Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,570

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА

Уромова И.П. 1 Козлов А.В. 1
1 ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина»
Статья посвящена изучению регуляторов роста растений нового поколения с полифункциональным действием, способных одновременно стимулировать рост, развитие и повышать адаптационные свойства к неблагоприятным факторам среды, а в дальнейшем оказывать влияние на устойчивость картофеля к болезням, проявляя ярко выраженную противогрибную, антибактериальную активность и обеспечивая защиту от вирусов и вироидов. В опыте изучали влияние регуляторов роста (НВ-101, Фитоспорин-М) на продуктивность и качество микрорастений картофеля сорта среднеранней группы спелости Гала (зарубежной селекции), размноженного микрочеренкованием in vitro и возделываемого в условиях защищенного грунта (теплица). Первое опрыскивание данными регуляторами роста проводили в фазу бутонизации, два последующих с интервалом в 7 дней. Применение регуляторов роста на картофеле способствовало увеличению показателей роста (высота и количество стеблей, вес корней), ассимиляционной поверхности листьев, продуктивности фотосинтеза, устойчивости к фитофторозу, урожая. Наибольшая прибавка урожая была получена на варианте с применением НВ-101. В этом случае в среднем за 3 года достоверная прибавка к контролю составила 35,3 %. Меньшая, но также достоверная прибавка урожая была получена на варианте с применением Фитоспорина-М (16 %). Максимальное повышение устойчивости к фитофторозу обеспечил регулятор роста с биофунгицидной активностью Фитоспорин-М (51,0–72,0 %). Полученные результаты позволяют считать перспективным применение регулятора роста НВ-101 и Фитоспорина-М. Таким образом, применение регуляторов роста на начальных этапах оригинального семеноводства – перспективный агротехнический прием, который позволяет получать высокий урожай и обеспечивать экологическую безопасность данной технологии.
Фитоспорин-М
НВ-101
регулятор роста
in vitro
биометрические показатели картофеля
урожайность картофеля
фитофтороз
1. Медведев И.Ф., Бузуева А.С., Губарев Д.И., Верин А.Ю. Особенности формирования эффективного плодородия почв под растительными ценозами агроландшафта // Успехи современного естествознания. 2018. № 5. С. 45–49.
2. Анисимов Б.В. Сертификация семенного картофеля: организационная структура и приоритетные направления // Картофель и овощи. 2002. № 2. С. 23–24.
3. Кабанова С.А., Данченко М.А. Результаты опыта по применению стимуляторов и укрывного материала для выращивания сеянцев Березы повислой // Успехи современного естествознания. 2018. № 4. С. 67–71.
4. Засорина Э.В., Родионов К.Л., Катунин К.С. Реакция сортов картофеля на применение регуляторов роста в Центральном Черноземье // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2010. Вып. 5. С. 50–51.
5. Козлов А.В., Куликова А.Х. Влияние высококремнистых пород на структуру, численность и ферментативную активность целлюлозосапротрофного микробного пула дерново-подзолистой почвы в условиях выращивания озимой пшеницы и картофеля // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 1 (33). С. 56–65.
6. Черемис А.И., Якимова И.А. Влияние стимуляторов роста и биофунгицидов на продуктивность микрорастений картофеля // Достижения науки и техники АПК. 2011. № 3. С. 26–27.
7. Козлов А.В., Овезов В.Р., Тарасов И.А. Влияние полного минерального удобрения Крезацина и кремниевых агроруд на биопродуктивность и структуру урожая озимой пшеницы Московская 39 // Успехи современного естествознания. 2016. № 3. С. 70–73.
8. Булдаков С.А., Шаклеина Н.А., Плеханова Л.П., Логинов О.Н. Оздоровленный картофель в пленочных теплицах // Картофель и овощи. 2013. № 6. С. 28.
9. Кравченко Д.С. Влияние регуляторов роста на развитие пробирочных растений картофеля и их последующую продуктивность в открытом грунте // Биотехнология в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии. М.: РАСХН-ВНИИСХБ, 2004. С. 19.
10. Уромова И.П., Грибановская Т.А. Влияние брассиностероидов на продуктивность микрорастений картофеля в защищенном грунте // Вестник Мининского университета. 2015. № 2 (10). С. 24.
11. Методика исследований по культуре картофеля. М.: НИИКХ, 1967. 167 с.
12. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследования). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
13. Уромова И.П. Повышение биопотенциала картофеля с использованием биопрепаратов // Плодородие. 2008. № 4 (42). С. 28–29.
14. Козлов А.В., Уромова И.П., Фролов Е.А., Мозолева К.Ю. Физиологическое значение кремния в онтогенезе культурных растений и при их защите от фитопатогенов // Международный студенческий научный вестник. 2015. № 1. С. 39.
15. Котиков М.В. Особенности защиты от фитофтороза различных сортов картофеля // Защита и карантин растений. 2011. № 5. С. 27–28.

В настоящее время повышение эффективности производства картофеля возможно на основе применения оздоровленного картофеля с набором обязательных агротехнических мероприятий [1] и с использованием альтернативных биологических средств, ограничивающих распространение опасных патогенов в течение вегетации и способствующих повышению продуктивности [2, 3].

Для решения данной проблемы необходимо применение регуляторов роста растений. Регуляторы роста – это группа природных и синтетических соединений – фитогормонов, применение которых в низких концентрациях оказывает влияние на биологическую активность, как на генетическом, так и на постгенетическом уровне растений картофеля [4].

В настоящее время роль регуляторов роста значительно растет в связи с обострившейся ситуацией между необходимостью использования химических средств защиты с целью повышения высокого урожая и опасностью его применения для здоровья человека и окружающей среды. В этом случае необходимо применять экологически безопасные, низкозатратные, но более эффективные препараты. Снижение объемов применения химических средств защиты способствует более широкому применению регуляторов роста с биофунгицидной активностью, которые не только подавляют развитие возбудителей болезней, но и способствуют повышению устойчивости растений к неблагоприятным факторам, и стимулируют в значительной степени ростовую и антистрессовую активность [5–7].

Таким образом, по мнению некоторых исследователей [8–10], с появлением регуляторов роста нового поколения появилась возможность более эффективно управлять технологическим процессом, повышать устойчивость растений к стрессовым ситуациям, что особенно важно в закрытом грунте (высокие температуры) и воздействовать на качество и количество клубней.

Цель исследования: изучение влияния регуляторов роста на продуктивность и качество микрорастений картофеля сорта Гала, выращиваемых в условиях закрытого грунта (теплице). Для этого необходимо решить следующие задачи:

1) изучить влияние регуляторов роста на биометрические показатели растений картофеля;

2) изучить влияние регуляторов роста на урожайность картофеля и его структуру;

3) изучить влияние регуляторов роста на распространенность фитофтороза на ботве картофеля.

Материалы и методы исследования

Экспериментальная работа проводилась в теплице ООО «Элитхоз» Борского района Нижегородской области. Для закладки опытов использовали меристемные растения картофеля сорта Гала. Исходный материал для размножения был приобретен из коллекции ВНИИКХ имени А. Лорха.

Сорт Гала – столовый, среднеранний сорт. Куст среднерослый, полупрямостоячий. Стебли средней толщины, листья крупные зеленые с умеренной волнистостью по краям. Клубни овальной формы. Кожура и мякоть – желтого цвета. Содержание крахмала – 13 %. Урожайность – 400–500 ц/га. Средний вес товарного клубня – 70–120 г. Сорт имеет высокую устойчивость к раку картофеля, золотистой нематоде, ризоктониозу, фитофторозу клубней, черной ножке, парше обыкновенной и вирусу Y. Имеет среднюю устойчивость к фитофторозу ботвы, вирусу скручивания листьев.

В качестве тепличного субстрата использовали смесь торфа и речного песка в соотношении 3:1. Агрохимическая характеристика почвы: массовая доля гумуса – 2,6 %, (средняя гумусированность) рНKCl – 4,8 ед. рН (среднекислая); содержание подвижного фосфора – 105 мг/кг (повышенная обеспеченность), содержание обменного калия – 118 мг/кг почвы (средняя обеспеченность).

Схема опыта предусматривала следующие варианты: Схема опыта: 1 вариант – контроль, без обработок; 2 вариант – обработка НВ-101 (0,2 мл/га); 3 вариант – обработка Фитоспорином-М (50 мл/га). Первое опрыскивание препаратами проводили в фазу бутонизации, второе – через 7 дней. Концентрация препаратов выбрана на основе инструкции к применению. Опрыскивание растений проводили ранцевым опрыскивателем.

Объектом исследования являлись микрорастения среднераннего сорта Гала. Общая площадь делянки составила 28 м2, учетная – 14 м2, повторность опыта – четырехкратная. Схема посадки общепринятая для подобного рода экспериментов и составляла 70х24 см.

Закладка опыта, экспериментальные наблюдения и учеты проводили согласно «Методике исследований по культуре картофеля» [11] и по «Методике полевого опыта» [12]. В течение вегетации в условиях защищенного грунта определяли биометрические показатели, урожайность и распространенность фитофтороза на ботве картофеля. По мере необходимости в вегетационный сезон производились поливы и обработка инсектицидом Актара против колорадского жука.

Результаты исследования и их обсуждение

В процессе опыта было установлено, что регуляторы роста оказывают неодинаковое влияние на продуктивность и качество меристемных растений. Применение регуляторов роста способствовало увеличению биометрических показателей растений (табл. 1). Наиболее высокие стебли зафиксированы в варианте с применением НВ-101, где они превысили контроль на 20,4 %. При обработке Фитоспорином-М превышение по этому показателю было менее значительно (11,1 %).

Таблица 1

Влияние регуляторов роста на биометрические показатели картофеля (фаза цветения)

Вариант

Высота растений, см

Кол-во стеблей, шт/куст

Масса корней, г

Листовая поверхность листьев

ЧПФ, г•м2/сутки

м2/куст

тыс. м2/га

Контроль

40,6

4,0

25,7

0,60

35,3

4,1

НВ-101

48,9

4,4

32,1

0,71

41,8

4,5

Фитоспорин-М

45,1

4,3

28,1

0,68

40,1

4,2

НСР05

2,7

0,1

0,2

0,07

 

0,1

Наряду с увеличением длины основных стеблей отмечалось и возрастание их количества в кусте. Наибольшее количество стеблей отмечено в варианте с обработкой НВ-101. Увеличение в этом случае составило 10 %. Препарат Фитоспорин-М проявил меньший эффект, в сравнении с контролем – 7,5 %.

Наряду с увеличением вегетативной массы наблюдалось и увеличение подземной части растений картофеля. Масса корней во всех вариантах превышала контроль. Наибольший вес корней был также отмечен при применении НВ-101, по сравнению с контролем – на 24,9 %.

Результаты наших предыдущих опытов [10, 13] свидетельствуют о том, что более мощная корневая система продуктивнее потребляет питательные вещества и влагу из почвы, а это способствует устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды и в дальнейшем определяет продуктивность картофеля.

В фазу цветения растения обработанные препаратом НВ-101 имели максимальную достоверную прибавку по ассимиляционной поверхности листьев (18,3 %), по сравнению с контролем. Меньшая, но также достоверная прибавка была получена при обработке и другим регулятором роста (Фитоспорин-М).

Качественной характеристикой деятельности листового аппарата растений является показатель чистой продуктивности фотосинтеза. Максимальная продуктивность фотосинтеза отмечена при обработке регулятором роста НВ-101 в фазу цветения.

В целом можно отметить, что изучаемые регуляторы роста оказали значительное влияние на параметры куста, что в конечном итоге и определило урожай клубней.

Анализ полученных данных по влиянию регуляторов роста на урожайность микрорастений в условиях закрытого грунта показывает, что исследуемые препараты способствуют повышению урожайности (табл. 2).

Таблица 2

Влияние регуляторов роста на урожайность картофеля и его структуру

Вариант

Урожайность

Количество

клубней, шт/куст

Масса

1 клубня, г

г/растение

т/га

Контроль

318,7

18,7

6,9

46,2

НВ-101

429,8

25,3

8,2

52,4

Фитоспорин-М

369,7

21,7

7,6

48,6

НСР05

8,1

0,2

0,2

Максимальная прибавка к контролю в расчете на одно растение при применении НВ-101 составила 34,8 %. Меньшая, но также достоверная прибавка урожая была получена при обработке картофеля Фитоспорином-М (16,0 %).

Более высокий урожай приводит к увеличению коэффициента размножения, что имеет немаловажное значение для картофелеводства. Наиболее высокий коэффициент размножения был получен при применении НВ-101. Средняя масса одного клубня в этом варианте составила 52,4 г, что превышало контроль на 13,4 %. Прибавка средней массы 1 клубня от действия препарата Фитоспорина-М была несущественной.

Как показывают результаты наших исследований, регулятор роста НВ-101 проявляет высокую биологическую эффективность, что способствует более полной реализации генетического потенциала картофеля. Это проявляется в усиленном росте и развитии растений, а в дальнейшем позволяет растениям легче переносить неблагоприятные факторы среды, повышает их устойчивость к болезням и стрессам, и в конечном итоге повышает урожайность.

При визуальной оценке ботвы картофеля был отмечен только фитофтороз (табл. 3). В связи с тем, что на посадку были использованы оздоровленные микрорастения, бактериальных и вирусных болезней визуально обнаружено не было.

Таблица 3

Влияние регуляторов роста на распространенность и развитие фитофтороза на ботве картофеля

Вариант

Фитофтороз

(Phytophthora Infestans Mont. de Bary)

распространенность, %

развитие, %

Контроль

5,9

4,32

НВ-101

3,4

1,86

Фитоспорин-М

2,9

1,29

НСР05

0,1

0,07

Наименьшая распространенность фитофтороза и его развитие на ботве было зафиксировано при применении Фитоспорина-М (51,0–72,1 %). В варианте с применением НВ-101 распространенность и развитие болезни были выше. По годам исследований различия по распространенности и развитию болезни были незначительны, так как влажностный режим в теплице поддерживается поливами и не зависит от климатических условий, об этом свидетельствуют и данные предыдущих исследователей [10, 14].

Преимущество данного препарата заключается в том, что он не только подавляет патогены, но и повышает иммунный потенциал растений, и тем самым повышает устойчивость к неблагоприятным факторам среды. И в связи с данной ситуацией некоторые [15] авторы подчеркивают, что в настоящее время существенно возросла агрессивность патогена Phytophthora Infestans, поэтому для проявления фитофтороза необходим почти в 2 раза меньший срок присутствия влаги на листьях. В связи с этим увеличивается число генераций патогена в течение вегетации, что особенно остро проявляется в условиях защищенного грунта.

Сравнивая эффективность изучаемых регуляторов, можно сделать вывод, что применение их способствует увеличению биометрических показателей, таких как высота стеблей (на 20,4–11,1 %), количество стеблей в кусте (на 10,0–7,5 %), масса корней (на 24,9–9,3 %), ассимиляционная поверхность листьев (на 18,3–13,3 %) и продуктивность фотосинтеза (на 9,7–2,4 %), в зависимости от препарата.

При обработке препаратами увеличилась урожайность на 35,3–16 %, коэффициент размножения на 18,8–10,1 %, произошло снижение распространенности фитофтороза (на 51,0–42,4 %) и развития фитофтороза (на 72,1–58,1 %) на ботве, по сравнению с контролем.

Заключение

В заключение следует отметить, что существенное увеличение продуктивности отмечено при обработке препаратом НВ-101, а повышение устойчивости к фитофторозу обеспечивал регулятор роста микробиологического происхождения Фитоспорин-М.

Таким образом, на начальных этапах оригинального семеноводства применение регуляторов роста – перспективный прием, который позволяет повысить продуктивность и качество меристемного материала.


Библиографическая ссылка

Уромова И.П., Козлов А.В. ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТОГО ГРУНТА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2018. – № 11-1. – С. 134-137;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=12464 (дата обращения: 22.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074