1. Огляд літератури з теми

Картопля – цінний і незамінний продукт харчування. На відміну від інших сільськогосподарських культур вона відзначається універсальністю використання. В середньому за рік людина споживає 125 – 150 кг картоплі. Бульби картоплі цінний продукт, її калорійність – 3500 кДж/кг. Щоденна норма споживання картоплі 300 – 400г. Забезпечує близько 10% фізіологічної потреби людини у калоріях, яка займається фізичною працею. Бульби картоплі містять крохмалю 14 – 24%, білка -1 – 4%, клітковини – 0,2 – 0,4%, жиру – 0,1 – 0,8%, зольних речовин – 0,9%, близько 75% води. (5)

Хімічний склад бульб змінюється залежно від сорту, умов вирощування, розміру та стиглості. У великих бульб більше крохмалю, у молодих порівняно зі старими менше сухої речовини, але більше цукру, тому вони звичайно смачніші. (9)

У бульбах міститься вітаміну А близько 0,1мг (в 15 разів менше, ніж у помідорах), вітаміну В – 0,1-0,2мг, вітаміну С – до 16мг. Добова норма картоплі повністю забезпечує людину вітаміном С.

Таким чином, продовольча цінність картоплі визначається її високими смаковими якостями та сприятливим для здоров’я людини хімічним складом бульб.

Також бульби картоплі широко використовуються для годівлі тварин у сирому й запареному вигляді. Мають певне значення силос із зеленого бадилля та відходи промислової переробки бульб – барда, жмаки та інше. За поживністю 100 кг сирих бульб оцінюється 29,5 кормових одиниць, силосу – 8,5, сушених жмаків – 52 кормових одиниці.

З картоплі готують різноманітні поживні і смачні страви і жодний продукт не має такого поширення в кулінарії. Це один з основних видів сировини для крохмально токової і спиртової промисловості. Картопляний крохмаль застосовують на текстильних, консервних, м’ясопереробних підприємствах, з нього одержують глюкозу.

При переробці 1 т картоплі одержують 170 кг. крохмалю або 170 кг. патоки, або 112 л. Спирту.

В усьому світі під картоплею зайнято 22 мільйони га. Землі, в тому числі в Україні 1530 тисяч га. Врожай клубнів коливається в межах 12-20 т/га при потенціальній продуктивності сучасних сортів 40-60 т/га. То є можливість сортів реалізуватися всього на 30%. Серед цілого ряду факторів, що обмежують урожайність клубнів – шкідники, хвороби різної природи, бур’яни. На їх долю припадає 60-90 % втрат врожаю.(5)

Так, для захисту картоплі від колорадського жука в Україні (1,7млн га) при застосуванні сучасного інсектициду 50% с.п. в нормі витраті 300 г/га при 2,5 кратній обробці (проти двох генерацій) потрібно затратити 1275 т. препарату. При ціні 28 доларів США за 1 кг, а це складає 35,7 млн. доларів. А при використанні Регента ця сума збільшується – в 2 , Конфідора – в 3 рази.

Відтоді, відколи колорадський жук перейшов на культурну картоплю та вперше у 1855 році завдав значних пошкоджень посадкам цієї культури, (м. Омаха штату Небраска), розпочалося жорстоке протиборство людини з цим фітофагом. За 50 років шкідник освоїв американський континент, у 1918 році досяг Європи ( м. Бордо), у 1949р.-зявився в Україні (Львівська область), а до 1965 р. заселив усю територію. У 1980 р. його було вже виявлено в Західному Сибіру Росії (Ушатинська Р.С.,1981). Отже, для освоєння одного континенту шкідникові вистачило 50 років.

На сучасному етапі розвитку агробіологічної науки велике значення надається створенню та вирощуванню стійких щодо шкідливих організмів сортів, як одному з економічно найвигідніших та екологічно найбезпечніших заходів.

Над цією проблемою працюють вчені всього світу уже 50 років. На жаль, методом класичної селекції не вдалося досягти бажаної мети. Приведені сорти як у нашій країні. так і за рубежем є відносно стійкими. Вони спричиняють смертність личинок колорадського жука на 50-80%, знижують його плодючість, на них можна зменшувати обробки посадок інсектицидів. Але цього для обмеження шкодочинності і такого грізного фітофага явно замало.

Річ у тім, що для колорадського жука характерна складність внутрішньовидової структури, яка дала йому змогу пристосовуватись до різних умов існування та стресових ситуацій. За 145 років розвитку на культурній картоплі він піддався жорстокому і безперервному хімічному пресингу і зумів вистояти при цьому.

Масове поширення колорадського жука в Україні і велика його економічна небезпека пояснюється низкою причин і факторів: надзвичайно сприятливими природно-кліматичними умовами, великою пластичністю (пристосовуваністю) комахи до нових умов, високою ненажерливістю і плодючістю, відсутністю природних ворогів, практично необмеженою кормовою базою. Йому не страшні ані жорстокі морози, ані виснажлива спека, ані тимчасова відсутність корму. Для подолання цих негараздів колорадський жук має шість видів діапауз. За даними професора Ушатинської Р.С. (1981), близько 70% колорадських жуків першої генерації після короткочасного живлення починають інтенсивно розмножуватися. Після двох-трьох тижнів живлення 30%жуків знову укорінюються в ґрунт і переходять в діапаузу, 7% із них – на 3 роки. За несприятливих погодних умов жуки масово йдуть у тимчасові сплячки і діапаузи.

Колорадський жук найбільш шкодочинний у районах, достатньо забезпечених теплом і кормом, де він дає до двох-трьох поколінь у рік. Потенційна плодючість колорадського жука дуже висока (понад 3000 яєць), проте фактично якщо живиться картоплею-800, баклажанами-210, помідорами-88 штук. Теоретично від однієї самки на кінець року може розвиватись від кількох сотень тисяч до кількох мільйонів особин, проте практично більша їх частина гине.(32)

Велике значення для розвитку личинок, що вийшли з яйця, має якість корму. При живленні листям картоплі личинки розвиваються впродовж 13-19 днів., на баклажанах-13-21 днів, на помідорах-25-32 днів. Найненажерливішими

є личинки третього й четвертого віків: за 6 днів одна личинка поїдає близько 35 см листкової поверхні.

Полісся за ґрунтово-кліматичними умовами – найбільш сприятлива зона для вирощування картоплі, гірні умови в лісостеповій зоні несприятливі з вологозабезпечення і температурними умовами райони степу.

Однак в степових районах, особливо промислових, де зосереджено багато населення необхідно вирощувати картоплю в основному для літньо-осіннього споживання і частково для споживання взимку, а також завозити як продовольчу, так і насіннєву з північних районів України.

За походженням картопля є рослиною, спадковість і вимогливість до екологічних умов якої формувалися в країнах Центральної і Південної Америки, головним чином в гірських районах південноамериканських Кордильєр. В Болівії, Перу, Чилі, в гірських районах і нині знаходять дикі види картоплі, які заслуговують на увагу своїми цінними біологічними особливостями в селекційній роботі. (9)

Дуже важливим є добір сортів картоплі. Адже відомо, що у світі вирощують понад 3500 різноманітних сортів, на Україні – до 200 сортів вітчизняної та зарубіжної селекції. В цьому розмаїтті часто складно розібратися. Саме тому сорти картоплі давно виродилися, дають погані врожаї, з низькими смаковими якостями. Нещодавно вийшов у світ довідник сортів картоплі України під редакцією голови асоціації «Картопля України» Петра Сергійовича Тислюка, в якому описано характеристики 122 сучасних сортів. Серед них близько 70 сортів вітчизняної селекції, 35 – німецької, 17 – голландської, а також окремі сорти з Росії, Чехії, Шотландії.

В колишній НДР в 50-х роках був створений спеціалізований науково-дослідний інститут, колектив якого працював над створенням стійких сортів картоплі 30 років. Але досягти бажаного результату методами класичної селекції їм так і не вдалося. Створені сорти картоплі не були захищені від колорадського жука. Вирішити цю проблему вдалося лише за допомогою генної інженерії. Генетична інженерія частіше асоціюється з прямим переносом чужорідних або штучно створених генів від донора до реципієнта. До спрямованої зміни спадковості таких складних систем, як вищі рослини, генетична інженерія тільки підійшла, обмежуючись поки що модельними експериментами по зміні окремих простих моногенних ознак. Тепер чіткий прогноз охоплює тільки дослідження по генетичної інженерії вищих рослин лише для систем типу “один ген – один пептид – одна ознака ”. У вищих рослин такими є ряд генів стійкості проти хімічних сполук і гени запасних білків, і саме для них уже одержані перші практичні результати. Так, у США ведуться активні роботи з потатином (запасним білком бульб картоплі). Виділено, ідентифіковано і введено в сорт картоплі генлептин, який забезпечує стійкість проти колорадського жука, ген стійкості проти гербіцидів атразину, гліфосату і сульфанілсечовини. Існує технологія, яка дозволяє синтезувати гени картоплі, які кодують збагачення білків незамінними амінокислотами.

Останнім часом на шпальтах газет, телебаченні, радіо почала розгортатися дискусія, що до можливості і доцільності застосування в Україні так званих трансгенних рослин. Сірником, що підпалив пристрасті навколо цієї проблеми, стали трансгенні сорти картоплі, створені компанією “Монсанто” за програмою “Новий лист” стійкі до колорадського жука. Треба відзначити, що самі оригінальні сорти Атлантик, Суперіор широко розповсюджені в США, можна сказати, що патріарх серед сортів картоплі – Расет Бербанк – був створений видатним селекціонером Л.Бербанком близько 100 років тому, та завдяки смаковим якостям, цей сорт і сьогодні вирощується на значних площах.

Самі сорти навряд чи можуть довго конкурувати з нашими вітчизняними, хоча на сортодільницях Держкомісії по випробуванню і охороні сортів вони дали непогані результати. Єдине, що відрізняє сорти Новий лист від їх батьків та інших сортів, - це те, що в їхню генетичну програму, яка написана в ланцюзі ДНК (як і в усіх живих істот), вмонтований ген бактерії Бацілус Тюрінгієнзіс. Цей ген виробляє токсичний для колорадського жука і комах, що належать до його близьких родичів, білок БТ.

Як свідчать численні досліди, проведені в різних країнах, негативного впливу на здоров я людини від споживання трансгенної картоплі не було виявлено. Це обумовлено низькою токсичністю білка БТ для ссавців, а крім того, мізерною кількістю цього білка в бульбах картоплі і його повною руйнацією за

теплової обробки. Але теоретично можна припустити. що у окремих людей цей білок може викликати алергічну реакцію. Та ймовірність таких випадків дуже мала. Відомо, що одна людина з 10 тисяч хворіє на та звану глютенову хворобу,

яка викликається окремим білком, присутнім у всіх сортах хлібної пшениці. Але ніхто не стверджує, що треба заборонити використання хліба.

Однією з причин низької врожайності картоплі в нашій зоні є великі втрати врожаю через хвороби. У роки епіфітотій лише від фітофторозу втрати врожаю на незахищених посадках можуть перевищувати 60 – 70%. Бульби, уражені фітофторозом, є „воротами” для інших патогенів, тому їх висаджування веде до масового розвитку мокрих бактеріальних і сухих фузаріозних гнилей, чорної ніжки, антракнозу, ризоктоніозу, альтернаріозу тощо. (17)

Стабільний та ефективний захист урожаю картоплі від фітофторозу за зниження пресу хімічних обробок може забезпечити комплекс обов’язкових профілактичних і технологічних:

• наявність здорового насіннєвого матеріалу сортів картоплі;

• ізоляція посадок картоплі від джерел інфекції (посадки картоплі і томатів двох попередніх років, місця вибракування хворих бульб тощо);

• вибір оптимальних строків першої і наступної обробок бадилля фунгіцидами;

• застосування найефективніших фунгіцидів і їхнє чергування відповідно до вимог анти резистентної стратегії;

• вибір оптимальних строків знищення бадилля і збирання врожаю.

Обробляти слід лише сорти картоплі, що знаходяться в Державному реєстрі, мають максимальну урожайність та відносну стійкість до комплексу мікроорганізмів, найбільш шкодочинний у конкретних ґрунтово-кліматичних умовах. Захоплення випадковими або екзотичними сортами найчастіше призводить до отримання продукції низької якості і до великого недобору врожаю.

Важливо пам’ятати, що висаджування здорового насіннєвого матеріалу із дотриманням сівозміни та просторової ізоляції дає змогу затримати строки ураження бадилля як мінімум до фази бутонізації – цвітіння. (18)

Виродженню сортів також сприяють вірусні хвороби. Через ураження ними недобір урожаю картоплі становить у середньому 30 – 40, а подекуди й 70%. Шкодочинність окремих вірусів плодових культур може сягати 20 – 60% втрат врожаю. При цьому значних економічних збитків завдають як окремі віруси, так і їхня комплексна інфекція. Віруси, в той чи інший спосіб, прямо чи побічно, впливають на більшість фізіологічних процесів інфікованої рослини. На відміну від інших інфекційних захворювань рослин, вірусні хвороби мають низку особливостей: в інфікованій рослині вірус зберігається протягом усього її життя, а також у її вегетативному (для деяких патогенів – і генеративному) потомстві. Це призводить до накопичення вірусів у продукції рослинництва та насіннєвому матеріалі, а також у навколишньому середовищі (в агроценозах), підсилюючи і без того високий інфекційний фон. Найбільших збитків вірусні хвороби завдають вегетативно розмножуваним культурам, серед яких перше місце в Україні (за народногосподарським значенням) посідає картопля.

Окрім недобору врожаю, вірусне ураження спричиняє погіршення якості продукції. У бульбах уражених рослин картоплі зафіксовано знижений вміст сухої речовини, крохмалю, аскорбінової кислоти; підвищення вмісту загального азоту і вільних амінокислот, фосфору й розчинних цукрів, а також високий вміст амідів. (19)

В умовах Дніпропетровської області від завезеного садивного матеріалу

врожайність картоплі в перший рік вирощування знижувалася на 27-33%, на

другий – на 49% і на третій рік – на 66%.

Щорічна заміна садивних бульб становить 20-40%усіх витрат на виробництво картоплі залежно від зони. Тому йдучи на великі витрати на заміну садивного матеріалу, господарство обов’язково має виграти в рості врожайності. За численними даними (Онищенко О.Й та інш.1965), ефект сортооновлення досить високий. Приріст врожаю становить 20-48%.[17]

Відомо, що при закладанні на зберігання картоплі поганої якості неможливо забезпечити гарну лежкість бульб, навіть створивши оптимальні умови зберігання. Усі фізіолого-біологічні процеси, що відбуваються в бульбах після їх збирання, міцно пов’язані з попереднім розвитком рослин картоплі і значною мірою залежить як від окремих прийомів вирощування,так і від технологій у цілому.

Істотно впливає на зберігання картоплі співвідношення доз мінеральних добрив N: P: K-1: 2: 1 і 1:2:2, відзначились потужнішою перидермою і мали більш високу якість.(1)

За подвоєної дози азотних добрив відбувається послаблення імунітету бульб проти збудників хвороб збільшення природної втрати (до 5,9-6,1% проти 4,2-5.1%), за подвоєної дози фосфору та калію – зростання інтенсивності дихання та цукронакопичення. Під час зберігання такі бульби більше втрачали аскорбінової кислоти, із них повільніше відбувалося загоювання механічних ушкоджень. Природна перидерма таких бульб мала меншу кількість шарів (6 шарів у жовтні і 7 шарів у квітні), ніж у варіантах з подвоєним дозами фосфорними та калійними добрива (відповідно 8 і 10 шарів). Через це картопля, вирощена за надлишку азотних добрив, більш вразлива до механічних ушкоджень. Навіть за середнього рівня механізації під час збиральних робіт ушкоджується до 30%, під час транспортування –до 3%, сортування – до10% бульб.

Ушкоджуються бульби і під тиском верхнього шару в насипу. Особливо сильно цей процес виявляється під час складування картоплі, вирощеної у сухі роки. У нижній частині насипу в однакових за розміром круглих бульб трапляється по 3, у бульб іншої форми – по 2-5 точок ушкодження. Деформацію бульб під дією навантажень спостерігали вже за 2 тижні після складання на зберігання.

Збирання недозрілої картоплі також призводить до значної її травмованості та подальших істотних втрат маси під час зберігання.

Німецькі дослідники рекомендують видаляти картоплиння, коли відмерла 70% листя чи коли стебла вже на 75% висоти не мають листя. При цьому до початку збирання бульби ще 2-3 тижні мають перебувати у ґрунті, щоб їхня шкірка досягла достатньої міцності.(25)

З метою поліпшення зберігання насіннєвої картоплі бульби рекомендується озеленити на розсіяному світлі 7-9 днів. При озелененні в бульб краще відбувається суберизація місць ураження та утворення раневої перидерми. Відтак зменшується втрати води та сухої речовини. Окрім цього, у процесі озеленення в бульбах синтезується соланін, що є токсичним для збудників грибних хвороб.

Картопля є доволі трудомісткою і високо затратною культурою. За умови купівлі посадкового матеріалу ( 1 кг бульб за 1 грн.) сума витрат на 1 га становить 6262 грн. За врожайності 300ц/га (вихід товарних бульб – 240 ц/га) навіть за ціни 30 коп. за 1 кг бульб, можна з 1 га одержати 938 грн. прибутку. За ціни 50 коп./кг прибуток зростає до 5738 грн. за 1 га , а за ціни 70 коп. –до 10358 грн. Підвищення врожайності до 400 ц/га ( вихід товарних бульб 320 ц/га), що цілком реально за інтенсивної технології вирощування і витрат 6000 грн./га, дає змогу за ціни 70 коп. за 1 кг бульб одержати з 1 га 16138 грн. прибутку. Особливо вигідним є вихід на ринок з насіннєвим садивним матеріалом.