V roku 2022 boli zemiaky v mnohých regiónoch Ruskej federácie výrazne ovplyvnené dlhotrvajúcim suchom, čo viedlo k citeľnému poklesu úrod v porovnaní s priemernou úrovňou posledných rokov. Napríklad v priebehu troch letných mesiacov spadlo v moskovskom regióne iba 47 % zrážok v porovnaní s dlhodobými priemernými hodnotami (pozri tabuľku).
Sucho bolo zároveň sprevádzané vysokou teplotou vzduchu, najmä v auguste, ako aj nadmerným zhutnením pôdy. Z hľadiska ich vplyvu na produktivitu sú tieto faktory nerovnaké. Zhutnenie pôdy obmedzuje horizontálny a vertikálny rast koreňov, čo v konečnom dôsledku znižuje počet hľúz a výnosy. Menšie koreňové systémy získajú prístup k menšiemu objemu pôdy, čím sa obmedzí príjem vody a živín, výsledkom čoho sú menšie rastliny s menšou listovou plochou.
Poveternostné podmienky vegetačných období 2016-2022 v okrese Dmitrovsky v Moskovskej oblasti
Mesiac | Priemerná denná teplota vzduchu, оС | |||||||
Priem. veľa L. | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | |
Apríl | 5,7 | 6,5 | 3,7 | 6,5 | 6,9 | 3,8 | 6,6 | 4,6 |
Máj | 13,4 | 13,7 | 8,5 | 14,4 | 15,3 | 10,6 | 13,5 | 9,7 |
Jún | 16,3 | 16,6 | 13,7 | 15,7 | 18,2 | 18,3 | 19,4 | 17,7 |
Júl | 18,7 | 19,7 | 17,1 | 19,2 | 15,6 | 17,7 | 21,2 | 19,5 |
August | 17,0 | 17,9 | 17,8 | 18,4 | 15,2 | 16,5 | 18,4 | 20,7 |
Septembra | 11,6 | 10,3 | 12,1 | 13,5 | 11,3 | 13,3 | 9,1 | |
Október | 4,8 | 3,8 | 4,4 | 6,4 | 7,6 | 6,7 | 5,2 | |
Priemer / súčet | 12,5 | 12,6 | 11,0 | 13,4 | 12,9 | 12,4 | 13,3 |
Mesiac | Zrážky, mm | |||||||
Priem. veľa L. | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | |
Apríl | 52,5 | 28,0 | 99 | 28 | 9 | 34 | 85 | 68 |
Máj | 72,5 | 69,6 | 36 | 73 | 55 | 160 | 57 | 58 |
Jún | 76,3 | 99,8 | 127 | 54 | 87 | 110 | 63 | 29 |
Júl | 87,7 | 76,4 | 161 | 104 | 107 | 186 | 30 | 61 |
August | 50,3 | 126,0 | 42 | 19 | 61 | 52 | 102 | 10 |
Septembra | 62,4 | 55,6 | 48 | 79 | 33 | 44 | 72 | |
Október | 58 | 38 | 92 | 46 | 65 | 26 | 40 | |
Priemer / súčet | 460 | 493 | 605 | 403 | 417 | 612 | 449 |
Nedávne štúdie zároveň ukázali, že zhutnenie pôdy neznižuje intenzitu fotosyntézy. Zemiaky sa tiež všeobecne považujú za rastlinu v chladnom podnebí. Kedysi sa verilo, že fotosyntéza zemiakových rastlín je takmer úplne potlačená pri teplotách nad 30 °CоTreskaale teraz je známe, že tento účinok spôsobuje hlavne nedostatok voda. Zemiaky sa v skutočnosti dokážu prispôsobiť vysokým teplotám (~40оC) a pokračovať vo fotosyntéze, ale iba ak je dostatok vlhkosť, čo potvrdzuje prax úspešného pestovania zemiakov na zavlažovanie v južných oblastiach Ruskej federácie. Napríklad v roku 2021 sa v moskovskom regióne dosiahol vyšší výnos zemiakov, hoci počas leta bola zaznamenaná aj zvýšená teplota vzduchu, v júli bolo zaznamenané sucho, ale v auguste spadli silné zrážky (tabuľka). Najvýznamnejším faktorom spomedzi uvedených je preto samotné sucho, na ktoré sa bude zameriavať tento článok, pripravený na základe publikácií z posledného obdobia (1-7).
Sucho sa považuje za jeden z hlavných abiotických stresov, pretože ovplyvňuje morfológiu, fyziológiu, ekologické, biochemické a molekulárne vlastnosti rastlín. V poľnohospodárstve sa sucho vzťahuje na obdobie nedostatku vody, ktoré vedie k nedostatku vlahy v pôde, čo v konečnom dôsledku negatívne ovplyvňuje výnosy plodín. Sucho nie je pre ľudstvo ničím novým: začiatkom 20. rokov minulého storočia spôsobilo hladomor v Rusku a Číne, v 30. rokoch v USA; dôsledky anomálneho roku 1976 si Európa dodnes pamätá. V prvej dekáde 2003. storočia trpel austrálsky kontinent dlhodobým suchom. Európske krajiny čelili tomuto fenoménu v rokoch 2006 a 2005, v rokoch 2010 a 2008 nedostatok dažďa viedol k masívnemu zníženiu vegetácie v Amazonskom pralese. Od roku 2010 pokrýva Pyrenejský polostrov niekoľkoročné sucho. Do histórie Ruska sa zapísal veľmi horúci rok XNUMX.
Niekoľko klimatických modelov predpovedá pokles ročných zrážok a zvýšenie teploty s častými suchami, čo negatívne ovplyvňuje výnosy plodín na celom svete. Očakáva sa, že obdobia stresu zo sucha sa v priebehu nasledujúcich 30 – 90 rokov zvýšia v dôsledku zníženia zrážok a zvýšeného vyparovania v mnohých regiónoch sveta vrátane Európy. Pri neustále sa zvyšujúcej hrozbe sucha je dôležité študovať a brať do úvahy reakciu zemiakov, ako jednej z hlavných poľnohospodárskych plodín, na stres zo sucha.
Zemiaky sa považujú za plodiny šetriace vodu (t. j. tie, ktoré produkujú viac kalórií na jednotku použitej vody). Na výrobu kilogramu zemiakov je potrebných 105 litrov vody, čo je výrazne menej ako pri ryži (1408 litrov) a pšenici (1159 litrov).
Ďalšie vizuálne porovnanie: na výrobu jednej veľkej hľuzy je potrebných 25 litrov vody, na výrobu jedného krajca chleba alebo pohára mlieka je potrebných 40 litrov vody, na výrobu jedného jablka 70 litrov, na výrobu jedného vajca 135 litrov a na výrobu jedného 2400 litrov. hamburger.voda. Napriek vysokej účinnosti využívania vody sú zemiaky veľmi náchylné na stres zo sucha, pretože môžu produkovať veľmi vysoké výnosy a plodina má väčšinou plytké koreňové systémy.
Vlhkosť z listov sa odparuje cez otvorené prieduchy. To ochladzuje vrchlík, udržuje teplotu pod okolitou teplotou, ale tiež vedie k strate vlhkosti. Prvou fyziologickou reakciou na vodný stres je uzavretie prieduchov na listoch. Keď rastlina uzavrie prieduchy, aby sa znížila strata vlhkosti, zníži sa aj príjem oxidu uhličitého do listu. To inhibuje fotosyntézu obmedzením akumulácie škrobu a cukrov. Výťažok a kvalita zemiakov (napr. špecifická hmotnosť) závisí od fotosyntézy, aby prekročila denné energetické požiadavky rastliny, čo umožňuje nadbytočné uhľohydráty akumulovať sa vo vyvíjajúcich sa hľuzách. Nedostatok vody tiež znižuje vnútorný tlak potrebný na expanziu a rast buniek. Rast koruny listov a koreňov môže byť značne znížený. Aj keď sa vývoj hľúz obnoví, keď je k dispozícii voda, narušenie môže viesť k deformovaným hľúzam s úzkymi škvrnami alebo špičatými koncami. Nedostatok vlhkosti tiež zvyšuje pravdepodobnosť praskania hľúz. Je dobre známe, že nedostatok vody v ktorejkoľvek fáze vedie k zníženiu výnosov. Nedávne štúdie ukázali, že náchylnosť zemiakov na sucho závisí aj od typu, štádia vývoja a morfológie genotypu, ako aj od trvania a závažnosti stresu zo sucha.
Fyziologický vývoj rastlín zemiakov je zvyčajne rozdelený do piatich etáp: 1 - zakorenenie, výsadba a klíčenie (od 20 do 35 dní); 2 - iniciácia stolonu, skorý vegetatívny rast a vývoj stolonu (od 15 do 25 dní); 3 - tuberizácia, tvorba hľúz na konci stolónov (10-15 dní); 4 - rast alebo opuch hľúz, hľuzy sa naplnia a zvýšia (od 30 do 60 dní); 5 - zrelosť, dozrievanie hľúz a smrť vrcholov (15 dní alebo viac). Nedostatok vody v prvom štádiu nehrá významnú úlohu, klíčenie nastáva v dôsledku zásob vody v materskej hľuze.
Sucho v druhom štádiu môže znížiť počet produkovaných stolónov, ako aj negatívne ovplyvniť rast a dozrievanie rastlín. Vodný stres v štádiu hľúz môže oneskoriť vývoj hľúz o niekoľko týždňov (obrázok 1). Účinky sú často najvýraznejšie pre neurčité (kontinuálne rastúce) odrody, ktoré predlžujú vegetačné obdobie a môžu spôsobiť problémy s dozrievaním a pevnou pokožkou.
Naopak, determinované (rast rastlín sa zastaví po odkvitnutí) odrody sú v tomto období relatívne necitlivé na vodný stres a dozrievajú normálne. Hoci nedostatok vody počas iniciácie hľúz môže ovplyvniť výnosy, vplyv na kvalitu je najvýznamnejší. Chrasta sa v tomto konkrétnom čase usadzuje na hľuzách; tvar činky, praskliny a iné deformácie sú výsledkom nerovnomernej vlhkosti pôdy počas iniciácie hľúz a skorého vývoja. Ďalším potenciálnym účinkom vodného stresu, najmä v kombinácii s vysokými teplotami, počas iniciácie hľúz a skorého napučiavania je vznik „priesvitného konca“ alebo „cukrového konca“. Suché podmienky znamenajú, že cukry produkované fotosyntézou nie sú úplne premenené na škrob.
Nedostatok vody počas rastu hľúz zvyčajne ovplyvňuje úrodu viac ako kvalitu. V tomto období sa vplyv sucha nedá ničím kompenzovať, produktivita rastlín sa zníži.
Sucho znižuje úrodu zemiakov ovplyvnením vegetatívneho rastu, výšky rastlín, počtu a veľkosti listov a fotosyntézy listov znížením chlorofylu, znížením indexu listovej plochy alebo trvania listovej plochy. Okrem vegetatívneho rastu môže sucho ovplyvniť reprodukčné štádium zemiakov skrátením rastového cyklu alebo znížením veľkosti a počtu hľúz produkovaných rastlinami. Sucho navyše ovplyvňuje aj kvalitu výsledných hľúz.
Vplyv sucha na nadzemný rast zemiakov. Vývoj koruny listov je jedným z najcitlivejších štádií vývoja rastlín na sucho. Vývoj vrchlíka znamená tvorbu listov, stoniek, ako aj zväčšenie plochy jednotlivých listov a výšky rastliny. Sucho má inhibičný účinok na výšku stonky, tvorbu nových listov, počet stoniek a plochu jednotlivých zemiakových listov. Index listovej plochy (LAI) a doba trvania listovej plochy (LAD) sa považujú za najdôležitejšie faktory na zabezpečenie úrody hľúz. Stres zo sucha výrazne znižuje LAI a LAD v plodinách zemiakov.
Rast rastlín závisí od vysokého tlaku turgoru, ktorý podporuje expanziu buniek. Rastliny potrebujú stály prísun vody na udržanie vysokého tlaku turgoru. V podmienkach stresu zo sucha sa dostupnosť vody pre rastliny znižuje, čo ovplyvňuje rast koruny. U väčšiny rastlinných druhov sa rast listov zastaví, ak je dostupná pôdna voda nižšia ako 40 – 50 %. A rast listov v zemiakoch sa zastaví, keď je dostupná pôdna voda nižšia ako 60 %, čo naznačuje zvýšenú citlivosť rastlín zemiakov na nedostatok vody. Znížený rast listov a stoniek je teda prvým pozorovaným účinkom nedostatku vody v zemiakoch. Hoci účinky do značnej miery závisia od načasovania, trvania a intenzity stresu zo sucha, skoré aj neskoré suchá majú inhibičný účinok na rast koruny. Skoré sucho ho spomaľuje, čím sa predlžuje čas potrebný na dosiahnutie optimálnej listovej plochy, neskoré sucho spôsobuje odumieranie zrelých listov a tvorbu nových (obr. 2).
Existujú správy o skrátení dĺžky stoniek rastlín zemiakov postihnutých skorým suchom o 75-78%. Vplyv sucha sa líši aj u odrôd s rôznou predčasnosťou. Komplexná štúdia ukázala, že neskoré dozrievajúce odrody môžu byť menej postihnuté skorým suchom, pretože majú dlhšie vegetatívne obdobie rastu. Môžu oddialiť dosiahnutie úplného pokrytia koruny pri neskorom strese zo sucha, čím sa minimalizujú jeho účinky.
Na druhej strane, počet stoniek zemiakov môže byť ovplyvnený v menšej miere, pretože rastliny produkujú optimálny počet stoniek už pred začiatkom neskorého sucha.
Rastliny potrebujú vodu, oxid uhličitý a svetlo, aby dokončili normálny proces fotosyntézy. Stres zo sucha ovplyvňuje množstvo a rýchlosť fotosyntézy v rastlinách. Zníženie počtu listov a jednotlivých listových plôch ovplyvňuje množstvo fotosyntézy. Na druhej strane nedostatok vody a CO2 znižuje rýchlosť fotosyntézy. Stres zo sucha znižuje relatívny obsah vody v listoch zemiakov zvýšením medzibunkovej koncentrácie iónov. Vysoká medzibunková koncentrácia iónov inhibuje syntézu ATP, čo ovplyvňuje produkciu ribulózabisfosfátu (RuBP), ktorý je hlavným akceptorom oxidu uhličitého počas fotosyntézy. Preto pokles produkcie RuBP priamo ovplyvňuje fotosyntézu.
Vplyv sucha na podzemný rast zemiakov. Podzemnými časťami zemiakov sú korene, stolóny a hľuzy. Zemiaky majú plytký a slabý koreňový systém, vďaka čomu sú rastliny zemiakov náchylné na stres zo sucha. Architektúra koreňového systému zemiakov, dĺžka a hmotnosť koreňov sú dobre preštudované, ale je ťažké s istotou hovoriť o akomkoľvek jednoznačnom vplyve stresu zo sucha na vývoj podzemných orgánov, pretože výsledky štúdií na túto tému sú rozporuplné. Viacerí odborníci hlásili zníženie dĺžky koreňov pri strese zo sucha, iní naopak dospeli k záveru o zvýšení alebo žiadnej zmene (obr. 2).
Rovnako protichodné údaje boli získané zo štúdií o vplyve stresu zo sucha na suchú hmotu koreňov zemiakov a počet stolonov.
Rôzne odrody reagujú rôzne na špecifickú intenzitu a trvanie sucha. Niektorí výskumníci sú toho názoru, že neskoršie odrody produkujú hlbšiu a väčšiu koreňovú hmotu ako skoré dozrievajúce odrody pri rovnakom strese. Koreňový systém je výrazne ovplyvnený typom pôdy, miestom pokusu, fyziologickým vekom hľúz a spracovaním semenného materiálu pri výsadbe. Široká variabilita všetkých týchto faktorov komplikuje štúdium vplyvu stresu zo sucha na podzemné časti zemiakov.
Vplyv sucha na výnosy plodín zemiaky. Dosiahnutie vysokých výnosov hľúz je hlavnou úlohou a problémom pri pestovaní zemiakov, preto je táto problematika študovaná najpodrobnejšie. Reakcia zemiakov na nedostatok vody vo veľkej miere závisí od odrody. V priebehu terénnych štúdií boli odrody Remarque a Desiree v podobných podmienkach stresu zo sucha. Výsledky ukázali 44 % a 11 % zníženie výťažku. Hmotnosť čerstvých hľúz je zároveň ovplyvnená trvaním a závažnosťou stresu zo sucha. Skorý stres (od klíčenia po štádium iniciácie hľúz) vedie k zníženiu hmotnosti čerstvých hľúz skorých aj neskorých odrôd. Dlhotrvajúce sucho, ktoré trvá od klíčenia až po štádium rastu hľúz, však postihuje skoré odrody vážnejšie ako neskoré.
Sucho ovplyvňuje aj množstvo hľúz vyprodukovaných na rastlinách zemiakov, pričom najväčšie škody napáchajú v počiatočných štádiách vývoja rastlín, najmä v štádiu hľúz. No neskorý krátkodobý stres má citeľnejší vplyv na tvorbu sušiny hľúz ako na ich počet.
Suchý stres priamo ovplyvňuje suchú hmotnosť hľúz, znižuje rast listov a znižuje ich fotosyntetickú aktivitu. Mení aj relatívny obsah vody v listoch, čo ovplyvňuje metabolickú aktivitu rastlín. Stomatálna vodivosť klesá, čo vedie k zníženiu absorpcie oxidu uhličitého a čistej rýchlosti fotosyntézy. Okrem toho vodný stres spôsobuje aj pokles obsahu chlorofylu, ako aj zníženie indexu listovej plochy a dĺžky rastu listov. Všetky tieto faktory priamo ovplyvňujú fotosyntézu, ktorá následne ovplyvňuje sušinu. Zníženie sušiny hľúz je rovnaké u odrôd citlivých na sucho a suchomilných odrôd. Odrody odolné voči suchu zároveň produkujú menšie, ale väčšie hľuzy (>40 mm), vďaka čomu je ich úroda predajnejšia ako u odrôd citlivých na sucho. Zníženie počtu hľúz závisí od stupňa stresu a odrodových vlastností. Priemerná suchá hmotnosť hľuzy pri dobrej závlahe, miernom strese zo sucha (50 % dostupnej pôdnej vody) a silnom suchu (25 % dostupnej pôdnej vody) je 30,6 g na 1 rastlinu, 10,8 g na 1 rastlinu a 1,6 g na 1 rastlinu, resp. Všetky odrody sa líšili produkciou sušiny hľúz pri rôznych vodných režimoch.
Pri miernom strese zo sucha sa pokles hmotnosti suchých hľúz v odrodách pohyboval od 49,3% do 85,2% av extrémnych podmienkach - od 93,2% do 98,2%. Rozdiely medzi kultivarmi v produkcii sušiny hľúz môžu byť spôsobené rozdielmi v ich skorej zrelosti, keďže skoré odrody produkujú vyššiu priemernú hmotnosť hľúz ako neskoré dozrievajúce odrody.
Príležitosti na zmiernenie sucha. Bolo by logické obmedziť sa v tejto časti na návrh zvládnutia rôznych metód zavlažovania ako radikálneho riešenia problému sucha. Prudko zvýšené náklady na zavlažovacie systémy, až do 400 tisíc rubľov/ha, si však vynucujú cieľavedomejšie a rozsiahlejšie využívanie iných bezvodý, prostriedky na zmiernenie škôd spôsobených suchom. Tie obsahujú:
Použitie odrôd zemiakov odolnejších voči suchu. V posledných rokoch bolo identifikovaných veľa génov spojených so stresom zo sucha, ale genotypy zemiakov odolných voči suchu ešte nie sú ani zďaleka vytvorené pomocou technológie úpravy genómu. Neurčité odrody stonkového typu sú odolnejšie voči suchu, avšak pri veľmi dlhom suchu majú problémy s dozrievaním hľúz v čase zberu (situácia v roku 2021). Skoré sucho znižuje úrodu skorých odrôd vo väčšej miere ako neskoro dozrievajúcich. Neskoré sucho je pre skoré odrody menej dôležité a hľuzy neskorých odrôd v tomto prípade nemajú čas dozrieť. V podmienkach nepredvídateľného sucha možno účinky stresu zo sucha zmierniť súčasným pestovaním viacerých odrôd zemiakov s rôznou skorou zrelosťou a typom rastu.
Efektívne obrábanie pôdy. Adaptívne postupy obrábania pôdy zvyšujú infiltráciu vody a znižujú odparovanie pôdnej vlhkosti a odtok zrážok. Obrábanie pôdy ovplyvňuje dostupnosť vody tým, že mení drsnosť povrchu a pórovitosť pôdy, ale používanie hrabiek na pestovanie zemiakov do istej miery obmedzuje možnosti obrábania pôdy pri pestovaní zemiakov. Napriek tomu je zrejmé, že V porovnaní so šablónovou technológiou frézovania pred výsadbou a pri vytváraní hrebeňov, ktorá sa v mnohých farmách bezdôvodne používa, použitie pasívnych pracovných telies na kultiváciu, prehlbovanie pôdy, kyprenie medziriadkov, jamiek dáva hmatateľný efekt zníženia erózie, vody a vymývanie pôdy a zlepšenie akumulácie vody (viď foto 1-3, 3 - pohľad na zemiakové pole po 100 mm zrážok za deň).
Na pozadí častejších období sucha a s prihliadnutím na možnosť klimatických zmien je vhodné vybaviť sadzače zemiakov priehlbinami, najmä na svahovitých poliach a súčasne s výsadbou aj tvorbou plnohodnotných hrbolčekov (foto 4). .
pôdna organická hmota zmierňuje účinky sucha tým, že kontroluje odparovanie, absorbuje vodnú paru v mulčovacích tkaninách a zvyšuje infiltráciu. Živočíšny hnoj, slama, zelené hnojenie bohaté na uhlík môžu tiež zlepšiť nutričný stav pôd a ich schopnosť zadržiavať vodu. Mimoriadne presvedčivé výsledky sa získali porovnaním piatich rôznych (ale krátkych) schém striedania zemiakov so zavlažovaním a bez zavlažovania (5). Štandardná dvojročná alebo „status quo“ (SQ) rotácia pozostávala z jačmeňa zasiateho červenou ďatelinou ako krycou plodinou, po ktorej v nasledujúcom roku opäť nasledovali zemiaky a zahŕňalo pravidelné jarné a jesenné obrábanie pôdy každý rok.
Rotácia Soil Conservation (SC) pozostávala z trojročnej rotácie jačmeňa siateho timotejkou, ktorá pokračuje v raste počas nasledujúceho roka. V tomto systéme sa výrazne znižuje obrábanie pôdy, pričom nie je potrebná ďalšia starostlivosť a zber počas celého roka, čím sa výrazne zlepšila ochrana pôdy. Okrem toho sa po zbere zemiakov aplikoval mulč zo slamy (2 t/ha), aby sa ďalej šetrili pôdne zdroje. Rotácia Soil Improvement (SI) pozostáva z rovnakého základného obrábania pôdy (3 roky, jačmeň/timothy-timothy-zemiaky, obmedzené obrábanie pôdy, mulč zo slamy), ale s každoročným pridávaním kompostu (45 t/ha) na zabezpečenie nadbytočnej organickej hmoty na zlepšenie pôdy kvalitu. Striedanie plodín na potlačenie chorôb (DS) bolo navrhnuté na kontrolu infekcií prenášaných pôdou a zahŕňalo použitie plodín potláčajúcich choroby, obdobie striedania, rozmanitosť plodín a zelené hnojenie. Systém bol trojročný obeh s odrodou horčice potláčajúcej choroby pestovanou na zelené hnojenie, po ktorej nasledovala plodina horčičného semena v prvom roku. V druhom roku bola zasiata cirokovo-sudánska tráva na zelené hnojenie, nasledovala ozimná raž, v treťom roku zemiaky. Tieto striedania plodín sa porovnávali s trvalým pestovaním zemiakov (PP).
Všetky rotácie zvýšili výnosy hľúz v porovnaní s kontrolou PP bez rotácie a schéma SI, ktorá zahŕňala ročné kompostovanie, priniesla väčšie zvýšenie výnosov a vyššie percento veľkých hľúz (obrázky 3,4, 14) ako všetky ostatné nezavlažované systémy. od 90 do 11 %). DS, ktorá obsahovala zelené hnojenie a krycie plodiny potláčajúce choroby, dosahovala najvyššie výnosy pri zavlažovaní (35-3,4% nárast). Závlaha prispela k zvýšeniu úrody hľúz vo všetkých pestovateľských systémoch (obr. 27), okrem SI (priemerný nárast o 37-XNUMX%). V porovnaní s inými kultivačnými systémami, najmä v nezavlažovaných podmienkach, viedlo k významnému zvýšeniu vegetačného času listov a obsahu chlorofylu (ako indikátorov fotosyntetického potenciálu), ako aj biomasy koreňov a výhonkov. Rotácia SI tiež zvýšila koncentrácie N, P a K v tkanive výhonkov a hľúz, ale nie vo väčšine mikroživín.
Štúdie týchto poľnohospodárskych systémov odhalili zmeny vo fyzikálnych, chemických a biologických vlastnostiach pôdy a tieto vplyvy mali tendenciu časom narastať. Všetky rotácie zvýšili stabilitu agregátov pôdy, dostupnosť vody, mikrobiálnu biomasu v porovnaní s úplnou rotáciou (PP) a trojročné schémy (SI, SC, DS) zvýšili stabilitu agregátov v porovnaní s dvojročným (SQ). Okrem toho trojročné znížené striedanie obrábania pôdy (SI a SC) zvýšilo dostupnosť vody a znížilo hustotu pôdy v porovnaní s inými systémami. Schéma SI mala za následok väčší nárast celkovej a časticovej organickej hmoty, aktívneho uhlíka, mikrobiálnej biomasy, dostupnosti vody, koncentrácií živín a nižšej objemovej hustoty ako vo všetkých ostatných systémoch pestovania. Ukázalo sa tiež, že SI zvyšuje mikrobiálnu aktivitu a významne ovplyvňuje charakteristiky pôdnej mikrobiálnej komunity, zatiaľ čo PP vykazuje najnižšiu mikrobiálnu aktivitu so zvyškom medzi nimi. Všetky tieto zmeny sú parametrami na zlepšenie pôdy.
V tejto štúdii všetky rotácie zvýšili celkové a komerčné výnosy hľúz bez zavlažovania v porovnaní s bez rotácie (PP), ale variant SI produkoval najvyšší výnos hľúz zo všetkých systémov (celkový aj komerčný): v priemere o 30 – 40 % vyšší ako Systémy SQ a PP pre všetky roky (obr.3,4). Rozdiely vo výnosoch boli najväčšie v suchších rokoch (2007 a 2010), kedy boli výnosy SI o 40-90 % vyššie ako SQ a PP. Okrem toho sa v schéme SI získal najvyšší obsah veľkých a extra veľkých hľúz.
Treba poznamenať, že pri zavlažovaní všetky striedania plodín, s výnimkou SI, poskytovali výrazne vyššie výnosy v porovnaní s nezavlažovanou technológiou, pričom celkové a predajné výnosy boli v priemere o 27 a 37 % vyššie. Iba variant SI priniesol porovnateľné (a vysoké) výnosy v podmienkach zavlažovania aj nezavlažovania. Získané údaje silne naznačujú, že zvýšenie úrody pozorované v SI je spojené so zlepšenými pôdnymi podmienkami, zvýšenou kapacitou zadržiavania vody a vodou dostupnou pre rastliny. orochenenie výrazne zvyšuje rast a úrodu pri normálne poľné podmienky ale schéma striedania plodínže SI s veľkými organickými prísadami v podstate nahrádza závlahu a poskytuje porovnateľné výsledky bez závlahy.
Racionálne využitie živín látky tiež prispieva k zvýšeniu odolnosti zemiakov voči suchu, pretože ovplyvňuje schopnosť pôdy a rastlinných buniek zadržiavať vodu. Niektoré anorganické živiny ako Zn, N, P, K a Se zmierňujú stres zo sucha. Aplikácia kremíka na listy a do pôdy zlepšuje odolnosť zemiakov voči suchu. Maximálna aplikácia draslíka vyvoláva odolnosť proti suchu zlepšením rastu, výmeny plynov, nutričných, antioxidačných vlastností. Ako prostriedok na zmiernenie stresu draslík zmierňuje negatívne účinky sucha reguláciou alebo zlepšením vodivosti prieduchov a rýchlosti fotosyntézy, CO2 a syntéza ATP. Použitie draslíka, vrátane priamo v procese sucha (listové kŕmenie), znižuje stres, bez ohľadu na odrody (1). Zavedenie draslíka je účinnou metódou na zvýšenie odolnosti zemiakových plodín voči suchu.
Aplikácia prírodných a syntetických rastových regulátorov na listy rastliny môžu tiež zmierniť nepriaznivé účinky sucha. Ide síce o novú technológiu v agronómii, ktorá sa len stáva súčasťou efektívnej stratégie manažmentu sucha. V medzinárodnej praxi veľkoplošné pestovanie zemiakov na neutralizáciuÚčinky tepla a sucha najaktívnejšie využívajú výťažky z morských rias, hydrolyzáty bielkovín, humínové kyseliny a mikrobiologické prípravky. Praktické rozhodnutia o použití biostimulantov sa trochu líšia od teoretických postulátov (2). Vo všetkých dobre prijímaných komerčných produktoch proti horúčavám a suchu dominuje aminokyselina glycín v čistej forme a v kombinácii s betaínom (derivát glycínu).
Pre extrakty z rias a humátov je primárny obsah organickej hmoty. Koncentrovanejšie produkty budú účinnejšie. Humínové kyseliny sú preferované pred fulvovými kyselinami. Mikrobiologické prípravky musia špecifikovať zloženie kmeňov, účinnosť v tejto oblasti je zabezpečená len rozvojom základných výskumných ústavov a autorita kmeňov užitočných mikroorganizmov sa nevytvára okamžite, ale v priebehu mnohých rokov. Nemá zmysel používať prípravky s nešpecifickým, nezrozumiteľným zložením a neznámym obsahom alebo označením obsahu v neštandardných merných jednotkách. Žiaľ, takýchto neprofesionálnych produktov je na trhu stále dosť.
Úprava režimov práce so semenným materiálom. Stres zo sucha, najmä v kombinácii s prebytkom tepla, zhoršuje fyziologický stav semenných hľúz. Znižuje sa obdobie hlbokého vegetačného pokoja, zvyšuje sa riziko skorého, doslova jesenného klíčenia hľúz odrôd s krátkym genetickým pokojom v sklade. Pri príprave osiva na špecifické účely pestovania zemiakov treba brať do úvahy vplyv sucha. Osobitná pozornosť sa musí venovať zváženiu potreby použitia a následkov dlhodobého klíčenia semenných hľúz každej odrody pri vysokých teplotách.
rada о sťahovanie výroba zemiakový do oblastí s vysokými zrážkami a nižšia pravdepodobnosť sucha na úrovni obrovskej Ruskej federácie je celkom opodstatnená. Áno, pre väčšinu existujúcich podnikov je to irelevantné, no pre startupy je vhodné, aby sa k takýmto príležitostiam správali vedome a včas, t.j. vo fáze plánovania projektu. Prakticky efektívne je vo väčšine prípadov priestorové odstraňovanie zemiakových polí v rámci jedného veľkého podniku. Často aj vo vzdialenosti 5-10-20 km sa množstvo a načasovanie zrážok výrazne líšia. Rozdelenie celkovej plochy umožňuje zvýšiť stabilitu hrubej úrody zemiakov.
Veľké sucho v poľnohospodárstve sa vždy považovalo za vyššiu moc, tie. významná okolnosť, ktorá negatívne ovplyvňuje schopnosť plniť zmluvné záväzky voči zákazníkom, bankám a pod. Pri skutočných partnerstvách v priemysle a realizácii vládnej politiky na podporu stability výroby potravín v takejto situácii je zvykom uplatňovať ekonomické opatrenia na kompenzáciu škôd spôsobených suchom na poľnohospodárskych producentoch.
Takže v roku 2022 bolo pozorované dlhé sucho spolu s vysokými teplotami v hlavných krajinách Európy produkujúcich zemiaky: v Nemecku, Belgicku, Francúzsku a Anglicku. Už bolo vypočítané, že hrubá úroda zemiakov v EÚ bude najnižšia za posledných 20 rokov. Tam sa meria odozvasa berú promptne: okrem garantovaného poistného plnenia sa revidujú aj zmluvné ceny – samozrejme smerom nahor, tolerancie veľkosti konzumných zemiakov v maloobchode sa upravujú, samozrejme, smerom nadol. Obchodné reťazce informujú spotrebiteľov o dôvodoch zmeny kalibrácie, v tejto situácii má pre to pochopenie celá spoločnosť podiel na zisku maloobchodníkov na celkovom počte cena by sa mala znížiť v prospech poľnohospodárov. Tento štýl práce zahraničných obchodných reťazcov, aktívne zarábajúcich peniaze v Ruskej federácii, sa nevzťahuje na ruských pestovateľov zemiakov. Výkupné ceny zemiakov sú v súčasnosti výrazne nižšie ako vlani, keď bolo aj sucho (keďže sucho 2022 nepokrylo všetky kraje) a je načase, aby tomu venovali pozornosť aj orgány štátnej správy a kontroly, priemyselné zväzy. A je reálne poskytnúť podporu pestovateľom zemiakov v podmienkach sucha, čím sa skutočne prejaví záujem o potravinovú bezpečnosť a nahradenie dovozu.
Sucho sa tak stáva hlavným prírodným javom, ktorý obmedzuje úrodu zemiakov. Citlivosť plodiny na sucho je primárne spôsobená jej plytkým koreňovým systémom. Účinky vodného stresu sa v rôznych štádiách rastu líšia. Iniciácia a rast hľúz sú najkritickejšie fázy. Nedostatok vody pri vzchádzaní hľúz môže vážne ovplyvniť kvalitu deformácie tvaru, šírenie chrastavitosti, praskliny, dutosť. Najväčší vplyv na úrodu má nedostatok vody pri napučaní hľúz. Dynamika tvorby povrchu listov, typ vývoja odrody určujú úroveň odolnosti voči suchu. Účinky stresu zo sucha možno zmierniť výberom a súčasným pestovaním niekoľkých odrôd zemiakov s rôznym skorým dozrievaním a rastom. Použitie prehlbovania pôdy, pasívnych pracovných telies, kyprenie medziriadkov a priehlbní zabezpečuje zachovanie zásob pôdnej vlhkosti a zrážok počas vegetačného obdobia. Predĺženie doby striedania plodín, používanie krycích plodín, zeleného hnojenia, znížené obrábanie pôdy a aplikácia organických hnojív výrazne zlepšujú rast a úrodu zemiakov v podmienkach sucha. Aktívnymi prostriedkami na znižovanie škôd suchom je kvalifikovaná manipulácia so semenným materiálom, špeciálne antistresové prípravky a kŕmenie na list cielenými živinami.
odkazy: Bahar, A.A.; Faried, HN; Razzaq, K.; Ullah, S. a kol. Draslíkom indukovaná tolerancia zemiakov voči suchu zlepšením morfo-fyziologických a biochemických atribútov. Agronómia 2021, 11, 2573. https://doi.org/10.3390/agronomy11122573 Banadyšev S.A. Odolajte stresu / Agrobiznis. - 2022. Číslo 3. - S. 18-23. Dahal K, Li XQ, Tai H, Creelman A a Bizimungu B (2019) Zlepšenie tolerancie stresu zemiakov a výnos hľúz v rámci scenára zmeny klímy – aktuálny prehľad. vpredu. Plant Sci. 10:563. doi:10.3389/ fpls.2019.00563 Huntenburg K, Dodd IC, Stalham M. Agronomické a fyziologické reakcie zemiakov vystavených zhutňovaniu pôdy a/alebo sušeniu. Ann Apple Biol. 2021;178: 328–340. https://doi.org/10.1111/aab.12675 Larkin, R.P.; Honeycutt, CW; Griffin, T.S.; Olanya, OM; He, Z. Charakteristiky rastu a výnosu zemiakov v rámci rôznych stratégií riadenia plodinového systému v severovýchodnej agronómii USA 2021, 11, 165. https://doi.org/10.3390/agronomy11010165 Nasir, M. W.; Toth, Z. Vplyv stresu zo sucha na produkciu zemiakov: Prehľad. Agronómia 2022, 12, 635. https://doi.org/10.3390/agronomy12030635 Obidiegwu JE, Bryan GJ, Jones HG a Prashar A (2015) Zvládanie sucha: stres a adaptívne reakcie v zemiakoch a perspektívy zlepšenia. vpredu. Plant Sci. 6:542. doi:10.3389/fpls.2015.00542 |