Картофель и водные ресурсы

Сельское хозяйство столкнулось с двойной задачей: обеспечить растущее население Земли достаточным количеством продовольствия и при этом сократить свою долю расходов пресной воды. Помочь в этом может картофель...

Ключевые положения

Количество калорий на один литр воды
Рис
Пшеница
Кукуруза
Картофель

Сельское хозяйство должно существенно повысить урожайность относительно объема затрачиваемой воды.

При одинаковых объемах используемой воды, картофель дает большее количество продукции, чем любая другая крупная сельскохозяйственная культура.

Картофель дает организму человека большее количество энергии, чем рис, пшеница и кукуруза, выращенные с использованием такого же количества воды.

Установление времени и глубины полива с учетом определенных стадий роста картофеля позволяет снизить расход воды.

За последнее столетие уровень использования пресной воды человечеством возросло более чем в два раза по сравнению с темпами роста населения. Ежегодно для удовлетворения своих потребностей в воде человечество добывает около 3 830 км3, или 3 830 триллионов литров воды, львиная доля которой - около 70 процентов - используется в сельскохозяйственном секторе.

Но, в конечном итоге, сельскохозяйственная «жажда» не является устойчивой. Перед лицом интенсивной конкуренции городских и промышленных потребителей, а также очевидного факта того, что потребление воды человечеством ставит под угрозу экосистему Земли, в аграрном секторе должен произойти существенный рост урожайности относительно объема затрачиваемой воды.

Диетическая продуктивность

Картофель отличается эффективным использованием воды и при одинаковых объемах расходуемой воды, позволяет производить большее количество продукции, чем любая другая крупная сельскохозяйственная культура. Наряду с земляным орехом, репчатым луком и морковью, «диетическая продуктивность» картофеля особенно высока: энергетическая ценность картофеля, выращенного с использованием одного кубического метра воды, составляет 5 600 калорий. Для сравнения, кукуруза содержит 3 860 калорий, пшеница — 2 300 калорий, а рис — 2 000 калорий. Картофель, выращенный с использованием одного кубического метра воды, содержит 150 г белков, что в два раза больше уровня содержания белков в пшенице и кукурузе, а также 540 мг кальция, что в два раза больше уровня содержания кальция в пшенице и в четыре раза больше уровня содержания кальция в рисе.

Увеличение доли картофеля в рационе питания населения позволит снизить давление, оказываемое на водные ресурсы. На текущий момент для производства пищевых продуктов, особенно продуктов животного происхождения, составляющих рацион питания жителей развитых стран, требуются объемы воды размером в 4 000 литров на душу населения в день (например, для производства 1 кг говядины при зерновом откорме требуется около 13 000 – 15 000 литров воды). Однако согласно недавним исследованиям, сбалансированный рацион питания, основанный на картофеле, земляном орехе, репчатом луке и моркови, потребует всего лишь около 1 000 литров воды в день на душу населения.

Хотя рацион питания на основе картофеля является непрактичным - для удовлетворения ежедневной потребности человека в энергии и белках требуется 4 кг картофеля - употребление в пищу изделий из картофеля и извлекаемых из него питательных веществ является эффективным способом экономии воды и удовлетворения потребностей населения в продовольствии

Потребности картофеля в воде

Современные сорта картофеля чувствительны к дефициту влаги в почве и требуют частого поверхностного полива. Картофель, созревающий за 120 – 150 дней, потребляет от 500 до 700 мм воды, а сокращение общего объема воды в почве более чем на 50% в период роста приводит к снижению урожайности.

Для уменьшения потребности картофеля в воде ученые разрабатывают засухоустойчивые и обладающие более длинной корневой системой сорта картофеля. Однако существенная экономия воды при выращивании современных коммерческих сортов картофеля может быть достигнута благодаря установлению времени и глубины полива с учетом определенных стадий роста картофеля.

Как правило, дефицит воды в средний и конечный период вегетации, во время формирования столонов и клубнеобразования, приводит к снижению урожайности картофеля, тогда как в начальный период вегетации эта культура менее чувствительна к нехватке влаги. Экономия воды может быть также достигнута путем воздержания от полива в период созревания, чтобы растение использовало все доступные водные ресурсы, сохраненные в корневой области. Данная практика может также ускорить созревание и увеличить содержание сухой массы.

Некоторые сорта лучше реагируют на полив на ранних стадиях клубнеобразования, тогда как другие демонстрируют лучшую реакцию в более поздний период. Сорта с небольшим количество клубней, как правило, менее чувствительны к дефициту воды, чем сорта с большим количеством клубней.

Хотя для достижения максимальной урожайности и требуется поддерживать относительно высокий уровень влажности почвы, однако частый полив относительно холодной водой может снизить температуру почвы ниже оптимального для формирования клубней уровня (от 15 до 18°C), что повлияет на урожайность. Также влажность и тяжесть почвы могут затруднить аэрацию.

Наиболее распространенными методами полива картофеля являются полив с напуском по бороздам и спринклерные системы. Полив с напуском по бороздам характеризуется относительно низкой эффективностью использования воды и подходит при наличии достаточного количества воды. В районах, испытывающих нехватку воды, рекомендуется использование спринклерных или капельных систем, особенно в случае низкого уровня влажности почвы.

Качество клубней и урожайность

Количество воды и время полива имеют важное значение для качества картофельных клубней. Частый полив снижает риск неправильного клубнеобразования. Дефицит воды на ранней стадии формирования урожая повышает риск образования веретенообразных клубней (которые встречаются чаще в сортах с продолговатыми, а не круглыми клубнями), а при последующем поливе может привести к появлению трещин или клубней с «черной сердцевиной».

При использовании правильных сельскохозяйственных методик, включая полив по мере необходимости, в температурных условиях субтропического климата картофель может произвести от 25 до 40 тонн свежих клубней на гектар приблизительно за 120 дней.

Информация предоставлена отделом почвенных и водных ресурсов ФАО.