Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

В современной практике картофелеводства перспективным является применение биопрепаратов, способствующих повышению урожая и его качества [1–3].

Ряд исследователей считают [4; 5], что в настоящее время сорта картофеля способны обеспечивать более высокие урожаи, однако, как показывает опыт, средняя урожайность по Нечерноземной зоне до сих пор остается на уровне 11–12 т/га. Известно, что одним из факторов увеличения урожайности и улучшения товарного качества картофеля является сорт, который зачастую неодинаково реагирует на применение биопрепаратов [6]. Кроме того, различные сорта картофеля, обрабатываемые биологическими стимуляторами роста, имеют неодинаковую восприимчивость к одним и тем же возбудителям болезней и к вредителям. Однако на фоне использования биостимуляторов уровень устойчивости к неблагополучному фитосанитарному фону местности, как правило, повышен, что в том числе определяет высокий выход продуктивной части урожая оптимального товарного качества.

Из всего вышесказанного следует, что без исследования биологических препаратов невозможно достичь высокой продуктивности сельскохозяйственных растений, так как их применение связано с активацией генетического потенциала культуры, что при определенных агроэкологических условиях соответствует физиологическим требованиям сорта.

Перспективными в этом направлении являются природные регуляторы роста: Фитоспорин-М, Гуми-20 и Лигногумат АМ. Фитоспорин-М – природный биофунгицид. В состав препарата входят спорообразующие бактерии рода Bacillus subtillis 26D, которые способны вырабатывать очень широкий спектр полезных веществ, в первую очередь подавляющих развитие патогенных микроорганизмов, в том числе опасных грибов, бактерий и вирусов.

К числу важных соединений, производимых Bac. subtilis, относятся и витамины и аналогичные им соединения, вещества гормонального типа, стимулирующие рост и развитие, а также компоненты, усиливающие естественный иммунитет растения. Исходя из данной трактовки, данный препарат можно использовать для формирования естественной защитной системы картофеля, которая необходима для повышения устойчивости к неблагоприятным факторам среды в течение вегетации.

Гуминовые препараты (Гуми-20, Лигногумат АМ) – это природные фитогормоны, содержащие гуминовые кислоты, витамины и микроэлементы, способствующие развитию подземной части и вегетативной массы растений.

Цель работы состоит в изучении влияния биопрепаратов на продуктивность и качество картофеля сортов зарубежной селекции. В соответствии с поставленной целью нами были определены следующие задачи:

1) изучить особенности изменения биометрических показателей под влиянием биопрепаратов;

2) выявить влияние биопрепаратов на урожайность картофеля;

3) изучить действие биопрепаратов на распространенность и степень развития фитофтороза на ботве картофеля в период вегетации.

Материалы и методы исследования

Полевой опыт проводили на учебно-опытном участке Агробиостанции НГПУ им. К. Минина в период 2018–2019 гг. Почва опытного участка дерново-подзолистая, легкосуглинистая с невысоким содержанием гумуса (1,7–1,9 %).

Закладку опыта проводили в последней декаде мая. Схема посадки 75х25 см, общая площадь делянки – 56 м2, учетной – 28 м2, повторность 3-кратная. Размещение вариантов – систематическое. В опыте использовали два сорта разных групп спелости: сорт голландской селекции Ред Скарлетт (ранний (раннеспелый)) и сорт немецкой селекции Гала (среднеранний).

Полевые опыты закладывали и обрабатывали в соответствии с установленной методикой [7]. Схема опыта: 1 вариант – контроль (без применения препаратов); 2 вариант – обработка клубней Гуми-20 (1,0 л/т) + некорневая обработка (2,0 л/га); 3 вариант – обработка клубней Лигногуматом АМ (100 г/т) + некорневая обработка (200 г/га); 4 вариант – обработка клубней Фитоспорином-М (25 мл/т) + некорневая обработка (50 мл/га).

За период вегетации опрыскивание биопрепаратами проводили двукратно в период бутонизации – начала цветения с интервалом в 7 дней. Расход воды из расчета на 1 га – 300 л. Уход за посадками картофеля включал в себя все обязательные мероприятия, установленные агротехникой выращивания культуры в Нечерноземной зоне.

Наблюдения за ростом, развитием (фенология, биометрические показатели) и за пораженностью сортов болезнями, а также последующий учет урожая, определение содержания крахмала и сухого вещества в клубнях проводили по общепринятым методикам [8].

Результаты исследования и их обсуждение

Обработка клубней перед посадкой и вегетирующих растений биопрепаратами привела к стимуляции роста и развития растений и индукции формирования урожая. В частности, сроки наступления основных фенологических фаз определялись в большей степени погодными условиями. Всходы появились на 21–24-й день от посадки в зависимости от погодных условий. Проведенные фенологические наблюдения показали, что срок наступления фенофаз также зависел и от применения биопрепаратов. Так, на контроле всходы появились через 23 дня, а при обработке клубней перед посадкой биопрепаратами они появились на 2–3 дня раньше в зависимости от варианта опыта. За счет более ранних всходов последующие фенофазы также наступали раньше.

Результаты исследования показали, что используемые биопрепараты оказали положительное влияние на биометрические показатели исследуемых сортов (табл. 1). При этом достоверных различий по сортам обнаружено не было.

Наибольшая высота растений за годы исследований была отмечена на варианте с обработкой препаратом Гуми-20, она оказалась выше на 12,3–14,7 % контрольных значений в зависимости от сорта. Меньше, чем на варианте с обработкой Гуми-20, данный показатель был отмечен на варианте с обработкой Фитоспорином-М – 7,1–10,0 % в зависимости от сорта.

Наряду с увеличением высоты растений в опытных вариантах было отмечено и повышение числа основных стеблей. Наибольший эффект по увеличению количества стеблей показали препараты Гуми-20 (10,4–14,8 %) и Фитоспорин-М (6,3–10,6 %).

Надземная вегетативная масса растений является основой фототрофного питания, от которого зависит фотосинтетическая продуктивность растений картофеля, а в дальнейшем и формирование урожая [9; 10]. Потому одним из важных показателей роста и развития растений является ассимиляционная поверхность листьев. В частности, наименьшая величина ассимиляционной поверхности листьев в исследовании была отмечена в контрольном варианте (36,7–35,8 тыс. м2/га) в зависимости от сорта. Максимальное значение показателя было зафиксировано на варианте с применением Гуми-20, минимальное – при применении Лигногумата АМ.

Фитопатологический учет показал, что проявления вирусных и бактериальных болезней обнаружено не было. Из грибных болезней, при визуальной оценке, был отмечен только фитофтороз (табл. 2).

При проведении учета фитосанитарного состояния посадок было зафиксировано, что наименьшая распространенность фитофтороза и его развитие на ботве отмечались на сорте Гала при применении Фитоспорина-М. При этом растения других вариантов поражались в большей степени по сравнению с контролем. На сорте Ред Скарлетт данные препараты в меньшей степени проявили свое защитное действие. В годы исследований показатели болезни отличались незначительно.

Таблица 1

Изменение биометрических показателей картофеля под влиянием биопрепаратов (фаза цветения)

Таблица 2

Распространенность и развитие фитофтороза на ботве картофеля под влиянием биопрепаратов (в среднем за 2018–2019 гг.)

Таблица 3

Изменение урожайности и показателей качества клубней картофеля под действием биопрепаратов (в среднем за 2018–2019 гг.)

Важно отметить и тот факт, что в период проведения опытов степень развития фитофтороза была невысокой, так как опытный участок находится на высоком берегу р. Ветлуга в окружении хвойного леса. Также необходимо отметить, что в целом активность фитофтороза в большей степени зависела от применения стимуляторов роста и в меньшей – от сортовых особенностей.

Защитный эффект препаратов заключается в том, что они направлены на стимулирование естественной иммунной системы [11; 12], что в дальнейшем усиливает устойчивость к разного рода фитопатогенам [13; 14]. Анализ данных по влиянию биопрепаратов на урожайность картофеля показывает, что все препараты способствовали увеличению урожайности (табл. 3).

Наиболее эффективным оказался препарат Гуми-20, на варианте с которым прибавка по сравнению с контролем составила 22,4 % на сорте Гала. Меньшая, но также достоверная, прибавка была получена и у сорта Ред Скарлетт. Препараты Лигногумат АМ и Фитоспорин-М были менее эффективны.

Анализ качества полученной продукции показал тенденцию незначительного повышения сухого вещества и крахмала при применении биопрепаратов на обоих сортах. По сравнению с контролем применение препарата Гуми-20 способствовало наибольшему увеличению содержания сухого вещества (на 11,8 %) и крахмала (на 2,4 %) в клубнях на сорте Гала.

На сорте же Ред Скарлетт данный препарат в меньшей степени способствовал повышению биохимических показателей (на 9,1 % и на 0,8 % соответственно). Данные анализов свидетельствуют о незначительных различиях в уровне качественных показателей по годам исследований, что подтверждается данными других исследователей [9; 10; 15].

Выводы

Установлено, что препарат Гуми-20 способствует увеличению биометрических показателей некоторых сортов культуры картофеля, таких как высота растений (на 12,3–14,7 %), количество основных стеблей (на 10,4–14,8 %), ассимиляционная поверхность листьев (на 14,7–23,1 %) по сравнению с контролем в зависимости от сорта культуры.

В результате обработки биопрепаратами увеличивается урожайность картофеля на 11,6–22,3 %, содержание сухих веществ – на 9,1–11,8 %, содержание крахмала – на 0,8–2,4 % по сравнению с контролем в зависимости от сорта.

На фоне применения Фитоспорина-М зафиксировано существенное снижение уровня распространенности (на 73,1–77,0 %) и развития фитофтороза (на 62,0–79,7 %) по сравнению с контролем в зависимости от сорта.

При анализе биологической эффективности растений можно сделать предварительный вывод о неодинаковой ответной реакции исследуемых сортов на применение данных препаратов. Существенное и достоверное увеличение продуктивности показал сорт Гала немецкой селекции при обработке его препаратом Гуми-20, а повышение устойчивости к фитофторозу обеспечивает препарат Фитоспорин-М на том же сорте. Таким образом, в картофелеводстве применение биопрепаратов с учетом сортовых особенностей – перспективный прием, позволяющий повысить продуктивность и качество картофеля.