Агроэкологические аспекты органоминеральной системы удобрений в агроценозах картофеля

Федеральное государственное бюджетное образовательное 
учреждение высшего образования 
«Самарский государственный аграрный университет» 
 
 
 
 
 
 
Агроэкологические аспекты 
  органоминеральной  
системы удобрений  
в агроценозах картофеля  
 
Монография 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Кинель 2022 
 
 
УДК 631.89:635.21 
2 
 

ББК 42.15 
 А26 
 
Рекомендовано научно-техническим советом Самарского ГАУ 
 
Рецензенты:  
д-р биол. наук, проф., зав. кафедрой «Агрономия и агротехнологии», 
ФГАОУ ВО Рязанский ГАТУ им. П. А. Костычева, 
Д. В. Виноградов;  
д-р с.-х. наук, проф. кафедры «Биология, технология хранения  
и переработки продукции рестениеводства»,  
ФГБОУ ВО «Ульяновский ГАУ им. П. А. Столыпина»,  
В. А. Исайчев 
 
Авторский коллектив: 
Г. И. Чернякова, Н. М. Троц, Е. П. Цирулев, Н. И. Аканова, 
В. Б. Троц, О. В. Горшкова, А. И. Черняков 
 
А26 Агроэкологические аспекты органоминеральной системы удобрений 
в агроценозах картофеля : монография / Г. И. Чернякова, Н. М. Троц, 
Е. П. Цирулев [и др.]. – Кинель : ИБЦ Самарского ГАУ, 2022. –  
143 с. 
ISBN 978-5-88575-668-6 
 
В монографии на основе длительного мониторинга (2003-2014 гг.) 
приведены данные о закономерностях изменения основных агрохимических параметров почв в условиях степной зоны Заволжской провинции  
в зависимости от интенсивности антропогенного воздействия, динамика 
содержания органического вещества почв, параметры для создания бездефицитного баланса гумуса. Выявлены количественные параметры загрязнения почв тяжелыми металлами (Cd, Pb, Cu, Zn, Mn, Fe) при экстенсивном ведении земледелия и использовании органоминеральной системы 
удобрений в технологии возделывания картофеля, приведены  приемы повышения плодородия и детоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами. 
УДК 631.89:635.21 
ББК 42.15 
ISBN 978-5-88575-668-6 
 
© ФГБОУ ВО Самарский ГАУ, 2022 
 Чернякова Г. И., Троц Н. М.,  Цирулев Е. П.,  Аканова Н. И.,  
Троц В. Б., Горшкова О. В., Черняков А. И., 2022  
Оглавление 
3 
 

 
Введение………………………………………………………………..... 
4 
 1. Состояние и перспективы картофелеводства в Самарской области 
5 
 2. Роль удобрений при выращивании картофеля……………………... 
11 
 3. Устойчивость картофеля к фитотоксичности тяжелых металлов… 
19 
 4. Агрохимические приемы, снижающие фитотоксичность тяжелых 
металлов……………………………………………….............................. 
33 
 5. Природно-климатические и погодные условия возделывания картофеля …….………………………………………………..……............. 
39 
 6. Агротехника выращивания картофеля в условиях орошения на 
примере четырехпольного севооборота .................................................. 
44 
 7. Особенности накопления тяжелых металлов в почвах картофельных плантаций и растениях картофеля…….…………………............... 
63 
     7.1. Агрохимические показатели почв производственных плантаций картофеля…..……………................................................................... 
63 
     7.2. Содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов  
в почве плантаций сортового картофеля..…………………………....... 
87 
     7.3. Особенности химического состава и аккумуляции тяжелых 
металлов в растениях сортового картофелях..…………….………....... 
93 
 8. Эффективность использования органоминеральной системы 
удобрений, урожайность картофеля и плодородие чернозема 
обыкновенного………………………………………………………....... 
99 
     8.1. Расчет потребности в органических удобрениях для 
восстановления бездефицитного баланса гумуса при возделывании 
картофеля.................................................................................................... 
99 
     8.2. Влияние различных доз удобрений органоминеральной 
системы на химический состав и накопление тяжелых металлов  
в агроценозах картофеля………………………………………………... 104 
 9. Оценка экономической эффективности использования органических удобрений для получения экологически безопасной продукции 
картофеля ……………………................................................................... 118 
Заключение……………………………………………………………..... 120 
Литература……………………………………………………………...... 123 
Алфавитно-предметный указатель…………………………………....... 141 
 
 
 
 
 
Введение 
4 
 

 
В Самарской области картофель является традиционной продовольственной культурой, выращиванием которой заняты предприятия северной, центральной и южной агроклиматических зон 
области [102, 97]. Значительную долю в показатели урожайности 
картофеля региона вносят показатели хозяйств, расположенных в 
низменном степном Заволжье. 
Рыночная экономика и конкуренция вынуждают производителей снижать затраты на единицу продукции за счёт более интенсивного использования пашни с минимизацией затрат на поддержание 
её плодородия. При этом не уделяется должное внимание соблюдению экологических и санитарно-гигиенических требований к качеству продукции, в том числе содержанию тяжелых металлов в клубнях.  
Для загрязненных почв приемы, снижающие подвижность и 
транслокацию тяжелых металлов, в основном сводятся к их переводу в слабодоступные для растений формы. Одним из таких агрохимических приемов является внесение органических удобрений 
[122, 152, 172] . 
Но, несмотря на накопленный фактический материал, исследований по этой проблеме крайне недостаточно, а сложность почвы 
как объекта исследований приводит к тому, что результаты часто 
носят противоречивый характер. 
В связи с этим агроэкологическая оценка состояния почв региона, разработка приемов сохранения и воспроизводства их плодородия, получения экологически безопасной продукции, отвечающей санитарно-гигиеническим требованиям, актуальна и представляет существенную производственную значимость.  
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
 

1. Состояние и перспективы  
картофелеводства в Самарской области 
 
Система земледелия товарного производства картофеля рассматривается, в первую очередь, как средство получения растительной продукции при активном хозяйственном воздействии на почвенный покров [185].   
Самарская область занимает особое место в истории современного российского картофелеводства. Это один из тех регионов, с которых в 90-е годы XX века в России началась отраслевая революция: переход к высокомеханизированному эффективному производству картофеля [79, 80]. 
Картофель в Среднем Поволжье традиционно относится к 
числу важнейших сельскохозяйственных культур и используется, 
прежде всего, на продовольствие, а также для переработки и кормовых целей [15]. 
Характер почвенно-климатических условий Самарской области предполагает повышенную стрессовую нагрузку на растения 
картофеля в период вегетации (высокая температура воздуха, почвенная и воздушная засуха, повышенный инфекционный фон). При 
этом основными лимитирующими факторами, сдерживающими 
рост урожайности, являются высокая температура воздуха и недостаточное увлажнение, что ведет к широкому распространению вирусных и грибковых заболеваний [14]. 
В Самарской области с картофелем отношения особые: производство его это не только результат труда картофелеводов, но и 
один из первых проектов, в котором были применены самые современные технологии и инновационная техника. На примере этой 
культуры было показано, как можно системно подходить к производству конкретного вида сельскохозяйственной продукции. Сегодня в Самарской области на урожайность картофеля и те объёмы, 
которые есть, дают возможность обеспечить продукцией не только 
жителей региона, но и реализовывать её далеко за пределами  
Самарской губернии [79, 80]. 
Основным направлением в картофелеводстве было выбрано 
эффективное использование современной технологической базы, 
достижение проектной урожайности на основе использования  
6 
 

лучших селекционных достижений и качественного семенного материала, достаточных ресурсных вложений (особенно в средства 
химизации), выполнения технологических требований возделывания картофеля, а также формирования устойчивого рынка по области и в России. 
В начале 90-х годов прошлого столетия урожайность картофеля в хозяйствах Самарской области находилась на уровне  
60-70 ц/га. В этот период в регион стали поступать партии семенного картофеля импортного производства (в основном, немецкой 
селекции: одним из первых поставщиков стало немецкое подразделение концерна Solana). На полях, где выращивался зарубежный 
картофель, урожайность достигала невиданных тогда 330 ц/га. 
Со временем часть семенного материала импортных сортов 
стала производиться уже на территории Самарской области. Зарубежные специалисты не только контролировали процесс выращивания, но и вели активную работу по испытанию и отбору новых скрещенных линий, получали интересные результаты. Именно тогда 
были заложены традиции, благодаря которым регион и сегодня сохраняет статус семеноводческого. Ежегодно за пределы Самарской 
области реализуется порядка 10 тыс. тонн семенного картофеля высоких репродукций. 
Многие из районированных сортов картофеля недостаточно 
адаптированы к почвенно-климатическим условиям Самарской области, что приводит к потерям урожайности и ее широкой вариабельности по годам. Поэтому приобрели актуальность вопросы создания новых сортов, обладающих высоким адаптивным потенциалом к местным агроэкологическим условиям и сочетающих высокую продуктивность, высокую полевую устойчивость к заболеваниям и раннее накопление товарного урожая. 
В середине 90-х годов прошлого столетия, на волне общего интереса к культуре, селекцией и семеноводством картофеля начали 
заниматься и в научных институтах области, ранее в большей степени ориентированных на традиционные для области пшеницу и 
кукурузу. Так, специалисты ФГБНУ Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени Н. М. Тулайкова создали три сорта картофеля, вошедшие в Государственный реестр селекционных достижений: Самарский (2002 г.), Жигулевский  
(2006 г.) и Безенчукский (2016 г.). 
7 
 

Сегодня Самарский НИИСХ им. Н. М. Тулайкова продолжает 
работу по селекции и семеноводству картофеля: разработана  
программа ускоренного размножения и внедрения оздоровленного 
семенного материала, свободного от вирусной, вироидной, грибной 
и других инфекций с использованием биотехнологических методов, 
сформирован банк оздоровленных сортов картофеля, наиболее 
адаптированных к агроклиматическим условиям Самарской области. 
Дальнейшее выращивание семян суперэлиты, элиты и первой 
репродукции организовано в специализированных семеноводческих предприятиях области. 
Постоянное улучшение качества сортового пакета – необходимое условие интенсификации картофелеводства [14]. 
Схема семеноводства позволяет сократить срок воспроизводства семенного материала от момента получения здорового растения до реализации в сельскохозяйственные организации и населению области до 4-х лет. Ее внедрение позволит сельскохозяйственным организациям и населению Самарской области перейти на использование в обороте семенного материала высоких репродукций, 
что, в свою очередь, значительно повысит продуктивность и валовые сборы картофеля, вытеснит с рынка области поставщиков из 
других регионов, обеспечит более грамотное ведение сортосмены и 
сортообновления в картофель производящих хозяйствах Самарской 
области [108]. 
Сегодня самарским картофелеводам есть чем гордиться: у них 
за плечами многолетний опыт производства высококачественного 
семенного и продовольственного картофеля, область занимает  
одно из ведущих мест в России по урожайности картофеля  
(по итогам 2018 года средний показатель урожайности – на уровне 
295 ц/га) [79, 80]. 
Основными районами, в которых выращивают картофель, являются Безенчукский, Волжский, Ставропольский, Приволжский, 
Сызранский, Похвистневский.  
Тем не менее, в последние годы площади выращивания  
(а, следовательно, и объемы производства) столового картофеля в 
области неуклонно сокращаются. По данным министерства сельского хозяйства и продовольствия Самарской области, в 2018 году 
в регионе картофель был посажен на площади 4,4 тыс. га  
(для сравнения, в 2012-м под данную культуру отводилось  
8 
 

7,2 тыс. га). Во всех категориях хозяйств области картофеля собрано 274,4 тыс. тонн (90,6% к уровню 2017 года) (табл. 1). 
В специализированных хозяйствах Самарской области в  
2019 г. с площади 4,1 тыс. га было собрано 118,3 тыс. тонн картофеля при средней урожайности 283 ц/га (на 05.11.2019 г.), на тот же 
период 2018 г. было убрано 4,4 тыс. га, валовый сбор составил  
129,5 тыс. тонн при средней урожайности 295,0 ц/га [74].  
Во всех категориях хозяйств собрано 275 тыс. тонн, что незначительно превышает уровень 2018 года (+0,2%) [74]. 
Таблица 1 
Показатели производства картофеля в промышленном секторе  
Самарской области в 2012-2019 гг. [74] 
Год 
Площадь, га % к 2012 г. 
Валовый 
сбор, т 
% к 2012 г. 
Урожайность, 
т/га 
2012 
7196 
100,0 
185010 
100,0 
25,7 
2013 
6296 
87,5 
178656 
96,6 
28,4 
2014 
6234 
86,6 
177649 
96,0 
28,5 
2015 
6423 
89,3 
153799 
83,1 
23,9 
2016 
5721 
79,5 
145875 
78,8 
25,5 
2017 
3996 
55,5 
125674 
67,9 
31,4 
2018 
4391 
61,0 
129483 
70,0 
29,5 
2019 
4145 
57,6 
118300 
63,9 
28,3 
 
Сегодня картофелеводческая отрасль Самарской области переживает кризис: оптовые цены на столовый картофель несколько лет 
подряд остаются на низком уровне, что не может не отражаться на 
экономике сельхозпредприятий. Тем не менее, многие хозяйства, 
работающие по современным интенсивным технологиям, имеющие 
мощную производственную базу (оснащенные профильной высокопроизводительной техникой), использующие в работе лучшие достижения мировых селекционеров, сохраняют свои позиции на 
рынке. Регион в значительной степени обеспечивает свои потребности в картофеле.  
Основные причины потери интереса сельхозпроизводителей к 
культуре понятны всем российским картофелеводам: сохраняющиеся в течение нескольких лет низкие закупочные цены на продукт 
при ежегодно возрастающих затратах на выращивание. 
По подсчетам специалистов Союза картофелеводов, при себестоимости 
производства 
продовольственного 
картофеля  
в 250-300 тыс. руб./ га и урожайности 24 т/га (по товарной фракции) 
9 
 

затраты на выращивание составляют 10,4-12,5 руб./кг, а цена закупки картофеля в среднем не превышает 8,2 руб./кг, что делает 
производство картофеля для многих производителей убыточным 
[79, 80]. 
Основные факторы снижения темпов роста картофелеводства 
в Самарской области: 
1. Значительное сокращение государственной поддержки: из 
существующего перечня мер господдержки картофелеводы могут 
надеяться только на получение льготных кредитов и компенсацию 
за приобретение элитных семян. Если в 2012 году производителям 
картофеля компенсировались затраты на приобретение минеральных удобрений, средств защиты растений, на полив, то в 2019 году 
производство картофеля не входит даже в «несвязанную» поддержку. 
2. Конкуренция со стороны зарубежных производителей раннего картофеля: поставки картофеля нового урожая начинаются 
ранней весной, в этот период в регионе еще достаточно своего качественного продукта. Значительная часть местного картофеля 
остается невостребованной. По данным Союза картофелеводов, на  
1 апреля 2019 года только на складах хозяйств Самарской области 
на хранении оставалось 11150 тонн картофеля. 
Безусловно, такое положение в отрасли ведет к потере тех позиций, которые регион занимал в течение последних 20 лет. 
Некоторые из путей повышения темпов роста картофелеводства: 
- производство продукции с минимальными издержками; 
- работа над качеством продукции; 
- компромисс между качеством и количеством продукции; 
- внедрения современных сортов; 
- развитие мелиорации; 
- обязательное соблюдение правил севооборота и другие факторы. 
Ориентироваться на пути выхода из кризиса необходимо на 
флагманские хозяйства области, которые добились больших успехов в выращивании картофеля, но не останавливаются на завоеванных позициях: ежегодно вводят новые сорта, осваивают технические достижения [79, 80]. 
Современная экономическая ситуация в сельском хозяйстве 
обусловила формирование новых подходов к ведению земледелия. 
10 
 

Одним из важнейших направлений развития агропромышленного 
комплекса является воспроизводство плодородия почв, за счет комплексных мер по воспроизводству почвенного плодородия с широким использованием биологических средств в сочетании с применением удобрений, средств защиты посевов и других техногенных 
ресурсов [177]. 
Поскольку в последнее время наблюдается снижение объемов 
применения органических и минеральных удобрений особое значение в решение проблемы повышения плодородия почвы и её продуктивности приобретают биологические методы [13, 180]. При 
этом основной упор делается на максимальное использование природных факторов, включающих внесение в качестве удобрений побочной продукции возделываемых культур, сидератов и симбиотического азота [167, 161]. 
Приемы биологизации системы земледелия товарного производства картофеля за счет вскрытия природных резервов: севооборота, сидерации естественных засорителей, пожнивных остатков, 
использования залежных и целинных земель, использования фиторегуляторов природного происхождения позволяют увеличить урожайность и качество картофеля, способствуют переходу к экологически безопасному ведению сельского хозяйства, как необходимому фактору выживания человечества, сохранения экологического равновесия в биосфере [185].  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11