732

рогатого скота [46]. Они обеспечивают животных энергией, являются хорошим источником легкогидролизуемых углеводов, в основном, сахаров. Включение клубней топинамбура в рацион коров повышает удои на 4-5 кг/сутки через 5-6 дней кормления, а использование клубней в качестве сочного корма молодняка существенно повышает привесы [143]. Помимо этого, топинамбур считается одним из лучших кормов для свиней, поросят-сосунов в возрасте до 60 дней [60].

Хорошими кормовыми качествами обладают не только клубни топинамбура, но и его надземная масса [107].

Использование надземной массы топинамбура в кормовых целях возможно в виде травяной муки, зелёной подкормки, сенажа или силоса, кормовых дрожжей [8, 64, 94, 106].

Научно доказано положительное влияние скармливания травяной муки из топинамбура на молочную продуктивность коров и, как следствие, улучшение физико-химических свойств масла и сметаны [6].

Растение топинамбура может рассматриваться альтернативой такой высокопродуктивной культуре как кукуруза. Содержание кормовых единиц в 1 ц зеленой массы топинамбура составляет – 22,5, а содержание переваримого протеина

– 1,9 кг, что в 1,5–1,6 раза больше, чем в кукурузе [107]. В связи с высоким содержанием сухого вещества, аминокислот, углеводов и низкого содержания клетчатки, зелёную массу топинамбура можно рассматривать как источник высокоэнергетических кормов, превышающих по своей кормовой ценности бобовые культуры и кукурузу [53].

В виду высокого содержания сухого вещества – 22-32%, кормовая ценность зелёной массы топинамбура соизмерима с кукурузой. Для улучшения качества молочной продукции рекомендуется использовать её до 30% от рациона коров в ка-

21

честве энергетического корма в летний период [5]. Это позволяет повысить содержание кальция в сыром молоке на 4,2%, фосфора на 7,6%, незначительно увеличивается содержание белка [6]. Силос из зелёной массы топинамбура по своей питательности уступает кукурузному силосу, но по вкусовым качествам превосходит силос из подсолнечника. Силос из зелёной массы топинамбура содержит в своем составе 1,2% переваримого белка и 17,7 корм. ед. на 100 кг., в то время как в силосе из подсолнечника содержится 0,8% переваримого белка и 17,0 корм. ед., а в силосе из кукурузы – 0,6% и 19,8 корм. ед. соответственно [107]. Зелёная масса топинамбура, а также сырые вымытые клубни используются в качестве корма для домашних кроликов [130].

На сегодняшний день, география посадок топинамбура в России также обширна. Культуру возделывают на юге страны, в регионах центральной России, в Поволжье, а также в Сибири – в Омской области. Общие площади посевов состав-

ляют около 3 тыс. га [66, 113, 114, 117].

К наиболее крупным предприятиям на начало 2023 г., занимающимся возделыванием топинамбура можно отнести:

1)ООО «ВИВА» (Костромская область, Костромской район, д. Становщиково). Основным видом деятельности предприятия является выращивание столовых корнеплодных

иклубнеплодных культур с высоким содержанием крахмала или инулина, расположено в чистой фитосанитарной зоне. Общая площадь посадок топинамбура не превышает 100 га.

2)ООО «Велес» (Саратовская область) занимается выращиванием коллекционных сортов топинамбура на площади не более 70 га на кормовые цели и для дальнейшей переработки.

3)ОАО «Урухский консервный завод» (КабардиноБалкария, Лескенский район, с. Урух) занимается возделыва-

22

нием коллекционных сортов топинамбура на площади не более 400 га.

4)КФХ Анушкевич Н.Ю. (Ленинградская область, Кировский район, с. Путилово) выращивает семенной и продовольственный топинамбур в чистой зоне на площади 20 га.

5)ООО «ИстАгроДон» (Липецкая область, г. Данков) имеет 200 га посевов топинамбура. Предприятие расположено в особой экономической зоне регионального уровня. Одной из краткосрочных целей предприятия является строительство завода по переработке топинамбура. Планируемые ежегодные объемы производства – 40 тыс. тонн топинамбура на переработку и 5 тыс. тонн – на семена [66].

23

ГЛАВА 2. ПОЧВЕННЫЕ И МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ СРЕДНЕГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Экспериментальные исследования проводили в 20182021 гг. на территории опытного поля, а биохимический анализ продукции определяли в лаборатории освоения агрозоотехнологий ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ.

Объектом исследований является топинамбур (Heliantus tuberosus L.) сорта Скороспелка.

Сорт пригоден к механизированной обработке, рекомендован преимущественно для выращивания в Центральных регионах. Сорт топинамбура Скороспелка относят к крупноплодным сортам, пригодным для использования и в Северных районах [103, 131]. Описание сорта приведено в приложении А.

Почва – дерново-мелкоподзолистая среднесуглинистая. Описание почвы опытного участка представлено в приложении Б [10]. Содержание гумуса в почве было низким и по годам варьировало от 1,7% до 2,4%, что говорит о недостаточном плодородии дерново-подзолистых почв. Обменная кислотность в 2018-2019 гг. (6,0-6,1) – близкая к нейтральной или нейтральная, в 2020 г. (5,2) – слабокислая. Сумма поглощенных оснований 21,1-23,7 мг*экв./100 г – достаточно высокая. Гидролитическая кислотность в первые два года исследований была нейтральной (0,47-0,51 мг*экв./100 г), в третий год исследований – 2,18 мг*экв./100 г – близкая к нейтральной, почва не нуждается в известковании. Насыщенность почвы основаниями составляет 92-98%, что говорит об отсутствии необходимости в известковании почвы независимо от гранулометрического состава. Содержание подвижного фосфора по годам исследований составило – 167198 мг на 1 кг почвы, обменного калия – 176-189 мг на 1 кг почвы. Почва относится к V группе с высоким уровнем обес-

24

печенности растений данными элементами питания [77]. На основании агрохимического анализа пахотного слоя почвы можно сделать вывод, что почва – среднеокультуренная, пригодная для возделывания культуры топинамбура [88].

Вегетационный период 2018 года был благоприятным для возделывания топинамбура. Средняя температура воздуха была на 0,6ºС выше нормы и составила 12,4ºС, а сумма осадков была ниже на 28,7 мм (приложение В1). Гидротермический коэффициент (ГТК) составил – 1,25, что говорит о достаточной увлажненности почвы в течение вегетационного периода и благоприятных условиях для формирования урожайности [137]. Вегетационный период 2019 года отличался высокой переувлажненностью почвы, что оказало влияние на формирование итоговой урожайности клубней. Температура воздуха была чуть выше средних многолетних данных, но количество выпавших осадков было существенно выше нормы – на 213,1 мм. Особенно аномальными оказались погодные условия в августе, в котором средняя температура воздуха была ниже на 1,5ºС, а сумма осадков больше более чем в три раза. ГТК составил – 2,67. В вегетационный период 2020 года отмечены благоприятные климатические условия. Температура воздуха за период оказалась на 1,2ºС выше нормы и составила 13ºС, а сумма осадков незначительно выше – 428,2 мм. Коэффициент ГТК составил – 1,32.

Условия для перезимовки клубней в почве в годы исследований были разными (приложение В2). В зимний период 2018-2019 гг. среднесуточная температура воздуха была на 0,6ºС выше нормы, а минимальная температура за зимний период составила минус 28,5ºС. Зимой 2019-2020 гг. средняя среднесуточная температура воздуха была выше нормы – на 3,9ºС и составила минус 2,7ºС. Минимальная температура воздуха составила минус 28,8ºС. В 2020-2021 гг. условия перезимовки клубней были наиболее неблагоприятными. Сред-

25

несуточная температура воздуха была на 1,7ºС ниже нормы и составила минус 8,3ºС, минимальная температура воздуха отмечена в феврале – минус 32,9ºС. Высота снежного покрова в годы исследований была сравнительно одинаковой.

Таким образом, наиболее мягкие условия для сохранности клубней в почве сложились в период перезимовки в 20192020 году, в котором среднесуточная температура воздуха оказалась значительно выше средних многолетних данных при одинаковой высоте снежного покрова по сравнению с другими годами исследований. Это оказало влияние на формирование урожайности клубней при весенней уборке. В 2020 году она была сопоставима с их урожайностью при весенней посадке, а при плохих условиях перезимовки, отмеченных в период 2018-2019 и 2020-2021 годов, крайне низкой.

Агротехника включала дискование почвы бороной БДМ-2,4 после уборки предшественника (зерновые) на глубину 10-12 см, зяблевую вспашку плугом ПЛН-4-35 через 1014 дней, ранневесеннее боронование БЗТС-1,0 при возможно раннем сроке, культивацию с боронованием КПС-4+БЗСС-1 на глубину 10-12 см, нарезку гребней культиватором КОН- 2,8 перед посадкой. Под подзимнюю посадку в летний период проводили дополнительные культивации по мере появления сорняков. Перед посадкой проводили культивацию КПС- 4 с боронованием и нарезку гребней культиватором КОН-2,8. Минеральные удобрения в опытах вносили фоном под предпосевную культивацию разбрасывателем D-Pol в дозах N221 Р74 К374, рассчитанных по выносу с урожайностью клубней 25 т/га и соответствующей урожайностью ботвы. Уход за посевами включал трехкратную междурядную обработку культиватором КОН-2,8: до всходов, при появлении всходов и при высоте растений 20 см.

26

ГЛАВА 3. АГРОТЕХНИКА ТОПИНАМБУРА: ПРИЁМЫ ПОСАДКИ И УБОРКИ В ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ТОПИНАМБУРА

3.1.Срок посадки и урожайность продукции топинамбура

Впрактике производства клубней топинамбура используют весеннюю или осеннюю посадки. Урожай клубней культуры формируется через 120-140 дней после посадки, поэтому её весенняя посадка (в апреле-июне) может гарантировать уборку в октябре [116]. В ряде исследований проведено сравнение весенних сроков посадки культуры и установлено преимущество ранней весенней посадки при наступлении физической спелости почвы. Исследования, проводимые О.А Старовойтовой, В.И. Старовойтовым, А.А. Манохиной показали, что ранневесенняя посадка дает возможность растениям топинамбура оптимизировать фотосинтетическую деятельность в ответ на длинные световые дни, максимальные температуры и возрастающую интенсивность света в течение вегетационного периода [114].

Процесс клубнеобразования топинамбура происходит до окончания вегетации. В связи с этим, задержка посадки в весенний период может негативно сказаться на формировании урожайности и качества клубней. Особенно чувствительна задержка весенней посадки в северных территориях, где может наблюдаться существенное снижение урожайности клубней даже у раннеспелых сортов. Учёные в средней полосе России в промышленных целях рекомендуют посадку топинамбура проводить ранней весной (в апреле - начале мае) при появлении почвенно-климатических условий для проведения посадки [115].

На юге России (например, в Кабардино-Балкарии) высокий урожай клубней возможно получить уже в августе при

27

условии посадки раннеспелых сортов топинамбура в февра- ле-марте. В центральных регионах России: в Московской, Костромской, Владимирской, Тверской, Калужской, а также

вОмской и Ленинградской областях возможна посадка топинамбура в конце апреля – начале мая [115]. В исследованиях, проведенных в Липецкой области установлено, что летняя посадка способствует снижению урожайности клубней в два раза, а в условиях засухи в течение вегетационного периода может привести к полной его потере [112].

Аналогичные данные получены и в условиях Республики Хакасия. При сравнении посадки топинамбура сорта Интерес в третьей декаде апреля и в третьей декаде мая, урожайность клубней была выше при более раннем сроке посад-

ки [17].

Учёные Арктического государственного агротехнологического университета К.К. Кривошапкин и Ф.А. Лукина, считают, что в суровых климатических условиях Республики Якутия сроки посадки топинамбура должны совпадать со сроками посадки картофеля: вторая половина мая - первая половина июня [58].

А.С. Жангабаева, Р.Ф. Мавлянова в Республике Узбекистан установили, что изменяя срок посадки можно регулировать условия прорастания клубней и появление всходов. В среднем, прорастание клубней происходит на 13-15-й день после посадки. На 38-42-й день после посадки, при образовании первых боковых побегов, наблюдаются различия в продолжительности межфазных периодов растений, посаженных

вразные сроки. Посадку клубней осуществляли 5, 15, 25 апреля и 5 мая. Растения топинамбура, посаженные и взошедшие раньше, имели более высокие главные стебли по сравнению с растениями, которые были посажены позже. Поэтому

28

при более раннем сроке посадки в конце вегетации в кусте каждого растения было образовано 17-18 клубней, их средняя масса была на 3-15 граммов больше по сравнению с растениями, посаженными позже. Это свидетельствует о том, что оптимальный срок посадки клубней способствует получению более высокой урожайности [33,34].

Более поздние исследования этих же учёных также с интервалом сроков посадки с разницей в одну декаду – 5, 15, 25 апреля и 5 мая показали, что наиболее оптимальным сроком посадки в условиях Республики Узбекистан является – 5 апреля. При более раннем сроке посадки независимо от используемого сорта формируется более высокая урожайность клубней – 2,59-2,77 кг/м2 и продуктивность одного куста –

727-778 г [80].

При изучении влияния срока весенней посадки на урожайность зелёной массы получены противоречивые результаты.

Исследования показывают, что и урожайность зелёной массы топинамбура при ранневесенней посадке может быть выше. В Алматинской области Республики Казахстан в исследованиях Г.Б. Асемкуловой наибольшая урожайность зелёной массы топинамбура получена при использовании ранних сроков посадки (15.04-19.04) [7]. В других исследованиях в Хакасии, урожайность зелёной массы не зависела от срока весенней посадки [17].

Проведены исследования по сравнению весенних и подзимних посадок топинамбура в разных регионах страны. Результаты исследований разнятся.

На базе Уральской ГСХА были проведены исследования пяти сроков посадки топинамбура: 1-й вариант – 1 декада октября (подзимний срок), 2-й вариант – 1 декада мая (ранне-

29

весенний срок), 3-й вариант – 2 декада мая, 4-й вариант – 3 декада мая, 5-й вариант – 1 декада июня. Установлено, что наибольшая урожайность как надземной массы, так и клубней топинамбура формируется при подзимнем сроке посадки (1 декада октября). При подзимней посадке урожайность клубней составила – 28,6 т/га, зелёной массы – 25,1 т/га. При этом при подзимнем сроке посадки отмечается большая доля клубней крупной фракции – 56,9% [1].

Из подзимних сроков посадки преимущество имеют наиболее поздние. В 2016-2018 гг. в Оренбургской области изучали влияние подзимних сроков посадки на урожайность зелёной массы и клубней топинамбура. Более высокий урожай зелёной массы обеспечивает более поздняя подзимняя посадка 30 октября – 28,4 т/га. Ранние сроки подзимней посадки – 1 и 15 октября снижают её урожайность на 7,5- 12,9 т/га соответственно. Высокую урожайность клубней также обеспечила более поздняя подзимняя посадка 30 октября – 21,7 т/га. При посадке 15 октября она составила 17,4 т/га, а при посадке двумя неделями ранее – 14,6 т/га [19]. Наибольшая урожайность абсолютной сухой биомассы была получена также при посадке клубней 30 октября – в среднем 10,5 т/га независимо от дозы внесения удобрений [22].

Исследователями Центрального ботанического сада НАН Беларуси были изучены подзимняя посадка в октябре и весенняя посадка – 22 апреля и 4 мая. По результатам исследований было установлено, что подзимняя и весенние сроки посадки – 22 апреля и 4 мая обеспечили достаточно высокие, но близкие по величине урожаи зелёной массы и клубней. Общая урожайность биомассы (зелёная масса и клубни) составляла более 900 ц/га. Различия в урожае по срокам посадки составляли только 1,2% и 2,3%. Так, урожайность зелёной

30