Титульный лист и исполнители
РЕФЕРАТ.
Отчет 97 стр., 27 табл., 63 источника
Картофель, защита растений, биологическая защита растений, регуляторы роста, биологические препараты
Проведены исследования по оценке эффективности применения на картофеле регуляторов роста, биофунгицидов, комплексных удобрений с содержанием микроудобрений, биоудобрений.
В опытах изучаемые регуляторы роста показали большую эффективность в росте и развитие растений раннеспелого картофеля сорта Винета, в подавлении роста.
В работе изучена реакция картофеля cорта Винета на разные способы применения регуляторов роста и биологических препаратов на расчетном фоне минерального питания на серой лесной почве лесостепи Среднего Поволжья. Установлена эффективность обработки посадочных клубней и некорневой обработки растений во время их вегетации. Опыты проводились на фоне внесения N32Р32К32. (2 ц нитроаммофоски) и подкормки N46 (1 ц аммиачной селитры). Исследования проводили на серой лесной среднесуглинистого гранулометрического состава почве КФХ «Земляки» Нижнекамского района Республики Татарстан. Полевые опыты проводили в 2019 году сотрудниками кафедры растениеводства и плодоовощеводства Казанского ГАУ. Содержание гумуса в пахотном слое почвы по Тюрину – 3.35 %, рН – 5.7, легкогидролизуемого азота – 112 мг/кг почвы, подвижного фосфора – 156 мг/кг, обменного калия – 136 мг/кг почвы, молибдена – 0.07, меди – 0.52, бора – 0.7, цинка – 4.82 мг/кг. Установлена эффективность комплексного применения используемых препаратов (обработки посадочных клубней и некорневого внесения препаратов во время вегетации). Урожайность на контроле без внесения основных удобрений и применения регуляторов роста составила 32,36 т/га. При внесении удобрений в дозе N32Р32К32.+ N46 прибавка урожая составила — 2,92 т/га.
ВВЕДЕНИЕ
Семеноводство включается весь комплекс мероприятий, обеспечивающих сохранение первоначальных качеств семян в течение более длительного времени, рациональный подбор сортов для хозяйств различных форм собственности, выращивающих картофель.
Размножение и распространение районированных сортов картофеля является очень важным мероприятием этого комплекса. В настоящее время организована сеть семеноводческих учреждений, позволяющая внедрять новые сорта, поступающие в районирование и производить элиту для периодического обновление сортов, районированных ранее.
В агротехнике картофеля, выращиваемого на семенные, продовольственные и другие цели, имеется много общего. Однако общепринятая агротехника картофеля, выращиваемого на семеноводческих участках, должна выполняться с особой тщательностью. Упущения в этом деле приводит к снижению урожая не только в год выращивания семенного картофеля, но и в последующее время его возделывания.
Упущение хотя бы одного из правил приводит к распространению болезней, снижению или порче значительной части урожая. Например, невыполнение условий хранения или по защите растений, сортовых и оздоровительных прочисток, пространственной изоляции. Невыполнение этих правил на семеноводческих участках, не применяемых на общих посадках картофеля, приводит потере значительной части урожая.
Большое значение на посадках картофеля, особенно на семеноводческих, имеет оптимальная густота посадки, так как недостаточная плотность стояния растений приводит недобору урожая и значительно снижает выход клубней семенной фракции, которые предназначены для посадки в следующим году. Поэтому как обязательным условием рассматривается мероприятие использование сплошных сортовых посадок. Обычно принято считать, что сортовые посевы повышают урожайность на 20-25%. Однако результаты работы многочисленных производящих картофель хозяйств показывают, что превосходство сортовых посевов значительно выше.
В процессе размножения и производственного использования продуктивные качества сортов ухудшаются в результате механического повреждения, засорения и поражения грибными, бактериальными, вирусными и другими болезнями.
Основная цель семеноводства картофеля – сохранение и поддержание типичности, чистосортности, высокой продуктивности и качества семенного материала. В этой связи большое значение имеет обязательное исполнение в семеноводстве организационных, методических и технологических мероприятий, а также требований и норм в работе по производству семенного картофеля.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Основной задачей в земледелии – на возобновляемые ресурсы природы является биологизация и экологизация производства, которая является основным направлением развития растениеводства. Она связана с ростом спроса на безопасные, качественные продукты питания, производимые с минимальным отрицательным влиянием на окружающую среду, что и диктует необходимость в разработке адаптированных для данных целей агротехнологий производства продукции растениеводства. Для России и Республики Татарстан, особенно в условиях острой конкуренции на рынке продовольствия, данный подход на современном этапе развития земледелия, приобретает большую актуальность и имеет практическую значимость. Интенсивная химизация земледелия, рост применения минеральных удобрений, пестицидов и его интенсификация в целом по России привели к ряду негативных процессов. Процесс химизации и мелиорации часто сопровождались нарушениями регламентов их применения, то есть применялись без учета природных процессов. В то время как органические вещества местных источников использовались незначительно. Достижение требований по снижению уровня использования антропогенных ресурсов (минеральных удобрений, пестицидов) побудили ученых и специалистов сельскохозяйственного производства пересмотреть своё отношение основным принципам разработки систем земледелия, при ее биологизации. Наряду с термином «биологизация» используется другое не менее важное понятие – экологизации. Так как в органическом производстве диктует необходимость частичного или полного отказа от использования минеральных удобрений и пестицидов.
Однако работа предполагает также решение задач воспроизводства почвенного плодородия, обеспечения условий роста и развития сельскохозяйственных растений с целью получения высокой урожайности, прежде всего за счет активизации биологических факторов и, в первую очередь, тех, которые определяют почвенное плодородие. Биологические факторы должны использоваться не только для замены некоторых антропогенных факторов, но и главным образом для устранения и предотвращения негативных последствий их применения.
Среди наиболее сложных проблем связанных с земледелием и внедрением принципов органического производства особое место занимают вопросы защиты растений от вредных биологических объектов, то есть от сорных растений, фитопатогенов и фитофагов). Снижение урожайности и отрицательное влияние на качество производимой продукции, приведет значительному снижению экономической эффективности отрасли растениеводства. Если в традиционных системах защиты растений контроль таких объектов, преимущественно достигается за счет применения пестицидов, то в рамках стандартов органического производства и при биологизации земледелия вопросы защиты растений должны решаться, прежде всего, путем использования других методов контроля, важнейшим из которых выступает биологическая защита растения.
Картофель относится традиционно одним из основных сельскохозяйственных продуктов питания. В клубнях картофеля в среднем содержится 75% воды и 25% сухих веществ (в них 14-22% крахмала, 1,4- 2,0% белков, 1,0 % клетчатки, 0,15% жира, 1,1% зольных веществ). Он является одним из основных источников аскорбиновой кислоты (витамина С). Используя в пищу жёлтомясые сорта картофеля можно восполнить дефицит в каротине (провитамине А), а также в витаминах Б1, В2, В6 и РР. Картофель богат лимонной кислотой, калием, в нем содержится в усвояемой форме фосфор и железо. Белок картофеля отличается высокой усвояемостью и питательностью. 10 г картофельного белка могут заменить 6-7 белка мяса. Белок картофеля (туберин) состоит из всех аминокислот, в том числе незаменимых. В отличие от других продуктов питания картофель никогда не приедается и ничем не может быть заменен, поэтому технологии его выращивания должны быть направлены, прежде всего, на получение экологически безопасной продукции (Мальцев, М.К. Каюмов,2002; Крыжко, 2015).
Среднегодовая емкость российского рынка картофеля составляет 29-31 млн. т. (Анисимов, 2012). Потребление его внутри страны включает использование на продовольствие (в свежем виде) — 15-16; на кормовые цели — 6,0-6,5; на семена — 6,0-6,5; на переработку — 0,5-1,0 млн. т. (Симаков, 2013).
По данным ВНИИ картофельного хозяйства, среднегодовой недобор урожая картофеля от болезней достигает 29 % валового сбора (Зейрук, 2001).
Особая роль в процессе возделывания картофеля отводится постоянному совершенствованию защитных мероприятий. Решающее значение в интегрированной системе защиты картофеля уделяется как химическому, так и биологическому методам на основе сохранения полезных микроорганизмов в ароценозе для получения экологически чистой продукции. Применение препаратов, обладающих антистрессовой и иммунопротекторной активностью, позволяет повысить устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды и ряду патогенов (Бойко, 1980). Поэтому изучение их на современном этапе остается весьма актуальным в научном и практическом плане.
В семеноводстве картофеля биологические препараты, полученные с помощью биотехнологии, соединяющие в себе признаки органических удобрений (натуральное сырье – водоросли, торф, птичий помет и др.), минеральных удобрений (комплекс макро и микроэлементов), регуляторов роста (фитогормоны на генетическом уровне) и биоактиваторов почвы (живые штаммы микроорганизмов или их аналоги) (Ульяненко, 2011).
Использование бактериальных биоудобрений является одним из элементов экологически чистой технологии биологического земледелия (Завалин, 2005, Зюзин, 2006).
В настоящее время одной из важнейших задач системы семеноводства является повышение урожайности и качества клубней картофеля (Булдаков, 2013). В современных условиях семеноводство строится на основе использования оздоровленного картофеля методом апикальной меристемы в сочетании с комплексом агротехнических приемов с биологизированным аспектом, который способен ограничить распространение инфекционных болезней в полевых условиях и обеспечить максимальное качество картофеля. Одним из таких приемов повышения продуктивности и качества картофеля является использование биологических препаратов. Биологические препараты – это большая группа природных или химически синтезированных соединений, проявляющих высокую биологическую активность при низких концентрациях (Засорина, 2005). Они обладают способностью влиять на иммунный потенциал растений, физиолого-биохимические процессы, протекающие в растениях, на устойчивость к фитопатогенам, а в результате этого – на урожайность и качество клубней (Уромова, 2009).
А.А. Жученко (1995) отмечает, что систематическое применение одних и тех же фунгицидов приводит к появлению резистентности у патогенов, что является небезопасно для окружающей среды и требует больших материальных затрат, необходим поиск менее токсичных альтернативных средств.
Согласно современным представлениям ассоциативные диазотрофы – это микроорганизмы, образующие ассоциации на корнях небобовых растений (Умаров, 1986). При этом создается целостная система, способная часть энергии фотосинтеза направлять на процесс превращения атмосферного азота в доступные для растений азотистые соединения. Ассоциативные микроорганизмы способны увеличивать растворимость почвенных фосфатов, продуцировать физиологически активные вещества, ингибировать развитие патогенной микрофлоры через выделение антибиотиков, стимулировать прорастание семян и др. (Кожемяков, 1997, Шабаев, 2004). Подобные бактерии обладают ярко выраженными свойствами регулировать рост растений, отчего они и получили название в западной научной литературе (PGPR, plantgrowthpromotingrhizobacteria) (Visse, 2003).
Одним из решений является использование экологически безопасных препаратов на основе бактерий р. Bacillus (Мелентьев, 2007).
Пусенкова Л.Н. и др. испытывали биофунгицид фитоспорин М, действующим началом которого является Bacillus subtilis, штамм 26Д, антистрессовый препарат Гуми 20 и биоорганическое удобрение Борогум*, ж., Они отмечают, что этот биокомплекс препаратов обеспечивает как стимуляцию роста растений картофеля, так и индукцию иммунитета к болезням и стрессовым факторам. Они проявили фунгицидную и иммуностимулирующую активность. Изучалась биологическая эффективность использования природных регуляторов роста с иммуно- и ростостимулирующей активностью на картофеле. Установлено, что обработка растений биофунгицидом Фитоспорин-М, антистрессовым препаратом Гуми-20 и борорганическим удобрением Борогум повышает их адаптивные возможности, обеспечивает формирование большего урожая, повышает устойчивость клубней к болезням в период хранения. Эффективность регуляторов значи-тельно повышается в условиях критической засухи. Стабильная прибавка урожая клубней картофеля в годы проведенных исследований отмечена при двукратной обработке посадок картофеля биокомплексом Фитоспорин-М + Гумми-20. В 2008-2010 гг. она составила 28,8 %. Причем в условиях засухи эффективность препарата Гуми-20 была выше при самостоятельном использовании. Включение Борогума в систему обработок вегетирующих растений картофеля наиболее эффективно в стрессовых для роста растений условиях. В условиях острой засухи 2010 г. изученные биопрепараты обеспечили существенную прибавку (36,4…80,3 %) урожая. Наибольшая биологическая эффективность в защите клубней от болезней (72 % в среднем за три года) отмечена при двукратной обработке посадок картофеля препаратом Фитоспорин-М и его композицией с Гуми-20. (Пусенкова, 2011).
В исследованиях Соколовой, Акимовой показано положительное влияние бактериальных биопрепаратов (азотобактерин, фосфобактерин, кремнебактерин) на культуре картофеля: урожай повышался в 1,2-2,0 раза, подавлялось развитие грибной микрофлоры (парши обыкновенной). Использование азотобактерина, фосфобактерина и кремнебактерина повышает урожайность овощных культур (томатов и картофеля), улучшает качество и внешний вид агропродукции, способствует оздоровлению почвы, повышению устойчивости к патогенной микрофлоре, снижая зараженность грибной инфекцией [Соколова, 2008].
И.П. Уромовой, Л.Р. Султановой и Р.С. Дедюра (2016) установлено, что применение биопрепаратов на картофеле способствовало увеличению фотосинтетических показателей растений, таких как ассимиляционной поверхности листьев (на 29,9-12,7 %), продуктивности фотосинтеза (на 41,2-31,4 %), активности пероксидазы (на 9,8-10,1 %). Благодаря фотосинтетической стимуляции биопрепараты повышают устойчивость к фитофторозу, способствуют увеличению урожайности и содержания крахмала в клубнях картофеля. Наибольшая прибавка урожая была получена на варианте с применением Фитохита (37,3 %). Меньшая, но также достоверная прибавка урожая была получена на варианте с применением Фитоспорина М (23,4 %).
Выявлено неодинаковое влияние изучаемых препаратов на распространенность и развитие фитофтороза. Повышение устойчивости к фитофторозу в большей степени обеспечивает микробиологический препарат Фитоспорин М (65,3-77,2 %) (Уромова и др., 2016).
В другом исследовании показано, что биопрепараты с фунгицидным эффектом обладают способностью повышать продуктивность картофеля и запущищенность растений от Rhizoctonia solani на уровне применяемого химического фунгицида «Максим» (Ряховская и др, 2017).
В качестве биологических агентов при создании биопрепаратов могут выступать различные микроорганизмы, но особый интерес вызывают различные эндофитные бактерии, получаемые из семян.
Формирование семян происходит при тесном взаимодействии генотипа и условий окружающей среды, что, с учетом вариабельности и изменчивости основных агроэкологических параметров, может оказывать пролонгированное влияние на дальнейшее течение различных процессов (Diekmann, 1996).
УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
В опытах проводили следующие наблюдения, учеты и анализы:
1. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений – по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985).
2. Определение сухого вещества и воды в анализируемом материале (части растений, почва) весовым методом. Высушивание проводили в сушильном шкафу при температуре 105оС в течение 6 часов.
3. Определение щелочногидролизуемого азота почвы по Корнфильду, подвижного фосфора по Кирсанову, обменного калия пламенно-фотометрическим методом, гумуса по Тюрину; рН солевой, гидролитической кислотности по методу ЦИНАО (ОСТ 4649-76).
4. Учет динамики листовой поверхности методом высечек. Расчет листового фотосинтетического потенциала по методике А. А. Ничипорович и др. (1963).
5. Определение крахмала по Эверсу, нитратов — потенциометрическим методом и витамина С по И.К. Мурри.
6. Анализ структуры урожая по пробным копкам. Учет урожайности – поделяночно, сплошной уборкой.
7. Определение NPK в клубнях методом мокрого озоления, азота — по Къельдалю, фосфора — колориметрическим методом, калия — на пламенном фотометре.
8. Определение содержания микроэлементов в растениях химическими методами и атомно-абсорбционным методом на спектрометре АС-1 (сертификат 6186-97), методика выполнения измерений МВИ 8.023-96 (сертификат 6186-97).
9. Расчет экономической эффективности по методике СибНИИСХ.
10. Статистическая обработка данных по Б. А. Доспехову с помощью программ статистических обработок данных для Microsoft Excel 97 (1985).
11. Корреляционно-регрессионный анализ с помощью программы Statistica ver. 5.5A for Windows.
12. Пораженность болезнями и сохранность клубней — по методике ВАСХНИЛ (1973, 1991);
13. Биометрические измерения проводились согласно «Методическим положениям по проведению оценки сортов и гибридов картофеля на испытательных участках» (2017).
14. Клубневые анализы проводились по ГОСТ Р 55329-2012 «Картофель семенной. Приемка и методы анализа».
15. Диагностика клубневых инфекций проводилась с применением соответствующих определителей (Хохряков и др., 1978; Анисимов и др., 2009). При необходимости дополнительно проводилось изучение микроскопических признаков с применением микроскопа МБС-10.
16. Учет фитофтороза и альтернариоза осуществлялся по методике Всероссийского НИИ фитопатологии (ВНИИФ) по 9-балльной шкале с последующим расчетом развития болезни.
ГЛАВА 1. ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛЯТОРА РОСТА И РАСЧЕТНОМ ФОНЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
Фоны питания: Опыты проводились на фоне внесения N32Р32К32. (2 ц нитроаммофоски) + подкормка N34,6 (1 ц аммиачной селитры). Регуляторы роста.
| Препарат | Обработка клубней | 1 обработка растений | 2 обработка растений | 3 обработка растений |
| 1.Контроль | – | – | – | – |
| 2.Мин. удобр.-Фон | ||||
| 3. Фон +Мелафен | Норма расхода 1.10-7%, раствора 10 л/т л/га | Норма расхода 1.10-9%, расход раб. раствора 200 л/га | – | – |
| 4. Фон +Форест -форс | 100 мл/т | 50 мл/га, раб жидкости 200 л/га | – | – |
| 5. Фон +Циркон, Р | 5мл/т, обработка раствором расход -10 л/т | Полные всходы – 10 мл/га, расход раствора -300 л/га | Фаза бутонизации –10 мл/га, расход раствора -300 л/га | – |
| 6. Фон +Эпин Экстра | 20 мл/т, обработка раствором 5 л/т | – | Фаза бутонизации –80 мл/га, расход раствора-300 л/га | – |
| 7. Фон +Элемент универсальный | – | 1-2 л/га, расход раб. жидкости 300 л/га. При высоте растений 10-15 см | 1-2 л/га, расход раб. Расход жидкости 300 л/га. В фазе бутонизации-цветения | 1-2 л/га, расход раб. Расход жидкости 300 л/га. Через 15-20 дней |
В настоящее время одним из наиболее перспективными препаратами являются регуляторы роста растений. Они являются природными органическими соединениями, которые влияют на жизненные процессы растений и не оказывают в небольших концентрациях токсического действия.
Достоинство их в том, что они активное действие оказывают на обмен веществ, существенно влияют на происходящие в растении ростовые, физиологические и формообразовательные процессы, стимулируют повышение иммунитета. Повышают тем самым устойчивость к стрессовым состояниям, грибным, бактериальным и вирусным заболеваниям.
Использование регуляторов роста растений, особенно на картофеле, массовый характер приобрело в последнее десятилетие, после того как начали проводить исследования по их разработке, изучении приемов и доз применения.
Классификацию регуляторов роста растений проводят с различных позиций. При этом учитывают химический состав, влияние на физиологические процессы, происходящие в растениях и др. Однако за основу классификации было взято их происхождение, так как они могут быть природными и искусственно синтезированными с учетом тех процессов, которые происходят в растениях под их воздействием.
В различных тканях и органах растений образуются низкомолекулярные соединения, которые уже в малых концентрациях регулируют и координируют физиологические процессы.
К природным стимуляторам относятся фитогормоны четырех классов, это – ауксины, гиббереллины, цитокинины и брассиностероиды.
Фитогормоны действуют на растения разнообразно и достаточно существенно, однако процессы, которые происходят под их влиянием протекают стихийно.
Регуляторы роста, которые синтезированы искусственно обеспечивают возможность влиять на возделываемую культуру целенаправленно, добиваясь, такие свойства, которые способствовали бы более активным фотосинтетическим процессам и повышению продуктивности.
Искусственные регуляторы роста являются препаратами комплексного воздействия, которые более полно используют свои полезные свойства, работают одновременно, обеспечивая его максимальный эффект.
Э.В. Засорина, И.Я. Пигорев (2005) в своих исследованиях изучали варианты с обработкой посадочных клубней перед посадкой, однократное опрыскивание листьев в период «бутонизации — цветения» и комплексное использование (обработка клубней + растений во время вегетации) регуляторов роста Силк, Эпин и Циркон. Анализ полученных результатов показал, что использование регуляторов роста способствовало росту урожайности (прибавка 1,2-6,8 т/га или 5,5-27,4 % при замачивании клубней; 2,4-9,2 т/га или 10,9-37,1 % при опрыскивании листьев). Лучшие результаты были получены по регуляторам роста Силк и Циркон, где прибавка урожая при замачивании клубней составила 2,8-6,8 т/га, при опрыскивании растений 6-9,2 т/га.
Применение регуляторов роста (Силк, Эпин, Циркон) в качестве биофунгицидов дало положительные результаты по повышению устойчивости к фитофторозу на 1-2 балла при замачивании посадочных клубней и на 2-4 балла при опрыскивании листьев в зависимости от сорта картофеля, вида регулятора и особенностей периода вегетации.
Применение регуляторов роста (Силк, Эпин, Циркон) в качестве биофунгицидов дало положительные результаты по повышению устойчивости к фитофторозу на 1-2 балла при замачивании посадочных клубней и на 2-4 балла при опрыскивании листьев в зависимости от сорта картофеля, вида регулятора и особенностей периода вегетации.
Биологическая активность регулятора роста циркон в основном обусловлена его антиоксидантными свойствами, которые характерны для фенольных соединений.
По данным ее исследований в варианте с предпосадочной обработкой клубней (смесью циркон 5 мл/т + фундазол 0,25-05 кг), опрыскивание растений в фазах полных всходов и бутонизации смесью лариксин, 100 мл/га + Ридомил голд МЦ – 1,25 кг, опрыскивание растений в фазе массового цветения браво, 1,1-1,5 кг/га наблюдалось повышение всхожести клубней на 11,1 % и на 3,7 %. Также, при этом формировалось большее число стеблей на 22,2 % по сравнению с контролем и на 18,9 % по другим вариантам.
На этом варианте урожайность раннеспелого картофеля сорта Жуковский ранний была на 39,6 % выше по сравнению с контролем и составила 32,1 т/га. В варианте, на котором использовали лишь фунгициды, повышение урожая по сравнению с контролем было на 11,8 %.
Исследования С.С. Конина, Д.А. Алтунина, И.Н. Титова (2003) показали эффективность применения препарата Гумистар на картофеле как для обработки клубней перед посадкой, так и для обработки растений во время вегетации. По результатам опытов одно- и двукратное опрыскивание растений во время вегетации 0,8 % раствором повысило урожайность клубней на 7-25 %, снизила заболеваемость клубней.
Исследования А.Н. Постникова, О.Б. Осетровой (2009) показали, что в сухое и жаркое лето 2007 г наиболее эффективным было комплексное применение регулятора роста циркона. То есть, предпосадочная обработка клубней и растений во время вегетации, особенно при посадке клубнями тяжелой по плотности фракции. Эпин-экстра был эффективнее при применении его в холодное и дождливое лето 2008 г. когда формировалась наибольшая урожайность картофеля сорта Удача 48,5 т/га. Самая высокая урожайность в среднем за два года – 40,8 т/га была получена в варианте с двукратным использованием циркона, где прибавка урожая к контролю составила – 46,2 %. Наибольшее содержание крахмала в клубнях – 12,7 % и его сбор 4,8 т/га отмечено в варианте с обработкой клубней тяжелой по плотности фракции препаратом Циркон перед посадкой.
А.Н. Орлов, А.А. Володькин (2008) изучая регулятор роста Никфан установили, что предпосадочное замачивание клубней с последующими обработками растений во время вегетации значительно повысило интенсивность фотосинтеза. При этом в клубнях повысилось содержание сухого вещества, количество крахмала, содержание сырого протеина.
А.Н. Постников и А.В. Шитикова (2006) изучая регулятор роста Никфан, на сортах картофеля Удача и сорта Чародей установили, что максимальная урожайность обоих сортов формировалась выше при использовании для посадки клубней плотной фракции отсортированных в растворе мочевины плотностью раствора – 1,07. Предпосадочная обработка клубней регулятором роста Никфан увеличила урожай клубней по сравнению с контролем по сорту Удача на 10,9, Чародей на 11,6 т/га.
Н.С. Яковлева, Ф.А. Лукина, П.П. Охлопкова (2009) в условиях Якутии изучали влияние обработки клубней картофеля сорта Вармас перед посадкой различными регуляторами роста, в результате анализа полученных данных они установили, что стимуляторы роста повышают интенсивность нарастания надземной массы, способствуют образованию большего количества клубней. На интенсивность накопления клубней наибольшее влияние оказали препараты Экост 1/3, Агат 25К, а на рост и развитие растений – препараты Агат 25К, Циркон и Иммуноцитофит. Наибольшие урожаи обеспечили использование регуляторов роста Экост 1/3 –22,3 т/га, Эпин-Экстра –20,6 т/га, Бутон –20,5 т/га.
В.В. Вакуленко (2004) в исследованиях ВНИИ картофельного хозяйства внекорневая обработка растений в период вегетации картофеля сорта Орбита регулятором роста Эпин-экстра прибавка урожая к контролю составила 20-50 ц/га (12-15 %), количество нитратов снизилось на 17,9 мг/кг против 87,1 мг/кг в контрольном варианте. Совместное использование регулятора роста с фунгицидами усиливало эффективность действия последних, позволяя снизить норму их расхода. Урожай картофеля сорта Невский увеличился на 19,2-25,4 %, поражение паршой снизилось на 30,5 %, фитофторозом – на 47,3 %, гнилями — на 45,7 %, увеличилось содержание сухого вещества, крахмала, витамина С, снизилось количество нитратов в клубнях.
Исследованиями, проведенными А.Н. Орловым, А.А. Володькиным, (2008) установлено, что при предпосадочной обработке семенных клубней и растений в период вегетации картофеля регуляторами роста происходит количественные изменения аминокислотного состава картофеля. Наиболее эффективным был регулятор роста Эпин, который оказал большее влияние на содержание почти всех аминокислот. Так, при обработке клубней с последующим опрыскиванием вегетирующих растений содержание валина по сравнению с контролем увеличивалось на 38,5 %, а глицина, аланина и лейцина вместе с изолецином на 10-22,9 % – в варианте с обработкой семенного материала перед посадкой.
А.А. Молявко, В.Н. Свист, В.Н. Зейрук и др., (2009) исследуя влияние регуляторов роста иммуноцитофит и Эпин-экстра установили, что использование иммуноцитофита для обработки клубней перед посадкой и растений в период вегетации на 3,6 % снизило поражение фитофторозом сорт Погарский, на 1,6 и 3,4 % сорт Брянский надежный. Применение регулятора роста Эпин-экстра в таком же варианте снизило соответственно – на 1,9; 3,1; 0,9 и 3,5 %. Использование регулятора роста Эпина-экстра обеспечило прибавку урожая на 3,2 т/га у обоих сортов, а иммуноцитофита – на 1,6, у сорта Погарский на 3,3 т/га. На контроле сорт Брянский надежный формировал урожай клубней – 20,9 т/га, сорт Погарский – 22,5 т/га.
В исследованиях Н.Н. Малевавяой (2001), Я.И. Пигарева, Э.В. Засориной, А.А. Кизилова и др. (2006) установлено, что новый регулятор роста циркон способствует интенсивное формирование более мощной корневой системы. Мощная корневая система способствовала повышению засухоустойчивости культуры. В тоже время весьма ценным свойством, как отмечают авторы исследований, является его способность управлять и регулировать устьичным аппаратом в зависимости от влагообеспеченности растения. Циркон даже если растение находится в увядшем состоянии, позволяет восстанавливать тургор.
Применение циркона позволяет предотвратить снижение урожайности сельскохозяйственных культур, значительно улучшить их качество, а также снизить расход пестицидов и удобрений (Дорожкина, 2005).
В исследованиях А.Н. Постникова и И.Ф. Устименко (2010) установлено, что наибольшая урожайность картофеля формировалась при обработке регулятором роста циркон семенных клубней и двукратной обработке растений во время вегетации, начиная с фазы полных всходов. Прибавка урожая сорта Луговской составила 4,4 т/га (23,3%), сорта Пушкинец – 3 т/га (19,8%) и у сорта Невский – 4,3 т/га (25,0%). Существенная прибавка урожая была и при обработке клубней перед посадкой и обработке вегетирующих растений в начале образования бутонов.
Использование циркона для обработки клубней и растений картофеля уменьшало пораженность растений фитофторозом. В среднем за 3 года надземная масса картофеля на контрольных посадках без применения препарата была поражена фитофторозом у сорта Луговской на 15,1%, сорта Невский – 32,3%, а у сорта Пушкинец на 40,8%. Предпосадочная обработка клубней и растений в фазе всходов уменьшила поражение фитофторозом сортов Луговской, Невский и Пушкинец соответственно на 11,7;20,5и 30,6 %.
Исследования по индуцированию иммунитета растений к болезням в последние годы сильно развиваются, что связано с повышением генетического иммунитета, правда которые иногда приводят к снижению урожайности или к приобретению таких свойств, которые не совместимы с экологической точки зрения. Поэтому селекционеры проводят огромную работу по созданию устойчивых и высокоурожайных сортов, также получению препаратов, которые способны оказывать влияние на создание искусственного иммунитета.
При анализе полученных данных продуктивности картофеля прослежена тенденция увеличения урожайности и улучшение качества клубней при использовании регуляторов роста.
На развитие растений оказывают очень сложное влияние разнообразные факторы, такие как внешняя среда, биологические особенности сорта, величина посадочных клубней. Учитывая то, что высаживали клубни массой 60-80 г, мы посадку провели густотой 44,33 тыс. штук/га. Схема посадки 75 × 30 см. Посадку проводили 12 мая 1919 года. Во время вегетации растений картофеля сорта Винета определяли сроки наступления фенологических фаз и продолжительность прохождения их межфазных периодов. Полные всходы в зависимости от варианта опыта появились13-16 июня, то есть через 20-30 дней после посадки. Фаза бутонизации наступила через 15-16 дней после всходов. Продолжительность от бутонизации до начала цветения составило 8-11 дней. Удаление ботвы на всех вариантах провели 23 августа (табл. 1).
Таблица 1 — Прохождение фенологических фаз растениями картофеля, 2019 г.
| Варианты | Посадка | Всходы | Бутонизация | Цветение | |||
| начало | полная | начало | полная | начало | полная | ||
| 1.Контроль | 12.05 | 10.06 | 13.06 | 25.06 | 28.06 | 8.07 | 10.07 |
| 2.Мин. удобрен. — фон | 12.05 | 11.06 | 14.06 | 27.06 | 30.06 | 9.07 | 11.07 |
| 3.Фон + Мелафен | 12.05 | 11.06 | 14.06 | 27.06 | 30.06 | 9.07 | 12.07 |
| 4. Фон + Форест -форс | 12.05 | 12.06 | 16.06 | 27.06 | 31.06 | 8.07 | 11.07 |
| 5. Фон + Циркон, Р | 12.05 | 11.06 | 14.06 | 27.06 | 31.06 | 8.07 | 11.07 |
| 6. Фон + Эпин Экстра | 12.05 | 11.06 | 14.06 | 27.06 | 30.06 | 9.07 | 12.07 |
| 7. Фон + Элемент универсальный | 12.05 | 11.06 | 15.06 | 26.06 | 31.06 | 7.07 | 10.07 |
Протравливание клубней препаратами не оказало существенного влияния на время появления всходов. Большой разницы по вариантам нами не выявлено. В зависимости от вариантов использования для обработки семенных клубней начало всходов было отмечено 10 июня на контроле, на остальных вариантах 11- и 12 июня. Полная всхожесть растений картофеля установлена через 2-4 дня. Начало фазы бутонизации наступило 25-27 июня. Сохранность растений к уборке также была достаточно высокая. К уборке наибольшим – 98,87% она составила на варианте фон + Эпин Экстра, наименьшим – 98,48 % на контроле (табл. 2).
Таблица 2 — Густота стояния растений картофеля сорта Винета в зависимости
от применения регуляторов роста, 2019 г (всходы)
| Вариант | Тыс. штук/га | |||
| 1 повт. | 2 повт. | 3 повт. | среднее | |
| 1.Контроль | 44,16 | 44,18 | 44,14 | 44,16 |
| 2.Мин. удобрения- фон | 44,26 | 44,32 | 44,20 | 44,26 |
| 3.Мелафен | 44,26 | 44,25 | 44,30 | 44,27 |
| 4.Форест -форс | 44,16 | 44,24 | 44,26 | 44,22 |
| 5.Циркон, Р | 44,29 | 44,27 | 44,25 | 44,27 |
| 6.Эпин Экстра | 44,22 | 44,24 | 44,20 | 44,22 |
| 7.Элемент универсальный | 44,29 | 44,27 | 44,25 | 44,27 |
| НСР05 | 0,06 | |||
Количество растений на единице площади является решающим компонентом продуктивности, хотя в последнее время начали большее значение придавать числу стеблей. Число растений определяется количеством высаженных клубней на единицу площади, уровня агротехники, внесенных удобрений и защиты растений во время вегетации.
Регулирование густоты посадки по фазам роста и развития дает возможность формировать посадки с урожаями различной продуктивности. Учитывая это, нами определялась степень влияния регуляторов роста на изменение количества кустов картофеля по основным фазам роста и развития.
Анализ данных показал, что удобрения и регуляторы роста не оказали существенного влияния на число всходов. В зависимости от варианта она составила от 44,16 до 44,27 тыс. шт./га или 99,61 — 99,86%. Сохранность растений была достаточно высокой. Хотя и ко времени уборки произошло некоторое уменьшение количества растений, и число растений составило 98,84-98,76 % от взошедших (табл. 3). Это подтверждает необходимость внесения норм удобрений с учетом биологических особенностей культуры и правильного соотношения питательных веществ во вносимых удобрениях при использовании регуляторов роста.
Таблица 3 – Густота стояния растений картофеля сорта Винета в зависимости
от применения регуляторов роста, 2019 г (уборка)
| Вариант | Тыс. штук/га | |||
| 1 повт. | 2 повт. | 3 повт. | средн. | |
| 1.Контроль | 43,44 | 43,42 | 43,61 | 43,49 |
| 2.Мин. удобрения- фон | 43,46 | 43,70 | 43,64 | 43,60 |
| 3.Мелафен | 43,58 | 43,72 | 43,68 | 43,66 |
| 4.Форест -форс | 43,70 | 43,61 | 43,52 | 43,61 |
| 5.Циркон, Р | 43,78 | 43,68 | 43,70 | 43,72 |
| 6.Эпин Экстра | 43,80 | 43,76 | 43,60 | 43,72 |
| 7.Элемент универсальный | 43,78 | 43,69 | 43,69 | 43,72 |
| НСР05 | 0,16 | |||
Величиной, темпами развития и продолжительностью вегетации надземной массы в значительной мере определяется урожай клубней картофеля (Сепп, Тооминг, 1991).
В.С. Шевелухой (1980) было установлено, что интенсивный рост клубней картофеля идет в вечерние и ночные часы суток. В дневное время ростовые процессы у стеблей и листьев угнетаются в меньшей степени, чем у клубней, в связи, с чем полной остановки в их росте почти не наблюдается. Рост же клубней днем в большинстве случаев прекращается. Темпы роста листьев и стеблей когда снижается в 2-3 раза по сравнению с вечерними и ночными часами. Рост листьев и стеблей происходит в основном с 14-16 до 20 часов и с 7 до 10 часов. У клубней интенсивный рост наблюдается с 15 до 18 и с 22 до 6-7 часов утра.
Процесс формирования ботвы и длительность ее функционирования имели свои особенности. В благоприятных условиях растения картофеля формировали мощную надземную массу. Уже к концу первой декады июня растения формировали в зависимости от варианта применения регуляторов роста от 68,74 до 91,62 г/куст надземной массы, а затем начался интенсивный рост и к концу июня ее масса достигла до 434,0-612,5 г на 1 куст.
Динамика нарастания надземной массы картофеля указывает на большое значение условий минерального питания в формировании ботвы. Интенсивный рост ботвы в наших опытах происходил до конца второй декады июля, в дальнейшем прирост надземной массы сократился, а после цветения почти прекратился.
В период достижения максимального значения (фаза цветения) масса ботвы на контроле составила 467,67 г/куст, в варианте с минеральными удобрениями – 610,40 г/куст. Причем на удобренном фоне при применении регуляторов роста развитие надземной массы растений шло быстрее по сравнению с контролем. К концу фазы цветения она достигла наибольшего значения и в варианте применения препарата Форес-форс она составила от 622,4 до 662,93 г/куст при применении регулятора роста Циркон для обработки клубней пепред посадкой и растений во время вегетации, что на 142,7-195,26 г выше контрольного варианта (табл. 4, приложение 1, табл. 2,6, 10,14, 19).
На продуктивность посевов существенное влияние оказывает и число стеблей. Поэтому реальная площадь питания картофеля определяется не только густотой посадки, но и количеством стеблей в кусте, меняющих габитус растений, площадь листьев, объем воздушного питания (Дмитриева,1980; Дмитриева, Цацко,1989; Писарев,1990; Синягин,1970). Хотя и число стеблей на один куст является сортовым признаком, который определяется числом ростков, массой семенных клубней, физиологическим состоянием посадочного материала, но наши наблюдения показали, что фоны питания и регуляторы роста также оказывали некоторое влияние на число стеблей на 1 куст. Число стеблей максимальной величины достигло в фазе цветения растений картофеля и составило на контроле 3,47 штук на 1 растение. Максимальное число стеблей 6 штук на одно растение формировалось на фоне внесения минеральных удобрений совместно с регулятором роста Циркон (приложение 1, табл. 4,8,12).
Таблица 4 — Масса ботвы картофеля сорта Винета в зависимости от применения минеральных удобрений и регуляторов роста, 2019 г.
| Вариант | Дата определения | ||||
| 10.06. | 25.06 | 15.07 | 23.08 | ||
| 1.Контроль | 68,74 | 434,00 | 467,67 | 368,74 | |
| 2.Мин. удобрения- фон | 79,84 | 486,12 | 610,4 | 424,56 | |
| 3.Мелафен | 86,42 | 502,00 | 546,73 | 436,42 | |
| 4.Форест -форс | 92,55 | 572,13 | 622,4 | 510,04 | |
| 5.Циркон, Р | 90,46 | 584,2 | 654,6 | 503,82 | |
| 6.Эпин Экстра | 91,62 | 578,6 | 658,2 | 522,20 | |
| 7.Элемент универсальный | 71,24 | 612,5 | 662,9 | 536,24 | |
| НСР05 | 9,75 | 33,92 | 31,48 | 25,07 | |
Морфология растения картофеля характеризуется высотой куста, соотношением массы стебля и листьев, размером площади листьев и их размещением в пространстве.
Хотя и число стеблей на один куст является сортовым признаком, который определяется числом ростков, массой семенных клубней, физиологическим состоянием посадочного материала, но наши наблюдения показали, что фоны питания и регуляторы роста также оказывали некоторое влияние на число стеблей на 1 куст (приложение 1, табл. 5,9,13,17,22).
Сорт Винета листового типа, образует биомассу за счет крупных листьев и перед окончанием вегетации масса листьев может преобладать над массой стеблей. Растения этого сорта отмечались с ускоренным формированием биомассы в начале вегетации и быстрым переходом к максимальному росту при раннем формировании клубней, что создало условия для хорошего их роста и получения высокого урожая клубней, особенно при хорошей обеспеченности влагой во втором периоде вегетации растений.
Физиологические принципы формирования высоких и стабильных урожаев предусматривают формирование посевов с оптимальными показателями площади листьев и продуктивности их работы. Наиболее благоприятным для формирования высоких урожаев является, когда величина поверхности листьев быстро достигает 40-50 тыс. м2/га, а затем, по возможности долго сохраняется в активном состоянии на уровне и, наконец значительно уменьшается или окончательно отмирает, отдавая пластические вещества на формирование клубней. Дальнейший рост площади листьев приводит к уменьшению накопления урожая на единицу площади листьев (табл. 5, 6).
Таблица 5 — Масса листьев картофеля сорта Винета в зависимости
от применения биопрепаратов и регуляторов роста, 2019 г
| Вариант | Дата определения | |||
| 10.06. | 25.06 | 15.07 | 23.08 | |
| 1.Контроль | 33,68 | 211,46 | 227,03 | 174,92 |
| 2.Мин. удобрения- фон | 42,34 | 238,28 | 254,22 | 189,36 |
| 3.Мелафен | 44,75 | 254,24 | 270,25 | 209,48 |
| 4.Форест -форс | 48,56 | 292,65 | 322,31 | 242,31 |
| 5.Циркон, Р | 47,3 | 295,88 | 329,54 | 239,84 |
| 6.Эпин Экстра | 47,8 | 278,64 | 298,66 | 236,45 |
| 7.Элемент универсальный | 48,26 | 310,86 | 326,84 | 257,16 |
| НСР05 | 4,20 | 22,09 | 18,41 | 19,09 |
Таблица 6 – Влияние химических и биологических препаратов на показатели роста картофеля, 2019 г.
| Вариант | Высота растения, см | Число основных
стеблей, шт. |
Масса, г/растение | Максимальная площадь листьев, тыс. м2/га | ||
| ботвы, г | стеблей | листьев, г | ||||
| 1. | 44,93 | 3,47 | 467,67 | 350,64 | 227,03 | 35,73 |
| 2. | 48,82 | 5,36 | 610,4 | 356,18 | 254,22 | 38,65 |
| 3. | 50,53 | 5,47 | 646,73 | 276,38 | 270,25 | 42,40 |
| 4. | 53,53 | 5,53 | 622,4 | 300,09 | 322,31 | 49,69 |
| 5. | 55,40 | 6,00 | 654,6 | 329,54 | 329,54 | 53,38 |
| 6. | 54,77 | 5,53 | 658,2 | 359,54 | 298,66 | 47,02 |
| 7. | 54,67 | 5,67 | 662,93 | 336,09 | 326,84 | 54,44 |
| НСР05 | 2,71 | 0,41 | 31,48 | 18,41 | ||
Исследования Владимирова В.П., Хуснутдинова Р.Г. (1991) показали, что посадка в ранние сроки ускоряло начало клубнеобразования и способствовала приросту большей массы клубней с единицы площади. Наибольшая урожайность сформировалась при сроке посадки в 1 и 2 декады мая. Посадка в третий срок снижала урожайность по раннеспелому сорту на 20%, в 4 срок, боле чем в 2 раза. Ранние сроки посадки повышали качество клубней.
Как сообщают Вепitеz М., Rоdriguez R. (1997), при выращивании картофеля на семена с густотой стояния 74, 55 и 44 тыс./га, с междурядьями 90 см и при использовании посадочного материала размером 30 -35 мм, наибольший урожай получен при густоте посадки 74 и 55 тыс./га – 26,28 и 26,93 т/га соответственно. Экономически целесообразной признана густота в
55 тыс./га, так как она обеспечивает более высокий выход семенной фракции и снижает расход семенного материала.Масса посадочных клубней влияет на густоту стояния. Так, в исследованиях Азимова Б.Б. (1989) выявлено, что с возрастанием средней массы посадочного клубня с 60 до 80 г, увеличивается количество стеблей в кусте и площадь листьев растения, ускоряется темп развития. Наибольшая урожайность, в том числе за вычетом семян, формируется при посадке клубнями массой 80 г по схеме 70 х 25-30 см и 60 граммовыми клубнями по схеме 70 х 25 см.
По данным Gema L., Вiгnаuve V. (1989) на лёгких аллювиальных почвах при орошении и внесении N12О Р120 КI8О среднеранний сорта Jаегlа и среднепоздний Desiгее обеспечивали наибольшие урожаи (57-62 т/га) при густоте посадки 75 тыс./га и ширине междурядий 70-90 см. У обоих сортов индекс листовой поверхности при этой плотности посадки был вдвое выше, чем при густоте 35 тыс./га. В общей биомассе растения во время уборки у этих сортов на долю клубней приходилось 80 %, листьев 11-12 %, стеблей 8- 9 % биомассы.
Макарова В.М., Павлов М.А., Сутыгин П.Ф. (1988) изучали формирование урожайности среднераннего сорта Невский и среднеспелого Огонёк в зависимости от способов посадки: рядовой (70 х 30 см), ленточные З — (60+80) х 30 и (70+90) х 25 см при интенсивной технологии возделывания. Возделывание сорта Невский ленточным способом (60+80)х30 см было более эффективно по сравнению с рядовой посадкой по схеме 70х30 см, урожайность составила 38,0 т/га и была на 3,2 т (9 %) больше по сравнению с рядовой посадкой за счёт увеличения доли крупных клубней.
Данные Ежовой Л.А., Скворцова Н.П. (1993) свидетельствуют о необходимости устанавливать густоту посадки в зависимости от фракций семенных клубней. По их данным наибольшая урожайность (24,33 т/га) была получена при посадке семенами крупной фракции с густотой 72,4 тыс. га. Клубни средней фракции при густоте 71,4 тыс. шт./га и схеме посадки 70 х 20 м обеспечили урожай 21,74 т/га. Посадочные клубни мелкой фракции также сформировали высокую урожайность, но при загущении посадок до 142 тыс./га.
Для получения высоких и стабильных урожаев необходимы такие мероприятия, которые обеспечивают высокую фотосинтетическую активность и благоприятно воздействуют на все основные компоненты продуктивности растения. Некоторые ученые, изучая зависимость между отдельными компонентами продуктивности, пришли к выводу, что количество клубней находится в зависимости от числа стеблей. Так Hagman отмечает взаимосвязь между урожаем и числом клубней, числом клубней и стеблей, числом стеблей и ростков. По данным наших исследований для сорта Винета показатели идеотипа должны быть следующими: 5-6 стеблей и 12-15 клубней среднего размера, общей массой свыше 500 г на 1 куст.
Первым компонентом является число растений, который можно регулировать нормой посадки клубней. Изучая структуру урожая, определяется взаимосвязь между урожаем и массой клубней, которая зависит от площади листьев. Индивидуальная структура урожая на единице площади определяется числом клубней на растении, которая зависит от числа стеблей в кусте и числа клубней на одном стебле), средней массой одного клубня и числом растений на единице площади.
Максимальные показатели структуры урожая: число клубней на 1 куст – 14,6, масса клубней – 1039 г, средняя масса 1 клубня – 81,37 г. были получены на фоне внесения минеральных удобрений и обработки клубней перед посадкой и растений во время вегетации регулятором роста Циркон. На этом варианте формировалась самая высокая биологическая – 45,43 т/га и фактическая 43,72 т/га урожайности (табл. 7, приложение 1 табл. 23).
Ассимиляционная поверхность листьев менялась в зависимости от применения регуляторов роста. Наименьшее ее значение во все фазы развития растений было на контроле и составила 35,38 тыс. м2/га. К периоду максимального формирования листовой поверхности (фаза цветения) совместная обработка клубней и вегетативной массы применяемыми нами регуляторами роста повысили величину листовой поверхности на фоне внесения минеральных удобрений на 2,92- 18,71 тыс. м2/га. Наибольшей – 54,44 тыс. м2/га она была при трехкратной некорневой обработке Элементом универсальный.
Таблица 7 – Влияние химических и биологических препаратов на формирование урожайности клубней картофеля, 2019 г.
| Вариант | С куста | Масса одного клубня, г | Биологическая урожайность, т/га | Урожайность, т/га | |
| число клубней, шт. | масса клубней, г | ||||
| 1. | 10,2 | 781 | 83,57 | 33,97 | 32,36 |
| 2. | 12,8 | 846 | 81,01 | 36,89 | 35,28 |
| 3. | 13,0 | 885 | 76,41 | 38,64 | 37,06 |
| 4. | 14,6 | 1002 | 70,27 | 43,70 | 42,08 |
| 5. | 14,6 | 1039 | 81,37 | 45,43 | 43,72 |
| 6. | 14,5 | 931 | 80,48 | 40,70 | 39,05 |
| 7. | 13,8 | 906 | 70,96 | 40,11 | 38,41 |
| НСР05 | 1,57 | 35,06 | |||
Интенсивность роста величины площади листьев и клубней явились важными факторами, определяющими ход накопления урожая. Наибольшая биологическая урожайность 45,43 т/га формировалась на варианте фон+ Циркон. Анализ урожайных данных клубней картофеля показал, что вариант с применением препарата фона удобрений + препарата Форест — Форс по урожайности несколько уступал варианту с обработкой препаратом Циркон, однако была достаточно высокой и составила — 43,70 т/га. Самая низкая биологическая урожайность — 33,97 т/га была получена на контрольном варианте, где не вносили минеральные удобрения и регуляторы роста.
Фактическая урожайность на контроле составила 32,36 т/га, на фоне внесения минеральных удобрений 35,28 т/га. Максимальная фактическая урожайность — 43,72 т/га формировалась также при применении минеральных удобрений + регулятор роста Циркон, для обработки клубней перед посадкой и некорневого внесения во время вегетации.
Результаты лабораторных исследований показали, что к уборке содержание сухого вещества и крахмала в клубнях различались в зависимости от применения регуляторов роста. Количество сухого вещества в клубнях выращенных на контрольном варианте составило 21,22%. Внесение минеральных удобрений во время посадки дозе N32Р32К32, а также + N34,6 в подкормку снизило его содержание на 0,2% (табл. 8).
Регуляторы роста наоборот, повысили в зависимости от варианта на 0,02-32%. Наибольшую прибавку (0,34%) обеспечил Циркон при обработке клубней перед посадкой и растений во время вегетации.
Начиная одновременно с образованием клубней, синтез крахмала усиливается в период интенсивного образования клубней. Наибольшее содержание крахмала достигается в период отмирания 60-80 % листьев, т.е. раньше, чем заканчивается период вегетации. При дальнейшем нахождении клубней на растении, особенно сортов непродолжительным периодом вегетации, содержание сухого вещества, в том числе и крахмала, нередко остается на одном уровне или понижается, хотя еще происходит дальнейший прирост массы клубней. Такое явление обусловлено значительным ослаблением притока в клубнях углеводов за счет снижения фотосинтетической деятельности листьев, а также продолжающимся расходом ассимилянтов на дыхание клубней (табл.8, приложение 1).
Таблица 8- Показатели качества клубней картофеля сорта Винета в зависимости от фона минерального питания и регуляторов роста, 2019 г
| Вариант | Сухое вещество,
% |
Крахмал,
% |
Витамин
С, мг% |
Ред. сахар, % | Нитраты.
мг/кг |
| 1.Контроль | 21,22 | 10,40 | 20,54 | 0,8 | 54,7 |
| 2.Мин. удобр.-фон | 21,02 | 10,62 | 22,12 | 0,8 | 72,6 |
| 3.Мелафен | 21,54 | 11,22 | 22,02 | 0,6 | 48,68 |
| 4.Форест -форс | 21,34 | 11,26 | 22,44 | 0,7 | 52,45 |
| 5.Циркон, Р | 22,56 | 11,42 | 22,54 | 0,6 | 48,86 |
| 6.Эпин Экстра | 22,24 | 11,35 | 22,11 | 0,7 | 49,64 |
| 7.Элемент универсальный | 22,46 | 10,88 | 23,00 | 0,6 | 54,36 |
Содержание крахмала в клубнях картофеля является важнейшим показателем качества выращенной продукции. На крахмалистость клубней большое влияние оказывают многие факторы: сорт, температурный режим, условия минерального питания, влагообеспеченность, длина вегетационного периода и т.д. Содержание крахмала непосредственно зависит от содержания сухого вещества. Так, содержание крахмала в наших опытах больше зависело от условий вегетационного периода, чем от варианта опыта. Аналогично сухому веществу наибольшее содержание крахмала в клубнях 11,42% было на варианте с обработкой регулятором роста Циркон, а наименьшим 10,40 % на контрольном варианте.
Содержание редуцирующих сахаров в клубнях было невысокое и составило от 0,6 до 0,8 %. Содержание нитратов не превышало ПДК. Наименьшее их содержание было на вариантах с использованием Мелафен, Циркон и Эпин Экстра, а наибольшее их содержание (72, 6 мг/кг) было при внесении одних минеральных удобрений.
Результаты лабораторных исследований не выявили зараженных клубней кольцевой и бурой бактериальной гнилью (табл. 9).
Таблица 9 — Результаты испытаний от 13.12.2019 г.
| № п/п | Определяемые показатели | Единицы измерения | Результаты испытаний | Величина допустимого уровня | НД на методы исследований |
| 1 | Кольцевая гниль | Процент зараженных клубней в пробе | 0 % | ГОСТ33966-2016 МУ «Диагностика ряда карантинных фитопатогенов методом полимеразной цепной реакции с флуоресцентной детекцией результатов с использованием диагностических наборов производства ООО «Агродиагностика» | |
| 2 | Бурая бактериальная гниль | Процент зараженных клубней в пробе | 0 % |
Применение регуляторов роста на 2,0% снизило число клубней, инфицированных вирусами в текущем году, поскольку часть новой инфекции не успевает в них проникнуть. Применяемые пестициды и стимуляторы роста позволили снизить пораженность растений легкими формами вирусов. Семенной картофель у раннеспелого сорта Винета по качеству клубней соответствовал требованиям стандарта (табл. 10).
Таблица 10 — Результаты испытаний от 17.12.2019 г.
| № п/п | Определяемые показатели | Единицы измерения | Результаты испытаний | Величина допустимого уровня | НД на методы исследований |
| 1 | Х вирус картофеля | Процент зараженных клубней в пробе | 0 % | ГОСТ33966-2016 МУ «Диагностика ряда карантинных фитопатогенов методом полимеразной цепной реакции с флуоресцентной детекцией результатов с использованием диагностических наборов производства ООО «Агродиагностика» | |
| 2 | Y вирус картофеля | Процент зараженных клубней в пробе | 7,0 % | ||
| 3 | Y вирус картофеля | Процент зараженных клубней в пробе | 5,0 % |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ГЛАВЕ.
Результаты полевых опытов, лабораторных исследований и производственной проверки позволяют сделать следующее заключение: В условиях лесостепи Среднего Поволжья использование минеральных удобрений, регуляторов роста для обработки клубней перед посадкой и некорневой обработки растений оказывает значительное влияние на рост и развитие растений, формирование урожая клубней картофеля. Наибольшая высота – 55,4 см, число стеблей – 6,0 шт./куст и масса ботвы ко времени уборки – 654 г/куст отмечены при применении регулятора роста Циркон на фоне внесения минеральных удобрений. Повышения фона питания площадь листьев возрастала от 35,73тыс. м2/га на контрольном варианте до 53,38 тыс. м2/га – на варианте внесения минеральных удобрений и применение регулятора роста Циркон для обработки семенных клубней и растений в период вегетации. На контроле формировалась урожайность клубней 32,36 т/га. При внесении минеральных удобрений по сравнению с контрольным вариантом она повысилась на 2,92 т/га. Применение регуляторов роста повышало содержание крахмала в клубнях на 0,02-0,56%, минеральные удобрения, наоборот, снизили на 0,72%. Внесение регуляторов роста снижали количество нитратов в клунях на 2,04-7,72 мг/кг, а содержание витамина С – повышали. Наибольшая урожайность (43,72 т/га) получена в варианте с совместной обработкой клубней и растений регулятором роста Циркон.
ГЛАВА 2 ФОРМИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ КАРТОФЕЛЯ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА В ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
2.1. ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, БИОПРЕПАРАТОВ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА
Фоны питания: Опыты проводились на фоне внесения N32Р32К32. (2 ц нитроаммофоски) + подкормка N34,6 (1 ц аммиачной селитры).
Схема опыта:
| №
п.п |
Обработка клубней | 1 обработка по вегетации | 2 обработка по вегетации |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1. | Контроль без обработки | ||
| 2. | Биодукс 1 мл/т
Органит N 1 л/т Органит Р 1 л/т Оргамика S 1 л/т Псевдобактерин 1 л/т Биослип 1 л/т |
Биодукс 3 мл/га
Органит N 1 л/га Органит Р 1 л/га Оргамика S 1 л/га Псевдобактерин 1 л/га Биослип 1 л/га Пекацид рН 6,0 Нутривант 2 кг/га |
Биодукс 3 мл/га
Органит N 1 л/га Органит Р 1 л/га Оргамика S 1 л/га Псевдобактерин 1 л/га Биослип 1 л/га Пекацид рН 6,0 Нутривант 2 кг/га |
| 3. | Биодукс 1 мл/т
Органит N 1 л/т Органит Р 1 л/т Оргамика S 1 л/т Псевдобактерин 1 л/т Биослип 1 л/т |
Биодукс 3 мл/га
Органит N 1 л/га Органит Р 1 л/га Оргамика S 1 л/га Псевдобактерин 1 л/га Биослип 1 л/га Нутривант 2 кг/га |
Биодукс 3 мл/га
Органит N 1 л/га Органит Р 1 л/га Оргамика S 1 л/га Псевдобактерин 1 л/га Биослип 1 л/га Нутривант 2 кг/га |
| 4. | Биодукс 1 мл/т
Органит N 1 л/т Органит Р 1 л/т Оргамика S 1 л/т Псевдобактерин 1 л/т Биослип 1 л/т |
Биодукс 3 мл/га
Органит N 1 л/га Органит Р 1 л/га Оргамика S 1 л/га Псевдобактерин 1 л/га Биослип 1 л/га Пекацид рН 6,0 |
Биодукс 3 мл/га
Органит N 1 л/га Органит Р 1 л/га Оргамика S 1 л/га Псевдобактерин 1 л/га Биослип 1 л/га Пекацид рН 6,0 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 5. | Биодукс 1 мл/т
Органит N 1 л/т Органит Р 1 л/т Оргамика S 1 л/т Псевдобактерин 1 л/т Биослип 1 л/Т |
Биодукс 3 мл/га
Органит N 1 л/га Органит Р 1 л/га Оргамика S 1 л/га Псевдобактерин 1 л/га Биослип 1 л/га |
Биодукс 3 мл/га
Органит N 1 л/га Органит Р 1 л/га Оргамика S 1 л/га Псевдобактерин 1 л/га Биослип 1 л/га |
| 6. | Стимакс 350 мл/т | Стимакс 350 мл/га
Пекацид рН 6,0 Нутривант 2 кг/га |
Стимакс 350 мл/га
Пекацид рН 6,0 Нутривант 2 кг/га |
| 7. | Стимакс 350 мл/т | Стимакс 350 мл/га
Пекацид рН 6,0 |
Стимакс 350 мл/га
Пекацид рН 6,0 |
| 8. | Стимакс 350 мл/т | Стимакс 350 мл/га
Нутривант 2 кг/га |
Стимакс 350 мл/га
Нутривант 2 кг/га |
| 9. | Стимакс 350 мл/т | Стимакс 350 мл/га | Стимакс 350 мл/га |
По производству картофеля в мире Россия занимает одно из лидирующих мест, однако урожайность ее среди Европейских стран остается достаточно низкой. Одним из главных факторов низкой урожайности является низкое качество семенного материала, причиной сему является высокая степень зараженности их инфекционными фитопатогенами. Основной проблемой внедрения семеноводства картофеля на оздоровленной основе в республике Татарстан, как и в других регионах России — быстрое повторное заражение вирусами оздоровленного материала в открытом грунте. За 2-3 года семенной материал может значительно поразиться вирусами.
Развитие болезней во время вегетации предопределяет плохую сохранность клубней в период хранения. В период вегетации эффективной составляющей для получения хорошего выхода здоровых клубней является защита растений картофеля от патогенов, в том числе профилактические и истребительные мероприятия, то есть использование химических фунгицидов. Однако рациональное развитие картофелеводства, повышение его урожайности и рентабельности требует новых научных решений, которые должны обеспечить улучшение жизнеобеспечения населения незаменимым продуктом питания, который в народе называют – «вторым хлебом». Поэтому производство картофеля в мире, в том числе в России имеет важное социальное значение. Необоснованное частое использование одних и тех химических препаратов, по фитосанитарным и экономическим показателям, приводит к серьезным экологическим последствиям. Резистентность возбудителей болезней к пестицидам снижает эффективность их применения.
В европейских странах эту проблему решили с помощью выноса семенных посадок картофеля на берега северных морей, где основные переносчики вирусов – крылатые тли – имеют низкую численность (Анисимов, 2012).
На основании многолетних исследований ученые Татарского НИИСХ отмечают, что на больших производственных посадках можно получать суперэлиту со скрытой зараженностью УВК не более 2-5%.
Зараженность вирусами в течение вегетационного периода происходит ограниченно. Дело в том, неперсистентные вирусы, в т.ч. УВК, сохраняются в переносчике течение относительно короткого времени, по этой причине происходит первоочередное заражение ближайших к источнику инфекции растений. То есть вирусная зараженность происходит не в геометрической прогрессии, как предполагалось ранее, а с ограниченным коэффициентом. Таким образом, при низких значениях исходной зараженности материала появляется возможность снижения зависимости роста зараженности от численности переносчиков вирусов – тлей. Следующая практически важная закономерность это зависимость интенсивности роста повторной зараженности оздоровленного материала от площади выращивания первого полевого поколения в открытом грунте. которая, должна составлять для относительно устойчивого сорта около 1 га (Ф.Ф. Замалиева, Г. Ф. Сафиуллина, РР. Назмиева и др., 2012).
Научно обоснованная система семеноводства картофеля на оздоровленной основе, разработанная для РТ, включает в себя три составляющие, взаимно дополняющие друг друга: – комплексная система защиты оздоровленного картофеля от повторного заражения вирусами,
– технология ускоренного размножения оздоровлено материала,
– научно обоснованная схема семеноводства.
Комплексная система защиты от повторного заражения вирусами оздоровленного картофеля, предусматривает следующие мероприятия.
1. Очищение пробирочной коллекции сортов от источников заражения вирусами на основе визуального контроля, анализа ИФА и ПЦР.
2. Увеличение площади посадок первого полевого поколения до 1 га.
3. Размещение репродукций и сортов изолированно друг от друга, в зависимости от степени исходной зараженности и с учетом устойчивости сортов.
4. Проведение регулярных фитопрочисток в защищенном грунте и е с учетом закономерности первоочередного заражения ближайших к источнику инфекции растений.
5. Создание оптимальных условий для роста и развития растений с целью ускорения роста картофеля и достижения возрастной устойчивости на период массового лета тлей, с помощью всевозможных мер – предпосадочного проращивания клубней, уменьшение густоты посадки, обеспечения фона питания и др.
6. Проведение защитных обработок, совмещенных со сроками лета тлей.
7.Удаление ботвы семенного картофеля, по возможности, в кратчайшие сроки после наступления критического порога численности крылатых тлей, но с учетом накопленного урожая; длительности схемы семеноводства до 7-8 лет с помощью создания ресурсосберегающей технологии ускоренного размножения оздоровленного картофеля.
Разработаны дополнительные защитные мероприятия по профилактике заражения почвенными вирусами оздоровленного материала, для этого в технологии ускоренного размножения полиэтиленовых ящиках. Это ограничивает перенос водой грибов и позволяет локализовать очаги болезней. Внутренняя поверхность изолятора выстлана речным песком для улучшения дренажа и дополнительного ограничения переноса патогена. В защищенном грунте не допускается переувлажнение почвы. Грунт в изоляторе рекомендуется полностью менять не менее одного раза в три года.
Технология ускоренного размножения оздоровленного семенного картофеля включает в себя следующие основные этапы.
1. Предварительное тестирование на отсутствие вирусных болезней, методами ИФА и ПЦР сортов картофеля, предназначенных микроклонального размножения – август-октябрь.
2. Размножение пробирочных растений микрочеренкованием в осенне-зимний период в 6 этапов.
3. Получение от пробирочных растений в защищенном грунте технологичных (массой более 10 г) тепличных миниклубней.
4. Репродукционное размножение тепличных миниклубней оздоровленного картофеля в открытом грунте в течение трех лет по схеме: 1-я полевая репродукция — 1 га; суперсуперэлита – 5-7 га, суперэлита – 50-60 га.
5. Контроль за нарастанием степени зараженности вирусами репродукций оздоровленного картофеля.
Научно обоснованная схема семеноводства картофеля на оздоровленной основе должна являться логичной и гибкой конструкцией, практическим руководством к воплощению системы семеноводства на практике. Целью семеноводства картофеля на оздоровленной основе является получение оздоровленного семенного картофеля с низкой степенью вирусного заражения на конечном этапе размножения. При обосновании схемы семеноводства исходили первую очередь из того, что в условиях республики наблюдается: высокая векторная активность тлей. Так как заражение вирусами происходит в открытом грунте ежегодно в период массового лета тлей, необходимо добиться уменьшения длительности сроков контакта оздоровленного материала с инфицирующим началом.
Для решения этого вопроса имеется два способа: во-первых, сокращение длительности схемы семеноводства картофеля товарного производства и, во-вторых, сдвиг уязвимой фазы развития растений картофеля в сторону опережения наступления критического порога численности тлей, то есть, ускорение развития растений период вегетации до наступления опасного периода заражения. В начале внедрения новой системы, необходимо работать по максимально короткой схеме семеноводства, так как необходимо как можно быстрее вытеснить имеющийся в хозяйствах зараженный материал, являющийся источником повторного заражения вирусами. Для работы по короткой схеме необходимо увеличение объемов производства семенного материала на начальных этапах семеноводства. Поэтому так важен вопрос повышения коэффициентов размножения оздоровленного материала на всех этапах его выращивания.
При составлении схемы семеноводства, опираются на производственный опыт, такие критерии, как допустимая зараженность для каждой репродукции, длительность схемы не имеют какого-либо научного обоснования и состоит в следующем. Суть основных принципов построения схем семеноводства картофеля состоит в следующем. Во-первых, допустимая степень зараженности вирусами репродукций рассчитывается от конца схемы с тем, чтобы при этом уровне зараженности на конечном этапе можно было бы рассчитывать на получение максимальной урожайности и одновременно с этим уровень зараженности должен быть достаточно высоким, чтобы в товарную репродукцию уходил семенной материал, уже не представляющий ценность. С этой же целью предусматривается возможность гибкого удлинения схемы на каждом этапе репродуцирования. Во-вторых, низкая степень зараженности оригинального семенного картофеля на начальных этапах, которая кажется слишком строгой, на самом деле не случайна — возможность длительного репродуцирования семенного материала с низкой степенью зараженности более реальна и осуществима, чем с зараженностью выше 1-2%. К тому же, рост зараженности легче проконтролировать при низкой степени с помощью выбраковки небольшого количества больных растений. В-третьих, промежуточные стадии размножения по схеме семеноводства в зарубежных схемах не предполагают роста степени зараженности вирусами в геометрической прогрессии в течение вегетационного периода, а предполагают ограниченное возрастание с коэффициентами, равными на начальных этапах схемы семеноводства 4-5 и в конце – 2-3. Эти коэффициенты являются реальным отражением интенсивности нарастания степени зараженности вирусами, происходящим при репродуцировании оздоровленного картофеля в практике семеноводства.
Рост степени зараженности вирусами в отдельные годы практически отсутствует, коэффициент роста вирусной зараженности вирусами может быть равен единице, поэтому автоматическое снижение репродукции при сохранении его высокого качества нецелесообразно, так как приводит к лишним затратам, связанным с переводом на товарные цели высококачественного семенного материала. Для защиты от таких потерь во многих странах предусматривается возможность размножения репродукции в одном и том же классе в течение 1-4 лет при условии сохранения качества материала этого класса. На основе полученных результатов, в условиях РТ возможным постепенный переход на более длинные схемы семеноводства, построенные на контроле допустимого уровня скрытой зараженности наиболее опасным в условиях республики У-вирусом картофеля (таблица 11).
Схема семеноводства разделена на три этапа, каждый из которых представляет 2-4-летний цикл выращивания у одного хозяина. Семенной материал от пробирочных растений суперэлиты включительно выращивается в Региональном центре.
Суперэлиту приобретают хозяйства с крупнотоварным производством картофеля и размножают далее: элита — репродукция — вторая репродукция (товарный картофель).
Преимуществами разработанной схемы семеноводств картофеля на оздоровленной основе для РТ являются:
— сокращенная схема семеноводства длительностью 6 лет — крупнотоварных и 7 лет — для мелкотоварных хозяйств;
— отсутствие промежуточных звеньев – специальных семеноводческих хозяйств, так как суперэлитный материал из Регионального центра поступает непосредственно в товарные хозяйства.
Таблица 11- Сокращенная и перспективная схемы семеноводства картофеля с учетом роста зараженности вирусами
| Годы
|
Сокращенная 6-летняя схема | Перспективная | ||
| Репродукция | Степень зараженности, % | Репродукция | Степень зараженности, % | |
| 1 | ППП | 0,06 | ППП(1-4 года | 0 |
| 2 | ССЭ | 0,25 | ||
| 3 | СЭ | 1,0 | ||
| 4 | Э | 5,0 | ||
| 5 | 1Р | 10,0 | ССЭ (1-3 г.) | 0,25 |
| 6 | 2Р | 15,0 | СЭ (1-3 г.) | 1,0 |
| 7 | Э (1-3 г.) | 5,0 | ||
| 8 | 1Р | 10,0 | ||
| 9 | 2Р | 15,0 | ||
2.2. ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБА ПРИМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ НА ФОНЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
Рациональное развитие картофелеводства, повышение его урожайности и рентабельности требует новых научных решений для улучшения жизнеобеспечения населения незаменимым продуктом питания – «вторым хлебом». Поэтому производство картофеля в мире, в том числе в России имеет важное социальное значение и является одним из основных видов растениеводческой продукции.
Занимая одно из лидирующих положений в мире по абсолютному количеству производимого картофеля, Россия вместе с тем остается не впереди по урожайности. Одним из главных факторов низкой урожайности является низкое качество семенного материала, сильная степень зараженности их инфекционными фитопатогенами.
Картофель – культура, которая требует обеспечение питательными веществами. Для формирования высоких урожаев клубней картофеля хорошего качества они должны быть доступной форме растениям в течении всей вегетации, в необходимом количестве и в нужной форме (Анисимов, 2012; Замалиева и др., 2012). Применение расчетных доз удобрений должно обеспечивать получение высоких урожаев лучшего качества для конкретных почвенно-климатических условий (Жуков, 1983, 1996).
Предуборочное удаление ботвы картофеля – эффективное мероприятие, предупреждающее распространение вирусных заболеваний и фитофторозы и значительно облегчающее комбайновую уборку урожая. Как за рубежом, так и в России выполнено немало исследовательских работ по изучению влияния предуборочного удаления ботвы на урожай и качество клубней картофеля.
Раннее предуборочное удаление ботвы, когда не допускается контакт пораженной ботвы, с клубнями, является эффективным агротехническим способом борьбы против фитофтороза. Поэтому, для предохранения от инфекции клубней фитофторозом многие исследователи рекомендуют своевременное удаление пораженной ботвы (Анисимов и др., 1994; Воловик и др., 1995; Жуков, 1983; Мауkuhs, 1995; Меinert и др., 1992).
В современной интегрированной защите картофеля от болезней и вредителей уделяется большое внимание, прежде всего устойчивым сортам и использованию химических средств защиты растений. Однако в настоящее время все большее значение приобретает проблема здоровья людей, которая непосредственно связана с экологической безопасностью продуктов питания. Сегодня не менее 8-10% произведенной продукции растениеводства отечественной и импортной, бракуется из-за высокого содержания в ней пестицидов (Дорожкина Л.А. и др., 2012). Прежде всего, это связано с их многократным применением.
Уменьшить пестицидную нагрузку можно, если проводить обработки растений по прогнозу, используя пестициды в смеси с антистрессовыми препаратами. В связи с этим необходимо было усовершенствовать и развивать существующие методы прогноза, что позволило бы существенно снизить кратность обработок пестицидами либо отказаться от них вовсе, заменив их более безопасными препаратами или их смесями с заниженными нормами расхода пестицидов. Как показали исследования Л.А. Дорожкиной с соавторами (2012) уменьшить норму расхода пестицидов можно при совместном их применении с многофункциональными регуляторами роста.
Наиболее ощутимые потери урожая картофеля связаны с поражением растений возбудителями фитофтороза и альтернариоза. Несмотря на определенные различия в характере развития этих болезней, они имеют много общего в распространении инфекции, и для подавления их Основным органическим удобрением является навоз. Он обогащает почву полезной микрофлорой, содействует накоплению гумуса, улучшает физические свойства, структуру, водный и воздушный режим, при этом повышается поглотительная способность почвы и ее буферность. В.Ф. Мальцев и М.К. Каюмов (2002) отмечают, что при внесении в почву 30 т/га навоза ежедневно выделяется 100-200 кг/га СО2. Для обеспечения урожайности картофеля 30-40 т/га ежедневно требуется 200-300 кг СО2.
В связи с уменьшением объемов использования традиционных пестицидов распространения и развития используются в основном одни и те же фунгициды, а так же их смеси с такими регуляторами роста как Циркон, Эпин-Экстра, микроудобрением Силиплант. Однако многие аспекты высокой эффективности действия данных смесей до сих пор не выяснены, в частности, уровень фунгицдной активности кремнийсодержащего удобрения Силипланта и регулятора роста Циркона.
Применение подобных смесей и изучение механизма их действия обусловлено не только экономическими, но и экологическими факторами, связанными с охраной окружающей среды. Новизна работы состоит в том, что впервые установлено ингибирующее действие регулятора роста Циркона и кремнийсодержащего удобрения Силипланта на развити Alternaria alternata, которое проявилось в торможении роста колоний патогена и резкого снижения численности конидий. Использование этих препаратов совместно с фунгицидами при протравливании клубней и опрыскивании вегетирующих растений позволило сократить норму расхода пестицидов на 20-50% (Мальцев, 2002). Данные смеси проявили высокую биологическую эффективность и по результативности действия не уступали рекомендованным нормам расхода фунгицидов. Рекомендовано использование сигнальных участков для прогноза распространения альтернариоза и соответствующих степеней опасности его развития, которые позволяют корректировать сроки обработки и кратность применения фунгицидов и их смесей.
Доказано, что Циркон, Силиплант и другие регуляторы роста способствуют уменьшению поражаемости картофеля альтернариозом, что приводит к повышению урожайности клубней. Баковые смеси Силипланта или Циркона со сниженными нормами расхода фунгицидов до 50% обеспечивают получение большего урожая, чем рекомендованные нормы препаратов. Разработанные элементы прогноза позволяют своевременно организовать и провести защитные мероприятия для подавления альтернариоза и повысить урожайность картофеля.
В основе биологического земледелия лежит замысел производства экологически безопасной продукции. На начальном этапе следует до разумного минимума сократить использование современных средств химизации – минеральных удобрений и пестицидов, создавая благоприятных предпосылок полноценного использования собственного биопотенциала.
В Российской Федерации значимость картофеля, особенно с хорошим качеством клубней постоянно возрастает. Поэтому повышение урожайности этой культуры за счет эффективного использования факторов роста и развития является весьма актуальным вопросом. Немаловажным условием в условиях ограниченных энергоресурсов является сохранение и повышение плодородия почвы. В картофелеводстве с большим выносом из почвы питательных веществ, высокой минерализации органического вещества почвы эта проблема приобретает особую актуальность.
В настоящее время предельно ясно необходимость перевода земледелия на биологическую основу. Для этого необходимо пересмотреть существующие и разработать альтернативную современному – биологическое земледелие. Конечно, опираться исключительно на одни приемы биологического земледелия в чистом виде не реально. На современном этапе земледелия естественные источники поступления питательных веществ не компенсируют отчуждение элементов питания с урожаями сельскохозяйственных культур. Как уже отмечалось ранее, что картофель особенно требователен к обеспеченности растений питательными веществами. При планировании получения высоких урожаев для целенаправленного регулирования пищевого режима почв необходимо внесения минеральных и органических удобрений.
Все виды удобрений наибольший эффект обеспечивают при определенной системе их применения (Сапожников, 1977; Юркин и др., 1977).
Система удобрения – это научно обоснованный комплекс организационно-агрохимических и технологических мероприятий направленных на увеличение продуктивности картофеля путем повышения эффективности применения удобрений. Цель системы – увеличение урожая культуры, улучшение качества получаемой продукции.
На формирование 1 т клубней и соответствующего количества ботвы он выносит в среднем из почвы 4,8-6,8 кг азота, 2,2-2,5 – фосфора, 7,4-9,9 – калия (Владимиров, 2012).
Из элементов питания в формировании высоких урожаев картофеля особое место занимают азотные удобрения. Их доля в этом процессе составляет порядка 20% (Sturm, 1994). Недостаток азота приводит к снижению урожая клубней картофеля вследствие преждевременного отмирания ботвы. Однако высокое одностороннее питание азотом приводит чрезмерному развитию надземной массы, одновременно тормозит развитие клубней и снижает их качество (Nitsch , 1983; 1992). Повышение дозы в оптимальных пределах увеличивает урожай картофеля. При правильном применении азотных удобрений растения поглощают весь азот, однако при засухе рост клубней приостанавливается, и в них поступает не переработанный азот в форме нитратов.
Роль фосфора, как и азота, в жизни растений картофеля исключительно велика. Для формирования высоких урожаев этой культуры необходимо внесение фосфорных удобрений, так как эта культура дает прирост урожая, когда обеспеченность почвы фосфором достаточно высокая. Благодаря ему улучшаются показатели качества клубней.
Калий картофелю нужен для регулирования образования, передвижения, накопления и преобразования углеводов. Калийные удобрения оказывают большое влияние на качество клубней картофеля (Muller, 1988). Они способствуют повышению содержания витамина С, снижают вероятность заболевания черной пятнистостью мякоти клубней, изменения окраски сырой мякоти.
Основным органическим удобрением является навоз. Он обогащает почву полезной микрофлорой, содействует накоплению гумуса, улучшает физические свойства, структуру, водный и воздушный режим, при этом повышается поглотительная способность почвы и ее буферность. В.Ф. Мальцев и М.К. Каюмов (2002) отмечают, что при внесении в почву 30 т/га навоза ежедневно выделяется 100-200 кг/га СО2. Для обеспечения урожайности картофеля 30-40 т/га ежедневно требуется 200-300 кг СО2.
В связи с уменьшением объемов использования традиционных органических удобрений важным фактором в системе удобрения картофеля является рациональное использование зеленых удобрений. На серых лесных почвах наиболее сильное действие на формирование урожая картофеля оказало запахивание люпина. На фоне запашки сидерального удобрения и внесения кемиры картофельной в дозе 6 ц/га прибавка урожая от сидерального удобрения составила – 12,38 т/га (Владимиров и др., 2002).
В последние годы в целях пополнения запасов гумуса в почвах, стали применять измельченную солому в сочетании с 5-7 кг д.в. азота на 1 т соломы. По данным В.А. Васильева и Н.В. Филиппова (1984) солома в среднем содержит 0,5% азота, 0,25% фосфорного ангидрида, 0,8% окиси калия, 35-40% углерода. Запашка соломы в почву в среднем на 1 га возвращается 12-15 кг азота, 7-8 кг фосфора и 24-30 кг калия.
На развитие растений оказывали очень сложное влияние разнообразные факторы, такие как внешняя среда, биологические особенности сорта, величина посадочных клубней. Учитывая то, что высаживали клубни массой 60-80 г, мы посадку провели густотой 44,33 тыс. штук/га. Схема посадки 75 × 30 см.
Полные всходы в зависимости от варианта опыта появились13-16 июня. Фаза бутонизации наступила через 15-16 дней после всходов. Продолжительность от бутонизации до начала цветения составило 8-11 дней. Удаление ботвы на всех вариантах провели 23 августа (табл. 12).
Таблица 12 — Прохождение фенологических фаз растениями картофеля, 2019 г.
| Вариант | Всходы | Бутонизация | Цветение | |||
| начало | полные | начало | полная | начало | полная | |
| 1. | 10.06 | 13.06 | 25.07 | 28.07 | 8.08 | 10.08 |
| 2. | 11.06 | 14.06 | 27.07 | 30.07 | 9.08 | 11.08 |
| 3. | 11.06 | 14.06 | 27.07 | 30.07 | 9.08 | 12.08 |
| 4. | 12.06 | 16.06 | 27.07 | 31.07 | 8.08 | 11.08 |
| 5. | 11.06 | 14.06 | 27.07 | 31.07 | 8.08 | 11.08 |
| 6. | 11.06 | 14.06 | 27.07 | 30.07 | 9.08 | 12.08 |
| 7. | 11.06 | 15.06 | 26.07 | 31.07 | 8.08 | 10.08 |
| 8 | 10.06 | 14.06 | 25.07 | 30.07 | 7.08 | 10.08 |
| 9 | 10.06 | 14.06 | 25.07 | 30.07 | 7.08 | 10.08 |
Всходы независимо от вариантов опыта появились почти одновременно. Протравливание клубней не оказало существенного влияния на их появление, разница между вариантами в полные всходы составила 1-3 дня. Продолжительность между фазами всходов и бутонизацией была достаточно большой, но она не оказало отрицательное влияние на начало клубнеобразования. Сохранность растений к уборке была достаточно высокая и составила 98,53-90,00%. Наибольшим — 99,00% она была на 6 варианте при обработке клубней Стимакс 350 мл/т и двукратной обработке растений Стимакс 350 мл/га + Пекацид рН 6.0 + Нутривант 2 кг/га, наименьшим – 98,53 % на втором варианте (табл. 13).
Формирование надземной части растения в начале вегетации протекает медленно, затем к фазе образования проходил интенсивный прирост биомассы, который продолжался до конца цветения, далее развитие биомассы ослабевала.
Таблица 13- Густота стояния растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения биопрепаратов, 2019 г (всходы)
| Вариант | Всхожесть, тыс. штук/га | Перед уборкой | ||||
| 1 повт | 2 повт | 3 повт | сред-
няя. |
кол-во растений к уборке,
тыс. шт./га |
%, от всходов | |
| 1. | 44,12 | 44,08 | 43,98 | 44,06 | 43,49 | 98,71 |
| 2. | 44,26 | 44,32 | 44,17 | 44,25 | 43,60 | 98,53 |
| 3. | 44,26 | 44,25 | 44,12 | 44,21 | 43,66 | 98,76 |
| 4. | 44,16 | 44,24 | 44,17 | 44,19 | 43,61 | 98,68 |
| 5. | 44,29 | 44,27 | 43,92 | 44,16 | 43,72 | 99,00 |
| 6. | 44,22 | 44,24 | 44,32 | 44,26 | 43,72 | 98,77 |
| 7. | 44,29 | 44,27 | 44,13 | 44,23 | 43,72 | 98,85 |
| 8 | 44,29 | 44,27 | 44,13 | 44,23 | 43,62 | 98,62 |
| 9 | 44,09 | 44,25 | 44,14 | 44,16 | 43,62 | 98,77 |
| НСР05 | 0,17 | |||||
Максимальная масса ботвы формировалась в фазе цветения растений картофеля и составила в зависимости от варианта от 474,26 на контроле до 576,66 г/куст на 9 варианте, где клубни перед посадкой обрабатывали Стимакс 350 мл/т и двукратно обработывали растений Стимакс 350 мл/га + Пекацид рН 6,0 +Нутривант 2 кг/га во время вегетации.
Величиной, темпами развития и продолжительностью функционирования надземной массы в значительной мере определялся урожай клубней картофеля.
В агроэкосистемах ряда зон возделывание картофеля является важным фактором интенсификации растениеводства. Однако J. Daniel (1976) отмечает, что включение картофеля в севооборот не должно превышать 25%. При котором формировался наибольший урожай (5,6 т/га сухого вещества), а при 50% — ной насыщенности урожай сухого вещества снижался до 5,52 т/га, что составляет 98,6%.
Морфология растения картофеля характеризуется высотой куста, соотношением массы стебля и листьев, размером площади листьев и их рамещением в пространстве. Сорт Винета листового типа, образует биомассу за счет крупных листьев и перед окончанием вегетации масса листьев может преобладать над массой стеблей. Растения этого сорта отмечались с ускоренным формированием биомассы в начале вегетации и быстрым переходом к максимальному росту при раннем формировании клубней, что создало условия для хорошего их роста и получения высокого урожая клубней (табл. 14).
Таблица 14 — Масса ботвы картофеля сорта Винета в зависимости
от применения биопрепаратов и регуляторов роста, 2019 г
| Вариант | Дата определения | ||||
| 10.06. | 25.06 | 3.07 | 16.07 | 23.08 | |
| 1 | 65,86 | 297,25 | 364,32 | 474,26 | 458,55 |
| 2 | 82,64 | 269,16 | 426,44 | 488,56 | 462,45 |
| 3 | 84,42 | 364,33 | 448,56 | 522,64 | 508,65 |
| 4 | 90,55 | 386,24 | 458,71 | 546,25 | 536,33 |
| 5 | 90,46 | 376,22 | 474,26 | 572,62 | 544,32 |
| 6 | 88,46 | 365,88 | 486,52 | 526,42 | 508,24 |
| 7 | 71,24 | 398,32 | 487,24 | 536,45 | 512,32 |
| 8 | 89,25 | 392,45 | 477,44 | 560,63 | 488,33 |
| 9 | 78,42 | 342,62 | 448,56 | 576,66 | 478,22 |
| НСР05 | 8,22 | 28,87 | 37,21 | 30,37 | 22,05 |
Для накопления высоких урожаев большое значение имеет срок посадки. Владимиров В.П., Хуснутдинов Р.Г.(1991) на основании своих исследований отмечают, что посадка в ранние сроки ускоряла начало клубнеобразования и способствовала приросту большей массы клубней с единицы площади. Высокие урожаи формировались при посадке в 1 и 2 декады мая, посадка в третью декаду мая, то есть 30 дней после первого срока посадки снижала урожайность на 20%, в 4 срок, более чем в 2 раза. Ранние сроки посадки также повышали показатели качества клубней.
Аналогично массе ботвы масса листьев также интенсивно нарастали до середины июля и на контрольном варианте ее масса составила 226 г/куст, затем темп роста значительно снизился, а к 23 августа ее величина даже несколько уменьшилась (табл. 15, приложение 2, табл. 33,40,47,54,61).
Внесение минеральных удобрений и с внесением минеральных удобрений и обработки клубней препаратом Стимакс 350 мл/т и двукратное некорневое внесение Стимакс 350 мл/т + Пекацид рН 6,0 +Нутривант 2 кг/га (приложение 2, табл. 35,42,49,56,63) и количество стеблей (табл. 16,17,18, приложение 2, табл. 34,41,48,55,62).
Таблица 15 — Масса листьев картофеля сорта Винета в зависимости
от применения биопрепаратов и регуляторов роста, 2019 г
| Вариант | Фаза развития растений | ||||
| 10.06. | 25.06 | 3.07 | 16.07 | 23.08 | |
| 1 | 38,24 | 182 | 194 | 226 | 198 |
| 2 | 46,32 | 223 | 248 | 284 | 265 |
| 3 | 45,32 | 226 | 242 | 262 | 256 |
| 4 | 44,36 | 218 | 234 | 258 | 254 |
| 5 | 46,18 | 204 | 226 | 246 | 244 |
| 6 | 46.14 | 208 | 224 | 259 | 224 |
| 7 | 38,44 | 198 | 216 | 238 | 238 |
| 8 | 47,36 | 211 | 235 | 252 | 252 |
| 9 | 34,56 | 198 | 212 | 236 | 241 |
| НСР05 | 3,31 | 13,22 | 52,58 | 17,30 | |
Таблица 16– Влияние химических и биологических препаратов на показатели роста картофеля, 2019 г.
| Вариант | Высота растения, см | Число основных
стеблей, шт. |
Масса, г/растение | Максимальная площадь листьев, тыс. м2/га | ||
| ботвы, г | стеблей | листьев, г | ||||
| 1. | 50 | 4,33 | 474,26 | 350,64 | 226 | 31 800 |
| 2. | 55 | 5,0 | 488,56 | 223,56 | 265 | 32943 |
| 3. | 63 | 5,0 | 522,64 | 276,38 | 262 | 38 406 |
| 4. | 60 | 5,0 | 546,25 | 300,09 | 258 | 37 791 |
| 5. | 53 | 7,0 | 572,62 | 326,62 | 246 | 33 314 |
| 6. | 67 | 6,33 | 526,42 | 267,42 | 259 | 42 830 |
| 7. | 62 | 6,33 | 536,45 | 336,09 | 238 | 38 810 |
| 8. | 53 | 5,7 | 560,63 | 308,63 | 252 | 40 781 |
| 9. | 55 | 7,0 | 576,66 | 335,66 | 241 | 40 226 |
| НСР05 | 3,35 | |||||
Таблица 17 – Число стеблей картофеля сорта Винета в зависимости
от применения биопрепаратов и регуляторов роста, штук/куст, 2019 г
| Вариант | Фаза развития растений | ||||
| 10.06. | 25.06 | 3.07 | 16.07 | 23.08 | |
| 1 | 4 | 4,33 | 4,3 | 4,33 | 4,33 |
| 2 | 4,33 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 3 | 4,66 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 4 | 4,66 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 5 | 6,33 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| 6 | 6,33 | 6,33 | 7 | 6,33 | 6,33 |
| 7 | 6,33 | 6,33 | 6,33 | 6,33 | 6,33 |
| 8 | 5,66 | 5,66 | 5,7 | 5,7 | 6 |
| 9 | 6,33 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| НСР05 | 1,48 | 1,53 | 1,53 | 1,53 | 1,49 |
Таблица 18 — Длина стеблей растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения биопрепаратов и регуляторов роста, см/куст, 2019 г
| Вариант | Фаза развития растений | ||||
| 10.06. | 25.06 | 3.07 | 16.07 | 23.08 | |
| 1 | 21 | 42 | 45 | 47 | 50 |
| 2 | 29 | 55 | 61 | 52 | 55 |
| 3 | 19 | 41 | 48 | 54 | 63 |
| 4 | 20 | 44 | 52,6 | 52 | 60 |
| 5 | 22 | 42 | 42 | 51 | 53 |
| 6 | 23 | 46 | 53 | 53 | 67 |
| 7 | 32 | 55 | 52 | 60 | 62 |
| 8 | 22 | 41 | 48 | 51 | 53 |
| 9 | 20 | 37 | 46 | 53 | 55 |
| НСР05 | 2,76 | 3,51 | 3,92 | 2,75 | 3,35 |
По мнению Айвинса (1963), для получения высоких и стабильных урожаев необходимы такие мероприятия, которые обеспечивают высокую фотосинтетическую активность и благоприятно воздействуют на все основные компоненты продуктивности растения. Некоторые ученые, изучая зависимость между отдельными компонентами продуктивности, пришли к выводу, что количество клубней находится в зависимости от числа стеблей. Так Hagman отмечает взаимосвязь между урожаем и числом клубней, числом клубней и стеблей, числом стеблей и ростков
Cорт картофеля Винета — раннеспелый, поэтому корневая система располагалась сравнительно неглубоко. В зависимости от варианта глубина залегания корневой системы составила от 34,2 см на контрольном варианте до 43,4 см на варианте при внесении минеральных удобрений и использовании с внесением минеральных удобрений и обработки клубней препаратом Стимакс 350 мл/т и и двукратное некорневое внесение Стимакс 350 мл/т + Пекацид рН 6,0 +Нутривант 2 кг/га. Корневая система густая, расположение корневой системы в основном была в пахотном слое почвы. Лишь отдельные корни достигали более глубокие слои почвы (табл. 19, приложение 2, табл. 43,50,57,64).
Масса корней нарастала до уборки ботвы и в зависимости от варианта составила от 50 г на контрольном варианте, без внесения удобрений и регуляторов роста до 72 г на варианте с внесением минеральных удобрений и обработки клубней препаратом Стимакс 350 мл/т и и двукратное некорневое внесение Стимакс 350 мл/т + Пекацид рН 6,0 +Нутривант 2 кг/га (табл. 20, приложение 2, табл. 37,44,51,58,65).
Масса высечек у молодых растений была выше, а по мере вегетации она несколько снижалась и меньше всего была к концу вегетации (табл. 21, приложение 2, табл. 38,45,52,59,66).
Таблица 19 — Длина корней растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения биопрепаратов и регуляторов роста, см/куст, 2019 г
| Вариант | Фаза развития растений | ||||
| 10.06. | 25.06 | 3.07 | 16.07 | 23.08 | |
| 1 | 21,5 | 21,3 | 22,3 | 24,5 | 34,2 |
| 2 | 24,5 | 24,8 | 26,5 | 28,7 | 39,6 |
| 3 | 23,4 | 26,7 | 27,4 | 29,6 | 42,3 |
| 4 | 23,2 | 28,6 | 29,5 | 30,6 | 41,5 |
| 5 | 24,2 | 24,0 | 25,2 | 27,5 | 40,6 |
| 6 | 28,3 | 28,3 | 29,5 | 31,5 | 43,4 |
| 7 | 25,3 | 26,6 | 23,0 | 25,6 | 42,3 |
| 8 | 23,6 | 25,8 | 27,4 | 29,2 | 41,4 |
| 9 | 23,4 | 24,5 | 25,6 | 28,2 | 41,1 |
| НСР05 | 2,70 | 4,34 | 4,47 | 1,76 | 2,00 |
Таблица 20- Масса корней растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения биопрепаратов и регуляторов роста, г/куст, 2019 г
| Вариант | Фаза развития растений | ||||
| 10.06. | 25.06 | 3.07 | 16.07 | 23.08 | |
| 1 | 21 | 26 | 30,4 | 33,5 | 50 |
| 2 | 29 | 42 | 44,6 | 48,3 | 67 |
| 3 | 29 | 34 | 42,8 | 44,5 | 63 |
| 4 | 20 | 36 | 38,3 | 45,7 | 60 |
| 5 | 22 | 35 | 43,6 | 47,6 | 53 |
| 6 | 28 | 46 | 52,1 | 64,1 | 72 |
| 7 | 32 | 55 | 47,5 | 52,5 | 62 |
| 8 | 22 | 41 | 44,6 | 45,6 | 53 |
| 9 | 20 | 37 | 39,8 | 47,4 | 55 |
| НСР05 | 2,9 | 3,65 | 6,08 | 3,33 | 6,4 |
Таблица 21 — Масса высечек листьев растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения минеральных удобрений и стимуляторов роста, г/куст, 2019 г
| Вариант | Фаза развития растений | ||||
| 10.06
всходы |
25.06 | 3.07
бутонизация |
16.07 цветение | 23.08 | |
| 1 | 4,42 | 4,28 | 4,02 | 3,96 | 3,78 |
| 2 | 4,54 | 4,46 | 4,27 | 3,94 | 3,87 |
| 3 | 4,62 | 4,47 | 4,38 | 4,25 | 4,18 |
| 4 | 4,65 | 4,51 | 4,42 | 4,28 | 4,24 |
| 5 | 4,68 | 4,70 | 4,73 | 4,67 | 4,46 |
| 6 | 4,66 | 4,62 | 4,54 | 4,33 | 4,28 |
| 7 | 4,56 | 4,48 | 4,32 | 3,91 | 3,87 |
| 8 | 4,41 | 4,36 | 4,28 | 3,94 | 3,85 |
| 9 | 4,39 | 4,31 | 4,25 | 3,82 | 3,78 |
| НСР05 | 0,02 | 0,17 | 0,04 | 0,03 | 0,57 |
Размер и динамика развития листовой поверхности находятся под воздействием многочисленных агротехнических, климатических и биологических факторов.
О существенном влиянии удобрений на формирование ассимиляционной поверхности у растений отмечают многие исследователи. В наших опытах, стимуляторы роста явились одним из важнейших агротехнических приемов в регулировании площади листьев, их жизнедеятельности в течение вегетационного периода. Независимо от срока учета на удобренных вариантах она была значительно выше, чем на контроле без применения удобрений.
Анализ динамики развития листовой поверхности показал, что в фазу всходов этот показатель незначителен, однако уже в фазу бутонизации ее величина в зависимости от фона питания значительно возросла по сравнению с предыдущей фазой и на контрольном варианте без применения удобрений, листовая поверхность составила 31,8 тыс. м2 на 1 га. Самая высокая площадь листьев – 42,83 тыс. м2 на 1 га она была на варианте с внесением минеральных удобрений и обработки клубней препаратом Стимакс 350 мл/т и и двукратное некорневое внесение Стимакс 350 мл/т + Пекацид рН 6,0 +Нутривант 2 кг/га (табл. 22,23, приложение 2 табл.68).
По мнению Айвинса (1963), для получения высоких и стабильных урожаев необходимы такие мероприятия, которые обеспечивают высокую фотосинтетическую активность и благоприятно воздействуют на все основные компоненты продуктивности растения. Некоторые ученые изучая зависимость между отдельными компонентами продуктивности, пришли к выводу, что количество клубней находится в зависимости от числа стеблей. Так Hagman отмечает взаимосвязь между урожаем и числом клубней, числом клубней и стеблей, числом стеблей и ростков. По данным наших исследований для сорта Винета показатели идеотипа должны быть следующими: 5-6 стеблей и 12-15 клубней среднего размера, общей массой свыше 500 г на 1 куст.
Таблица 22 — Площадь листьев растений картофеля сорта Винета в зависимости от применения минеральных удобрений, стимуляторов роста, тыс.м2/га, 2019 г
| Вариант | Фаза развития растений | |||
| 10.06 всходы | 25.06 | 3.07 бутонизация | 16.07 цветение | |
| 1 | 5 502 | 27 045 | 30 693 | 31 800 |
| 2 | 6 497 | 31 840 | 36 985 | 32 943 |
| 3 | 6 255 | 32 237 | 35 228 | 38 406 |
| 4 | 6 075 | 30 781 | 33 713 | 37 791 |
| 5 | 6 292 | 27 675 | 30465 | 33 314 |
| 6 | 6 305 | 28 670 | 31 419 | 42 830 |
| 7 | 5 375 | 28 180 | 31 880 | 38 810 |
| 8 | 6 847 | 30 856 | 35 008 | 40 781 |
| 9 | 5 019 | 29 291 | 31 805 | 40 226 |
Таблица 23– Влияние химических и биологических препаратов на показатели роста картофеля, 2019 г.
| Вариант | Высота растения, см | Число основных
стеблей, шт. |
Масса, г/растение | Максимальная площадь листьев, тыс. м2/га | ||
| ботвы, г | стеблей | листьев, г | ||||
| 1. | 50 | 4,33 | 474,26 | 350,64 | 226 | 31,800 |
| 2. | 55 | 5,0 | 488,56 | 223,56 | 265 | 32,943 |
| 3. | 63 | 5,0 | 522,64 | 276,38 | 262 | 38, 406 |
| 4. | 60 | 5,0 | 546,25 | 300,09 | 258 | 37,791 |
| 5. | 53 | 7,0 | 572,62 | 326,62 | 246 | 33,314 |
| 6. | 67 | 6,33 | 526,42 | 267,42 | 259 | 42,830 |
| 7. | 62 | 6,33 | 536,45 | 336,09 | 238 | 38,810 |
| 8. | 53 | 5,7 | 560,63 | 308,63 | 252 | 40,781 |
| 9. | 55 | 7,0 | 576,66 | 335,66 | 241 | 40,226 |
| НСР05 | 3,35 | |||||
Первым компонентом является число растений, который можно регулировать нормой посадки клубней. Изучая структуру урожая, определяется взаимосвязь между урожаем и массой клубней, которая зависит от площади листьев. Индивидуальная структура урожая на единице площади определяется числом клубней на растении, которая зависит от числа стеблей в кусте и числа клубней на одном стебле), средней массой одного клубня и числом растений на единице площади.
Максимальные показатели структуры урожая: число клубней на 1 куст – 14,6 штук, масса клубней – 1614 г, средняя масса 1 клубня – 111,31 г. были получены на фоне внесения минеральных удобрений и обработки клубней перед посадкой Стимакс 350 мл/т и дважды растений Стимакс 350 мл/га + Пекацид рН 6,0 + Нутривант 2 кг/га во время вегетации. На этом варианте формировалась самая высокая 51,03 т/га биологическая и 49,34 т/га фактическая урожайности (табл. 24, приложение 2, табл. 67).
Результаты лабораторного анализа показали, что содержание нитратов в клубнях в зависимости от вариантов опыта составило от 92 до 167 мг/кг, что не превышало ПДК. Содержание крахмала было низкое и составило от 9,76 до 12,05%, на что оказали влияние обильные осадки в последнюю декаду августа. В сухом веществе клубней большой разницы в содержании крахмала по вариантам не отмечалось (табл. 25).
Таблица 24 – Влияние химических и биологических препаратов на формирование урожайности клубней картофеля, 2019 г.
| Вариант | С куста | Масса одного клуб-
ня, г |
Биологическая урожайность, т/га | Урожайность, т/га | Отклонение от контроля, ± | |
| число клубней, шт. | масса клубней, г | |||||
| 1. | 12,2 | 1065 | 87,29 | 33,530 | 31,450 | – |
| 2. | 12,8 | 1533 | 119,76 | 48,417 | 46,250 | + 14,8 |
| 3. | 13,0 | 1513 | 116,38 | 47,790 | 45,860 | +14,41 |
| 4. | 14,6 | 1391 | 95,27 | 43,880 | 41,450 | + 10,00 |
| 5. | 14,6 | 1378 | 94,38 | 44,120 | 41,860 | + 10,41 |
| 6. | 14,5 | 1614 | 111,31 | 51,030 | 49,340 | + 17,89 |
| 7. | 13,8 | 1383 | 100,21 | 43,650 | 41,260 | + 9,81 |
| 8. | 15,8 | 1586 | 100,37 | 50,110 | 47,880 | +16,43 |
| 9. | 14,2 | 1348 | 94,93 | 42,530 | 40,160 | +8,71 |
| НСР05 | ||||||
Таблица 25 – Результаты анализа образцов картофеля свежего
| Номер образца | Содержание нитратов, мг/кг | Содержание крахмала, % | |
| в натур. веществе | в сухом веществе | ||
| 1 | 111 | 10,40 | 54,72 |
| 2 | 153 | 11,72 | 57,27 |
| 3 | 113 | 9,76 | 51,30 |
| 4 | 167 | 10,87 | 54,00 |
| 5 | 92 | 11,64 | 54,94 |
| 6 | 113 | 11,98 | 56,95 |
| 7 | 92 | 10,67 | 54,02 |
| 8 | 149 | 12,05 | 56,80 |
| 9 | 103 | 11,25 | 56,76 |
Таким образом, применение регуляторов роста на 2,0% снизило число клубней, инфицированных в текущем году, поскольку часть новой инфекции не успевает в них проникнуть. Применяемые пестициды и стимуляторы роста позволили снизить пораженность растений легкими формами вирусов. Семенной картофель у раннеспелого сорта Винета по качеству клубней соответствовал требованиям стандарта.
Таблица 26 — Результаты испытаний от 13.12.2019 г.
| № п/п | Определяемые показатели | Единицы измерения | Результаты испытаний | Величина допустимого уровня | НД на методы исследований |
| 1 | Кольцевая гниль | Процент зараженных клубней в пробе | 0 % | ГОСТ33966-2016 МУ «Диагностика ряда карантинных фитопатогенов методом полимеразной цепной реакции с флуоресцентной детекцией результатов с использованием диагностических наборов производства ООО «Агродиагностика» | |
| 2 | Бурая бактериальная гниль | Процент зараженных клубней в пробе | 0 % |
Таблица 27 — Результаты испытаний от 17.01.2020 г.
| № п/п | Определяемые показатели | Единицы измерения | Результаты испытаний | Величина допустимого уровня | НД на методы исследований |
| 1 | Х вирус картофеля | Процент зараженных клубней в пробе | 0 % | ГОСТ33966-2016 МУ «Диагностика ряда карантинных фито-патогенов методом полимеразной цепной реакции с флуоресцентной детекцией результатов с использованием диагностических наборов производства ООО «Агродиагностика» | |
| 2 | Y вирус картофеля | Процент зараженных клубней в пробе | 7,0 % | ||
| 3 | Y вирус картофеля | Процент зараженных клубней в пробе | 5,0 % |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ГЛАВЕ
Ассимиляционная поверхность листьев менялась в зависимости от применения биологических препаратов. Наименьшее ее значение во все фазы развития растений было на контроле и составила 31,80 тыс. м2/га. К периоду максимального формирования листовой поверхности (фаза цветения) совместная обработка клубней и вегетативной массы применяемыми нами биологическими препаратами повысили величину листовой поверхности Наибольшей — 42,83 тыс. м2/га она была на втором варианте.
Интенсивность роста клубней и величины площади листьев явились важными факторами, определяющими ход накопления урожая. Наибольшая биологическая урожайность 51,03 т/га получена на 6 варианте. Анализ данных урожайности клубней картофеля показал, что применение препаратов Стимакс 350 мл/га + Пекацид рн 6.0 + Нутривант 2 кг/га формировало наибольшую урожайность — 49,34 т/га. Самая низкая урожайность 31,45 т/га была получена на контрольном варианте, где вносили лишь минеральные удобрения, рассчитанные на получение урожая клубней 40 т/га.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
1.В результате внесения минеральных удобрений и применения регулятора роста Циркон для обработки посадочных клубней с расходом
5 мл/т и двукратной обработки растений во время вегетации дозой 10 мл/га расходом раствора 300 л/га формировалась масса ботвы в среднем
654.6 г/куст, площадь листьев составила – 53,38 тыс.м2/га. Показатели структуры урожая были следующими: число клубней на 1 куст – 14,6 штук, масса клубней – 1039 г, средняя масса 1 клубня – 81,37 г.
2. В полевых опытах на вышеуказанном варианте более интенсивно происходил рост площади листьев, а также процесс образования клубней и к уборке формировалась наибольшая биологическая урожайность – 45,43 т/га и фактическая урожайность – 43,72 т/га, при урожайности 32,36 т/га на контроле.
3. Результаты лабораторных исследований показали, что к уборке содержание сухого вещества и крахмала в клубнях различались в зависимости от применения регуляторов роста. Содержание сухого вещества в клубнях, выращенных на контрольном варианте составило 21,22%. Внесение минеральных удобрений во время посадки дозе N32Р32К32, а также + N34,6 в подкормку снизило его содержание на 0,2%, регуляторы роста наоборот, повысили его содержание в зависимости от варианта на 0,02…32%. Наибольшую прибавку (0,34%) обеспечил Циркон при обработке клубней перед посадкой и растений во время вегетации.
4. Содержание крахмала в наших опытах больше зависело от условий вегетационного периода, чем от варианта опыта. Аналогично сухому веществу наибольшее содержание крахмала в клубнях 11,42% было на варианте с обработкой регулятором роста Циркон, а наименьшим 10,40 % на контрольном варианте. Наибольшее содержание витамина С – 23,00 % имели клубни картофеля с варианта внесения минеральных удобрений и трехкратной обработкой растений во время вегетации Элементом универсальный.
5.Содержание редуцирующих сахаров в клубнях было невысокое и составило от 0,6 до 0,8 %. Содержание нитратов не превышало предельно допустимой концентрации (ПДК). Наименьшее их содержание было на вариантах с использованием препарата Мелафен, Циркон и Эпин Экстра, а наибольшее их содержание (72,6 мг/кг) было при внесении одних минеральных удобрений.
6. Применение регуляторов роста на 2,0% снизило число клубней, инфицированных вирусами текущем году, что связано видимо с тем, что часть новой инфекции не успело в них проникнуть. Применяемые пестициды и стимуляторы роста позволили снизить пораженность растений легкими формами вирусов. Семенной картофель у раннеспелого сорта Винета по качеству клубней соответствовал требованиям стандарта.
7. Обработки клубней стимулятором роста Стимакс 350 мл/т и двукратное некорневое внесение Стимакс 350 мл/т + Пекацид рН 6,0 + Нутривант 2 кг/га оказало эффективность роста массы корней. На этом варианте она в среднем на фоне внесения удобрений составила 72 г, против 50 г на контрольном варианте. Также на этом варианте получена наибольшая биологическая урожайность — 51,03 т/га. Самая низкая урожайность 31,45 т/га была получена на контрольном варианте, где вносили лишь минеральные удобрения.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Анисимов Б.В., Воловик А.С., Глез В.М. Борьба с болезнями и повреждениями клубней в периоды подготовки картофеля к хранению и в процессе хранения (практическое руководство). –М.: Информагротех, 1994.–28 с.
2.Анисимов Б.В. и др. Производство и рынок картофеля в Российской Федерации: итоги, проблемы, перспективы /. // Картофель и овощи. – 2012. — № 2. – С.6-8.
3. Дорожкина Л.А. Рекомендации по применению регуляторов роста в технологии выращивания картофеля /Л.А. Дорожкина и др.//. МСХ ПЮ РТ. – Казань,1012. – 56 с.
4. Замалиева Ф.Ф. Особенности семеноводства картофеля на оздоровленной основе в условиях Татарстана / Ф.Ф. Замалиева, Г.Ф. Сафиуллина, Р.Р. Назмиева и др.//Модернизация отрасли картофелеводства. – Казань: Центр инновационных технологий, 2012. – 80 с.
5. Бойко Н.С. Предпосадочная обработка клубней // Картофель и овощи. 1980. № 1. С. 10–11
6. Булдаков С.А. Оздоровленный картофель в пленочных теплицах / С.А. Булдаков, Н.А. Шаклеина, Л.П. Плеханова, О.Н. Логинов // Картофель и овощи. – 2013. – № 6. – С. 28
7. Бурмистрова Т.И. Исследование эффективности применения органоминеральных удобрений при выращивании картофеля/Т.И. Бурмистрова, Л.Н. Сысоева, ТП. Алексеева и др.// Достижения науки и техники АПК. – 2012. – № 5. – С. 32-33.
8. Вакуленко В.В. Регуляторы роста /В.В. Вакуленко. // Защита и карантин растений.-2004.-№1.- С.24-26.
9. Васильев В.А. Справочник по органическим удобрениям/В.А. Васильев, Н.В. Филиппова. – М.:Россельхозиздат, 1984. – 254 с.
10. Владимиров В.П. Картофель (Развитие картофелепродуктового подкомплекса АПК, возделывание, уборка и хранение /В.П. Владимиров, П.А. Чекмарев, С.В. Владимиров и др. – Казань, 2012. – 304 с.
11. Владимиров В.П. Сидеральная культура – эффективный предшественник для картофеля / В.П. Владимиров, Л.М. Егоров, В.И. Аппаков. – Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2002. – № 3(25) . – С. 101-105.
12. Владимиров К.В. Эффективность расчетных доз удобрений на получение запланированных урожаев картофеля на серой лесной почве лесостепи Среднего Поволжья /К.В. Владимиров, В.Н. Фомин, П.А. Чекмарев// Достижения науки и техники АПК. – 2012. – 1 2. – С. – 313.
13.Воловик А.С., Глез В.М., Абеленцев В.И. и др. Комплексная система защиты картофели от болезней, вредителей и сорняков (практическое руководство). ЦНТИПР. – М., 1995. – 66 с.
14. Дмитриева З.А. Влияние некоторых факторов на получение запрограммированных урожаев картофеля /З.А. Дмитриева // Основные факторы получения запрограммированных урожаев сельскохозяйственных культур и управление ими в условиях Западного региона. — Рига, 1980. — С. 42 — 46.
15. Дмитриева З.А. Урожайность новых сортов картофеля при разной густоте посадки /З.А. Дмитриева, И.И. Цадко // Селекция и семеноводство.- 1989.- № 2 .- С. 42-47.
16. Дорожкина Л.А. Регуляторы роста фирмы ННПП «ТЭСТ М» для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и снижения пестицидной нагрузки /Л.А. Дорожкина// АгроМаркет. 2005. – № 2. – С. 37.
17. Жуков Ю.П. Система удобрения в хозяйствах Нечерноземья //Ю.П. Жуков. – М.: Московский рабочий, 1983. – 144 с.
18. Жуков Ю.П. Баланс питательных веществ как прогнозно-экологический показатель плодородия почв и продуктивности культур //Ю.П. Жуков. – Агрохимия. –1996. – № 7. С. –35-45.
19. .Жуков Ю.П. Система удобрения в хозяйствах Нечерноземья //Ю.П. Жуков. – М.: Московский рабочий, 1983. – 144 с.
20. Жученко А.А. Экологогенетические основы высокой продуктивности и экологической устойчивости агроэкосистем и агроландшафтов /Производство экологически безопасной продукции растениеводства. – Пущино, 1995, с. 5–20.
21. Завалин А.А. Биопрепараты, удобрения и урожай. М.: ВНИИА, 2005. 302 с.
22. Засорина Э.В. Регуляторы роста на картофеле в Центральном Черноземье / Э.В. Засорина, И.Я. Пигорев // Аграрная наука. – 2005. – № 7. – С. 21.
23. Зейрук В.Н., Пшеченков К.А. Как снизить потери картофеля при уборке и хранении // Картофель и овощи, 2001, № 4, с. 4–9.
24. Зюзин А.Ф. Эколого-агрономическая оценка использования бактериальных удобрений, активизированных селеном, при возделывании гороха // Автореф. дис…канд. с-х. наук. Саратов: ПГСХА, 2006. 22 с.
25. Кожемяков А.П., Хотянович А.В. Перспективы применения биопрепаратов ассоциативных азотфиксаторующих микроорганизмов в сельском хозяйстве // Бюлл. ВИУА № 110. 1997. С.4-5.
26. Крыжко А.В., Кузнецова Л.Н. Влияние биоинсектицидов на основе Bacillus thuringiensis на качество клубней картофеля // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Физико-химическая биология. – 2015. С. 115-119.
27. Малеванная Н.Н. Взрывной темперамент Циркона на службе растений /Н.Н. Малеванная// Новый садовод и фермер. – 2001. – № 1.
28. Мелентьев А.И. Аэробные спорообразующие бактерии Bacillus Cohn в агроэкосистемах. – М.: Наука, 2007, 147 с.
29. Молявко А.А. (и др.). Фунгициды и регуляторы роста при возделывании и хранении картофеля / А.А. Молявко, В.Н. Свист, В.Н. Зейрук, Н.П. Борисова, А.В. Мархуленко // Защита и карантин растений.- 2009.-№ 11.- С.29-30.
30. Мальцев В.Ф. Система биологизации земледелия Нечерноземной зоны России /В.Ф. Мальцев, М.К. Каюмов. – М.: ФГНУ Росинформагротех. 2002. –т. 2. –574 с.
31.Орлов А.Н., Володькин А.А. Аминокислотный состав клубней картофеля в зависимости от применения регуляторов роста /А.Н. Орлов, А.А. Володькин //Достижения науки и техники АПК.- 2008.- №1.-С.32-33.
32.Пенкин Р.В. Использование элементов прогноза, Силипланта и Циркона для снижения фунгицидной нагрузки при защите картофеля от альтернариоза.Автореф.-дисс…канд.биол.наук.-2012.- 24 с.
33. Пигорев И.Я. Продуктивность картофеля и внекорневые подкормки / И.Я. Пигорев., Э.В. Засорина, А.А.Кизилов// Аграрная наука.- 2006.- № 1.- С. 11-14.
34. Писарев Б.А. Сортовая агротехника картофеля / Б.А. Писарев. — М.: ВО Агропромиздат, 1990.- 208 с.
35. Постников А.Н., Осетрова О.Б. Управление продуктивностью посадок картофеля и качеством урожая с помощью регуляторов роста \ А.Н., Постников, О.Б. Осетрова// Достижения науки и техники АПК . – 2009. — №8. – С.28-29
36. Постников А.Н Применение препарата Циркон на картофеле /А.Н. Постников, И.Ф. Устименко. – Агрономический вестник. – 2010. – № 2. – С. 32-33.
37. Постников А.Н. Урожайность и качество картофеля при применении биопрепаратов /А.Н. Постников, А.В. Шитикова //Плодородие.-2006.-№4.- С.25.
38. Пусенкова Л.Н., Максимов И.В., Марданшин И.С. Эффективность природных регуляторов роста в активации продукционного процесса и устойчивости к болезням растений картофеля // Достижения науки и техники № 8. – 2011. С. 31-33.
39. Ряховская Н.И., Гайнатулина В.В., Макарова М.А. Экологически безопасные приемы защиты картофеля от болезней // Вестник ДВО РАН. 2017. № 3 С. 57-61.
40.Сапожников Н.Ф. Научные основы системы удобрения в Нечерноземной полосе /Н.А. Сапожников, Н.Ф. Корнилов. – Л., 1977. – 206 с.
41. Сепп Ю.В., Ресурсы продуктивности картофеля / Ю.В. Сепп, Х.Г.Тооминг. – Л: Гидрометеоиздат, 1991. – 264 с.
42. Симаков Е.А. и др. Картофель России: ресурсы и ситуация на рынке / Е.А. Симаков и др. // Картофель и овощи. – 2013. — № 3. — С. 23
43. Синягин И.И. Площадь питания растений /И.И. Синягин. — М.: Россельхозиздат, 1970.- 232 с.
44. Соколова М.Г., Акимова Г.П., Рудиковский А.В. Глянько А.К. Бактериальные биопрепараты и их влияние на урожай томатов и картофеля // Плодородие № 1, –2008. С. 26-27.
45. Ульяненко Л.Н. и др. Выбирайте сорта картофеля с учетом их экологической пластичности / Л.Н. Ульяненко и др. // Картофель и овощи. – 2011. — № 7. – С. 5.
46. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. М.: МГУ, 1986. 136 с.
47. Уромова И.П. Урожай и качество картофеля при использовании биопрепаратов / И.П. Уромова // Плодородие. – 2009. – № 7. – С. 22.
48. Уромова И.П., Султанова Л.Р., Дидюра И.С. Биопрепараты как фактор повышения урожайности и качества картофеля // Успехи современного естествознания, № 12, – 2016. С. 117-121.
49. Шабаев В.П. Роль биологического азота в системе «почва-растения» при внесении ризосферных микроорганизмов: Автореф. дис…докт. биол. наук. М.: МГУ, 2004. 46 с.
50. Шевелуха В.С. Периодичность роста сельскохозяйственных культур и пути ее регулирования В.С. Шевелуха. — М.: Колос, 1980. — 455 с.
51. Юркин С.Н. Системы удобрения в севооборотах Нечерноземной зоны /С.Н. Юркин, З.К. Благовещенская, К.И. Кузина. – М., ВНИИТЭИСХ, 1977. – 80 с.
52. Яковлева Н.С. Влияние на урожайность и качество клубней картофеля/Н.С. Яковлева, Ф.А. Лукина, П.П. Охлопкова //Аграрная наука,-2009.- 9.-С. 13-14.
53. Daniel J Neivhodneisi osevni sledy pro brambory pri ruzne ieich koncentraci vcetne monokultury. DZZ VUB Havlickuv Brod .-1976.
54. Diekmann M. (1996) Diseases in seed production. Eds. Seed Science and Technology. Proc. Train-the-Trainers Workshop Sponsored by Med-campus Pro-gramme (EEC), 24Apr.-9 May 1993, Amman. Aleppo, Syria, ICARDA.– Р.170-175.
55. Vissey J.K. (2003) Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil, 2003. V. 225.P. 571-586.
56. Hagman C.G. Quality of seed potatoes properties and relationships. Derpartment of Plant Husbandry, Agris. College, Uppsala
57.Ivins J.D. Agrjnjmic management of the potato. In: Ivins J.D., Milthorpe F.L. (ed). The growth of the potato. Butterworths, London, 1963, 303-310.
58. Мауkuhs F. Diе richtige Strategie gegen Krautfaule top agrar/F. Мауkuhs // 1995. – № 5. – № 5. – 42-44 s.
59.Меinert G., Мittnacht A. Integrierter Pflanzeuschutz, Unkreuter, Krankheiten und Schadlinge im Ackerbau / G. Меinert, А. Мittnacht//. — Ulmer Stuttgarf , 1992. — 335 S.
60. Muller K. Zur Frage der Kalidungung zu Kartoffeln / K. Muller // Kartoffelbau 39, 1988. – 102-105.
61. Nitsch A. Ertrёge und innere Qualitat der Kartoffel in Abhangigkeit von der Stickstoffdungung /A. Nitsch, K. Klein. – Der Kartoffelbau 34, 1983. – S. 30-34.
62. Nisch A. Stickstoff- und Kaliumdungung der Kartoffel /A. Nitsch, K. Klein. – Der Kartoffelbau 43, 1992. – S. 24-26.
63. Sturm H., Buchner A., Zerulla W. Gezielter dungen.- Main: 3. Auft, Verlags Union Agrar Frankfurt-Main, 1994. – 471 S.
Приложения