Выращивание картофеля из миниклубней
Обновлено: 18.09.2024
Изобретение ООО "МАГ" относится к области сельского хозяйства и биотехнологии, а именно к способам производства миниклубней картофеля в полевых условиях при орошении с использованием укрывного материала (сеть).
Известны различные способы производства миниклубней с использованием гидропонных установок, теплиц, парников, тоннелей с опорными конструкциями для защиты микрорастений от повреждений.
Обычно растения при этом располагают в горшочках и пластиковых ящиках на стеллажах или плоской поверхности (в туннельных теплицах), с устройством громоздких защитных конструкции в виде теплиц или парников, площади размещения растений в которых ограничены объемно-планировочным решением помещения.
Однако, известные способы выращивания миниклубней картофеля (в теплицах, тоннелях) имеют низкую производительность, высокие эксплуатационные затраты и не относятся к разряду промышленных производств.
Задача изобретения - создание биотехнологического способа промышленного производства миниклубней картофеля в регулируемой защищенной среде, позволяющего эффективно использовать физиологические возможности растений, регулировать фотосинтетические процессы, сроки и продолжительность различных этапов вегетации.
Технический результат изобретения - повышение производительности процесса и снижение эксплуатационных расходов, обеспечение вегетации растений и развития миниклубней в естественных условиях окружающей среды, что позволяет сохранять и укреплять иммунитет, полученный при формировании здоровых микрорастений in vitro в чистых фитосанитарных условиях.
Поставленный технический результат достигается тем, что способ полевого производства миниклубней из микрорастений картофеля в защищенной среде, заключающийся в размещении и фиксации микрорастений, подачи увлажнения и питательных веществ для развития растений в период вегетации к корневой и стеблевой зонам. В процессе их вегетации проводят обработку путем опрыскивания растений химическими и биологическими средствами защиты от сорняков, болезней и вредителей через защитную сетку при давлении рабочего раствора не менее 3,5 атм. Подачу воды и питательных веществ для развития растений в период вегетации к корневой зоне растений осуществляют посредством капельной ленты с эмиттерами.
Отличительной особенностью способа промышленного производства миниклубней картофеля в полевых условиях, является то, что создается управляемое (защитное) препятствие возможности проникновения переносчиков на всех стадиях вегетации растений картофеля путем использования укрывного материала
В результате длительной экспериментальной практики было установлено, что в полевых условиях с использованием отличительных признаков предложенного биотехнологического способа промышленного производства миниклубней картофеля, удаётся значительно повысить производительность процесса и снизить эксплуатационные расходы, а также за счет применения защитной сети создать защищённую зону, обеспечивающую развитие растений в благоприятных условиях естественной среды (без воздействия патогенов) и получение здорового потомства, обладающего повышенной устойчивостью к окружающей среде.
Сеть обладает способностью мелкодисперсного распределения дождевых потоков, защищает растения и гребни от механических воздействий (ветер, дождь, ливень, град), а также обеспечивает защиту растений от солнечных ожогов, снижая солнечную радиацию на 20-30%.
Сбор миниклубней, достигших кондиционного размера, производят после десикации в конце вегетации. В конце вегетационного периода с каждого растения получают в среднем по 4,7 шт. клубней весом 27 г.
Разработанная технология позволяет организовать промышленное производство миниклубней картофеля (1-2 вегетации в год) в больших объемах (миллионы штук в год), что по совокупности признаков позволяет отнести ее к разряду промышленных. При этом с каждого растения в результате собирают более 4 штук полноценных (сравнимых с тепличными) миниклубней картофеля весом от 20-40 г каждое, от 40 шт. растений с каждого 1 м2 посадочной площади за одну вегетацию; позволяет реализовать физиологические возможности растений; не ограничивая фотосинтетические процессы; укладывается в сроки и продолжительность вегетации всех сортов разной спелости картофеля, создает возможность промышленно производить миниклубни картофеля в различных климатических зонах, в том числе, с высокой степенью распространения переносчиков заболеваний; позволяет снизить эксплуатационные расходы по сравнению с теплицами, тоннелями и опорными конструкциями для защиты микрорастений от повреждений.
Картофель является одной из основных продовольственных культур, а во многих странах мира по важности он занимает вторую позицию после зерновых. Традиционно данная культура размножается вегетативно – клубнями. Но этот способ имеет два основных недостатка. Первый состоит в относительно низком коэффициенте воспроизводства, что не позволяет быстро увеличивать площади посадки при изменении экономических условий или потребительского спроса. А во-вторых, картофель весьма восприимчив к вирусным, бактериальным и грибным болезням. При этом труднее всего избавить посадочный материал от вирусов, способных привести к существенному снижению урожая. Установлено, что некоторые из них (PLRV и некоторые варианты PVY) снижают урожай клубней на 50-80%. Единственным известным на сегодня способом избавления посадочного материала картофеля от вирусов является меристемная культура.
Зачем нужна меристемная культура
Меристемная культура позволяет достаточно быстро получить точные генетические копии растений, не зараженные вирусными, грибными и бактериальными инфекциями. Для ее осуществления создается хорошо контролируемая искусственная среда. Данный метод получил широкое распространение для вегетативного размножения многих видов растений. Среди основных его преимуществ следует отметить:
1. Возможность получения большого количества вегетативного посадочного материала, не зараженного вирусами, бактериями и грибами.
2. Возможность проведения работ на протяжении всего года.
3. Работы осуществляются на относительно ограниченной площади.
Эти факторы и стали причиной разработки и распространения технологии меристемного размножения картофеля. Состоит она из нескольких ключевых стадий:
1. Получение не зараженной вирусами меристемной культуры картофеля;
2. Несколько этапов размножения культуры черенкованием;
3. Стимуляция образования микро- или миниклубней из культуры тканей;
4. Высадка мини- или микроклубней в ростовую среду;
5. Вегетативное размножение посадочного материала традиционным методом (клубнями) на протяжении нескольких поколений.
Меристемная безвирусная культура
Материалом для меристемной культуры служит апикальная (верхушечная) меристема, как правило, с двумя пазушными почками (размером 0,1-0,3 мм). Перед ее срезанием, поверхность ткани стерилизуется. Отделение небольшого участка меристемы, размер которого не превышает несколько сот микрон, и его перевод в культуру тканей требует значительного уровня мастерства. Следует также отметить, что формирование даже небольшого растения из апикальной меристемы занимает довольно продолжительный период – от четырех до восьми месяцев.
Если отбирается маленький самый верхний участок меристемной ткани, то риск заражения вирусом резко снижается, но не исключает его полностью. Поэтому на следующей стадии осуществляют дополнительные операции по избавлению от инфекции – нагревание ткани (до 37°C) или ее обработка противовирусными химическими препаратами (например, рибавирин или виразол). Показано, что рибавирин эффективно справляется с наиболее важными вирусами, поражающими картофель – PVX, PVS и PVY. Кроме того, предварительное содержание растения-реципиента при повышенной температуре служит дополнительным средством избавления от вирусов.
Систематически в меристемной культуре отбираются образцы для анализа на присутствие вирусов в клетках растений. Для диагностики в большинстве случаев используют иммуноферментный твердофазный анализ (ELISA), позволяющий выявить даже незначительные количества специфических для вирусов белков, а также обратно-транскриптазный ПЦР анализ, выявляющий вирусную РНК.
Размножение регенерирующих растений
Побеги, вырастающие в пробирке из верхушечных и боковых почек, используют для получения новых растений. За счет этого удается существенно увеличить количество растений-регенератов (их называют мериклонами). Приблизительно за три недели из черенков образуются новые растения. Их можно снова разделить и пересадить на свежую среду. Если предположить, что за каждую такую операцию растение разделяется минимум на три новых зачатка, а интервал между разделениями составляет 25 дней, то, теоретически, за год может быть получено более 14 млн растений из одного меристемного зачатка.
Выращивание микроклубней
Микроклубнями называются небольшие (средний вес 0,10-0,15 г.) клубни, выращенные в пробирке. Их можно хранить продолжительное время, а также перевозить на большие расстояния. Появление микроклубней из мериклонов стимулируется изменением химического состава культуральной среды.
Перед посадкой микроклубни должны пройти период покоя на протяжении 3-4 месяцев при температуре 5-6° С. Отклонение условий хранения микроклубней от оптимальных может привести к значительным потерям из-за преждевременного прорастания. Выставление микроклубней на рассеянный свет для позеленения за 10-15 дней до высадки приводит к накоплению в них гликоалколоидов, что существенно повышает устойчивость к грибным и бактериальным болезням.
Миниклубни
Миниклубни могут быть получены из микроклубней или меристемной культуры. Они являются стадией производства безвирусного посевного материала картофеля, разделяющей лабораторные операции и размножение в полевых условиях. В настоящее время для получения миниклубней из культуры тканей преимущественно используется гидропоника или аэропоника. Это позволяет снизить затраты, вести работы круглый год и уменьшить потери.
Миниклубни получают из микроклубней при их плотной высадке на рассадочную грядку. Данный подход требует меньших усилий на пред- и постпосадочные процедуры, но отнимает несколько дополнительных месяцев на дозревание микроклубней.
Обычно размер миниклубней составляет 1,0-1,5 см, что идеально подходит для хранения, перевозки и механизированной посадки.
Размножение посадочного материала
Изредка в мировой практике наработанные миниклубни используют в качестве посадочного материала при коммерческом выращивании картофеля. Но это не оправдано с экономической точки зрения. Поэтому урожай, полученный из миниклубней, становится преэлитой, которая проходит еще несколько стадий размножения в полевых условиях (супер-суперэлита, суперэлита, элита, первая репродукция), пока не будет получено достаточное количество посадочного материала.
В странах с умеренным климатом посадочный материал, вышедший из лаборатории, должен пройти стадию закаливания. Поэтому на первом этапе его высаживают в теплицы-изоляторы в искусственный торфяно-песчаный грунт. Специалисты тщательно следят за состоянием растений, обеспечивают им оптимальные условия для роста и развития, отбраковывают экземпляры с признаками болезни. По окончании данного этапа отбираются образцы для анализа на зараженность вирусами.
Следующие этапы размножения посадочного материала проходят в открытом грунте. При этом стараются подбирать такие участки, где риск заражения вирусами и грибами, поражающими картофель, минимален. В течение вегетационного сезона уделяется особое внимание защите растений от вредителей и грибных заболеваний (фитофторы). Заболевшие растения тут же удаляются. За несколько недель до уборки ботва картофеля обычно срезается, что снижает риск заражения вирусами, которые могут переноситься насекомыми-вредителями.
Меристемная культура картофеля в России
Именно картофель стал той сельскохозяйственной культурой, в отношении которой были впервые использованы биотехнологические методы для избавления посадочного материала от вирусов. Сегодня этот метод оздоровления посадочного материала широко распространен практически во всех странах, где картофель имеет существенную долю в севообороте.
К сожалению, внедрение данной технологии в России происходит не так быстро, как хотелось бы. Хотя и созданы региональные лаборатории оригинального семеноводства картофеля, но в регионах существуют проблемы с высококвалифицированными кадрами (микробиологами, физиологами растений, специалистами по ИФА-анализу). Кроме того, полученный в лаборатории материал должен пройти несколько стадий репродукции. Это подразумевает наличие значительных площадей, отвечающих ряду довольно жестких условий, а такие поля далеко не всегда имеются поблизости.
Мировая практика показала, что здесь наиболее целесообразно разделение труда. Лаборатория оздоравливает посадочный материал и продает миниклубни на размножение следующему звену производителей посадочного материала. Оно получает супер-суперэлиту и передает ее дальше. И уже только следующее звено реализует элиту и первую репродукцию. Причем все они выращивают картофель почти исключительно на цели воспроизводства. Такое разделение труда позволяет повысить эффективность работы всей цепочки.
Организации, занимающиеся производством безвирусного посадочного материала картофеля с использованием методов биотехнологии, как правило, реализуют не только клубни первой или второй генерации, но и предлагают заказчикам более ранние поколения, которые предстоит размножить собственными силами. За счет этого они избавляются от необходимости обработки значительных площадей, на которых выращивается посадочный материал поздних генераций, а заказчик может заметно снизить собственные затраты.
Следует отметить, что отечественный рынок оздоровленного посадочного материала картофеля заполнен еще очень слабо, и его развитие должно сопровождаться увеличением производительности картофелеводства и переходом отрасли на качественно новую основу.
В последнее время среди огородников стало модно выращивание картофеля из семян. Дачникам приглянулся это неспешное, увлекательное занятие, требующее навыков сельскохозяйственных работ. Картофель из семян получается более урожайный, крупный и не несет в себе груза заболеваний материнского клубня. Но чтобы получить мешок элитного сорта необходимо пройти все этапы непростого технологического процесса.
Как вырастить картофель из семян или этапы долгого пути
Отдельные фирмы по выращиванию экзотического и редкого картофеля продают сразу мини клубни, по 100 рублей за штуку – как за мешок обычного семенного картофеля. Даже с учетом высокой урожайности и значительного размера картофелин себестоимость получится очень высокой. Так что есть смысл постараться и проверить, за что люди платят такие деньги.
Выращивание картофеля из мини-клубней проводится традиционным способом. По отзывам любителей и специалистов, картошка вырастает более крупной, урожай поражает воображение, а сами растения проявляют завидную устойчивость к болезням.
Следует иметь в виду, что для получения отборного сорта картошки при выращивании семенного материала сомнительные ростки и слабая рассада должны беспощадно отбраковываться. Помните: мы растим супер-суперэлитный картофель, и жалость здесь неуместна.
Подготовка миниклубней картофеля из семян
Нельзя сказать, чтобы семена картошки продавались на каждом шагу. В продажу поступает не более дюжины сортов, из них наилучшей всхожестью отличаются: Ассоль, Императрица, Гилрой, Реванш, Илона. Очень вкусен красный картофель сорта Краса, но всхожестью не радует. Надежен и устойчив к болезням, как и все гибриды, сорт Золушка F1, однако рассчитывать на дальнейшее воспроизводство не стоит. Размножение картофеля из гибридных семян нецелесообразно из-за расщепления наследственных свойств: следующее поколение будет уже не гибрид, и не Золушка.
Семена картофеля на вид похожи на семечки кунжута, но более мелкие и мраморно-бурого цвета. Перед высаживанием их замачивают с небольшим количеством органического удобрения на 3-4 дня. Проклюнувшиеся семена высаживают в лоток с землей. Глубина посева семян 0,5 см.
Можно не замачивать, поскольку семена мелкие, а сразу высаживать в очень влажный грунт, прикрыв полиэтиленовой пленкой. Через два дня пленку следует надрезать в нескольких местах. На этом этапе земля может быть любая, пригодная для рассады.
Совет от Зои Бухтеевой: в современных домах с подоконниками 15 сантиметров в качестве лотков удобно использовать металлизированные пакеты из-под стерилизованного молока со срезанной боковиной.
Через 2-3 недели мелкую поросль из лотка пересаживают в торфяные горшочки диаметром 10 см. Грунт для рассады должен быть очень рыхлым, чтобы дать возможность корням насытиться кислородом. Опытные картофелеводы используют комбинированную смесь: внизу плодородный субстрат, затем торф и сверху слой опилок.
Рассада картофеля очень медленно растет, получается более хилой и тонкой, чем у ближайшего родственника – помидора. Для укрепления молодой поросли ростки картофеля освещают лампами дневного света и при необходимости опрыскивают стимулятором роста. К маю месяцу рассада обычно достигает высоты 15 см.
Высаживать в грунт следует только те растения, которые набрали 5-6 настоящих листочков. Закаливать, то есть выставлять на солнышко на балкон, на улицу, как советуют некоторые любители, не стоит, ведь картофель все равно будет высаживаться в парник. В условиях климата средней России, в частности, Подмосковья, сажать картофель-первогодку прямо на грядки означает загубить все затраченные усилия. Если совсем мало места на участке, можно подсадить картофель к огурцам, но ни в коем случае не к помидорам или перцам.
В парнике растения располагают гуще, чем при обычной посадке, на расстоянии 20 см. друг от друга. Рассаду следует заглубить так, чтобы на поверхности оставались ростки в 10 см.
Совет от Зои Бухтеевой: перед посадкой торфяные горшочки с рассадой размачивают в теплой воде.
Уход за картофелем-первогодкой в течение лета традиционный: окучивание, полив, мульчирование, подкормка, прополка. Опрыскивать от фитофторы не надо, поскольку картофель-первогодка практически не болеет.
Совет от Зои Бухтеевой: Мульчировать лучше не прошлогодней листвой – непременным рассадником всей садовой заразы, а сосновой или дубовой корой.
Осенний сбор должен принести большой урожай мини клубней. При правильном соблюдении технологии верхний слой почвы в парнике будет весь заполнен сплошным ковром круглых картофелин размером с голубиное яйцо. Вот здесь внимательно: если попадаются кусты с полупустыми корнями, клубни с них лучше уничтожить, например, съесть, но не оставлять в качестве семенного материала.
При закладке на хранение посевной материал иногда подвергают яровизации, но для мини клубней это не обязательно, поскольку в отличие от обычного мелкого картофеля они замечательно хранятся.
Календарный график
Первый год
- Март – высеять семена в лоток с рыхлой землей;
- Апрель – рассадить подросшие всходы по торфяным горшочкам;
- Май – высадить рассаду в защищенный грунт;
- Июнь-июль – окучить, подкормить, мульчировать;
- Сентябрь-октябрь – собрать картошку-севок и заложить на хранение.
Второй год
- Конец апреля – выложить на яровизацию;
- Май – посадка в открытый грунт;
- Июнь-август – традиционный уход: окучивание, подкормка мульчирование.
- Сентябрь-октябрь – сбор урожая.
Следующие три года картофель можно сажать клубнями, он не потеряет элитных качеств, а на четвертый год выращивание картофеля семенами придется повторить.
Трудное лето или семена картофеля своими руками
В промышленных масштабах картофель из семян не выращивают, слишком трудоемкая задача. Да и зачем, когда вокруг такие просторы?
Другое дело на дачном участке, в Московской или Ленинградской области, где сотка земли стоит как мини-комбайн. Здесь имеет смысл постараться, чтобы, посадив весной кастрюлю миниклубней с нерастраченным репродуктивным потенциалом, собрать по осени восемь ведер крупного картофеля. Кроме того, картошка из семян меньше подвержена риску вирусных и других заболеваний, устойчива к фитофторозу.
Создание своих суперэлитных сортов картошки из семян, постоянное обновление семенного клубневого фонда интересно, познавательно и практично.
Вам знакома ситуация: сажаешь картофель, окучиваешь 2-3 раза, пропалываешь, а результат не радует. Клубни мелкие, в гнезде мало-на зиму не хватит.
Столько сил вложено, а осенью — расстройство.
Одна из причин-вырождение картофеля. Происходит это из-за того, что в нём накапливаются вирусы и болезни. Мельчает и теряет урожайность.
Многие меняют посадочный материал, берут у соседей, знакомых, а у них такая же ситуация.
Да, при обмене картофелем урожайность временно повышается: новая почва, условия, но в целом, проблему не решает.
Можно купить семенной картофель в садовых магазинах. Желательно мини клубни: супер-элиту, элиту, или хотя бы 1-3 репродукции.
Картофель, выращенный из мини клубней, свободен от болезней, лет на 5. Клубни крупные, урожай-греет душу.
Цена на элитный картофель немаленькая.
Выход-вырастить на собственном огороде.
Предлагаю провести опыт: вырастить собственноручно мини клубни. Ведь это так скучно - просто растить овощи и полоть грядки.
Обновление картофеля — мини клубни из черенков.
Как это сделать:
Выбрать крепкие и здоровые кусты картофеля.
После цветения, срезать ветки. Взять среднюю часть, верх и низ не нужны. Черенки нарезать по 4 см, с листочком.
Читайте также: