Влияние биостимуляторов на Solanum tuberosum L. Сорта "Кавалер" в засушливых условиях Оренбургского Предуралья

Размещено на http://www.allbest.ru/

The effect of biostimulants on solanum tuberosum l. Of the «Kavaler» variety in arid conditions of the Orenburg Cis-Urals

A.A. Mushinskiy

A.Zh. Saudabaeva

S.D. Fomin

T.N. Vasilieva

Abstract

Introduction. Dry and hot weather is an abiotic stress that significantly reduces yields in arid regions, which include the Orenburg Cis-Urals. Moisture deficiency adversely affects all crops. Modern crop cultivation involves the use of intensive technologies that increase resistance to abiotic stresses in order to obtain high yields. Many scientists have obtained data on the positive effect of biostimulants on the activation of biochemical processes in plants, the germination and vigor of seed germination, and plant productivity. Biostimulants affect the habitus of plants, metabolism, and also enhance the ability to withstand the negative effects of stress factors of various nature. The result of the use of biostimulants depends on many aspects: composition, dosage, method and time of application, etc. The article presents the results of studying the effect of biostimulants Fitosporin-M, Zh(AS) + amino acids and Bionex-Kemi, Zh, (NPK 21:4:4) + ME on potato productivity. As a result of the research, a positive effect of biostimulants on the growth and accumulation of underground biomass of Solanum tuberosum L. variety Kavaler was obtained. Object. Solanum tuberosum L. grade "Kavaler". Materials and methods. The article presents the results of studying the effect of biostimulants Fitosporin-M, Zh(AS) + amino acids and Bionex-Kemi, Zh, (NPK 21:4:4) + ME on potato productivity. As a result of the research, a positive effect of biostimulants on the growth and accumulation of underground biomass of Solanum tuberosum L. of the Kavaler variety was obtained. Results and conclusions. As a result of the experiments, a positive effect of the studied biological preparations on morphometric parameters and starch content in potato tubers was established, which affected the increase in yield. Chemical analysis of the starch content in Solanum tuberosum L. tubers showed that when plants are treated with Bionex-Kemi, Zh, NPK 21:4:4 + ME, the amount of this parameter increases by 1,3 % and when plants are treated with Fitosporin- (M, Zh (AC) + amino acids) by 0,9 % compared with the control. The accumulation of underground potato biomass was more intense when using Bionex-Kemi, G, (NPK 21:4:4) + ME. For the cultivation of potatoes in the conditions of the Orenburg Cis-Urals, it is recommended to use the biostimulant Bionex- Kemi, Zh, NPK 21:4:4+ME bioactivated nitrogen-phosphorus-potassium fertilizer, which stimulates plant growth and the accumulation of underground biomass.

Keywords: potatoes, productivity, marketability, plant morphology.

Влияние биостимуляторов на Solanum tuberosum L. Сорта «Кавалер» в засушливых условиях Оренбургского Предуралья

А.А. Мушинский, А.Ж. Саудабаева, С.Д. Фомин, Т.Н. Васильева

Аннотация

устойчивость растение стресс урожайность

Актуальность. Картофель - один из самых важных в мире источников продовольствия, корма и технического сырья. Проблема сухой и жаркой погоды является абиотическим стрессом, значительно снижающим урожайность картофеля в засушливых районах, к которым относится Оренбургское Предуралье. Дефицит влаги пагубно влияет на все сельскохозяйственные культуры. Современное возделывание сельскохозяйственных культур предусматривает применение интенсивных технологий, повышающих устойчивость к абиотическим стрессам, для получения высоких показателей урожайности. Многими учеными были получены данные о положительном влиянии биостимуляторов на активацию биохимических процессов растений, всхожесть и энергию прорастания семян, продуктивность растений. Биостимуляторы влияют на габитус растений, метаболизм, а также усиливают способность противостоять негативному воздействию стрессовых факторов различной природы. Результат применения биостимуляторов зависит от многих аспектов: состав, дозировка, способ, время применения и т.д. Объект. Solanum tuberosum L. сорт «Кавалер». Материалы и методы. В статье представлены результаты по изучению влияния биостимуляторов Фитоспорина-М, Ж(АС)+аминокислоты и Бионекс-Кеми, Ж, (NPK 21:4:4)+МЭ на показатели продуктивности картофеля. В результате исследований получено положительное влияние биостимуляторов на показатели роста и накопления подземной биомассы Solanum tuberosum L сорта «Кавалер». Результаты и выводы. В результате проведенных опытов установлено положительное влияние изучаемых биопрепаратов на морфометрические показатели и содержание крахмала в клубнях картофеля, что повлияло на повышение урожайности. Химический анализ содержания крахмала в клубнях Solanum tuberosum L. показал, что при обработке растений Бионекс-Кеми, Ж, NPK 21:4:4+МЭ количество данного параметра увеличивается на 1,3 % и при обработке растений Фитоспорин- (М, Ж (АС) +аминокислоты) на 0,9 % по сравнению с контролем. Накопление подземной биомассы картофеля было более интенсивным при применении Бионекс-Кеми, Ж, (NPK 21:4:4)+МЭ. Для возделывания картофеля в условиях Оренбургского Предуралья рекомендуется использовать биостимулятор Бионекс-Кеми, Ж, NPK 21:4:4+МЭ - биоактивированное азотно-фосфорнокалийное удобрение, которое стимулирует рост растений и накопление подземной биомассы.

Ключевые слова: сорта картофеля, урожайность картофеля, товарность картофеля, морфология растений.

Введение

В последнее время особый интерес представляет применение биостимуляторов. По данным ФАО, термин «биостимулятор» определяется как «продукт, который активирует процессы фотосинтеза, роста, метаболизма с целью стимуляции одного или нескольких факторов: эффективности усвоения питательных веществ растениями; устойчивости растений к абиотическим стрессам; преобладание качественных признаков культур» [2, 4, 6].

Использование в растениеводстве удобрений, пестицидов ухудшает экологическую ситуацию в регионе, и поэтому в настоящее время особое внимание при возделывании сельскохозяйственных растений необходимо уделять применению биостимуляторов нового поколения на основе микроэлементов и фитостимуляторов с целью стимуляции вегетационного периода, продукционных процессов [1, 5, 9]. Следует отметить, что использование биопрепаратов может способствовать сокращению применения удобрений в сельском хозяйстве до 50 %. Применение гуминовых кислот, содержащихся в биостимуляторах, положительно влияет на физико-химические свойства почвы, влияют на ее структуру и обеспечивают более подходящую среду для роста и развития растений, а также снижают объёмы использования химических удобрений и пестицидов в почвах [11]. Биостимуляторы на основе микроорганизмов часто обладают фунгицидными свойствами, то есть подавляют развитие патогенной микрофлоры [8, 10]. Положительное влияние биостимуляторов прослеживается в увеличении содержания фотосинтетических пигментов и повышении устойчивости к стресс-факторам, в частности к засухе [7, 12].

Цель исследования. Изучение влияния биостимуляторов на Solanum tuberosum L. сорта «Кавалер».

Задачи исследования: исследовать морфометрические показатели Solanum tuberosum L. сорта «Кавалер»; проанализировать химический состав клубней картофеля на содержание крахмала; изучить влияние биостимуляторов на количество и вес подземной фитомассы картофеля.

Материалы и методы

Объект исследования. Solanum tuberosum L. сорт «Кавалер».

Схема эксперимента. Исследования проводили на орошаемом участке КФХ «Хомутский В.И.», в окрестностях с. Кубанка 52°17'52" с. ш. 54°27'23" в. д. Переволоцкого района, Оренбургской области с использованием методики полевого опыта [3]. Предшественник - пар черный.

Применение биопрепаратов осуществлялось на опытных делянках с помощью ранцевых опрыскивателей в 3-х кратной повторности. Площадь делянки составила 140 м2, учётная площадь - 70 м2 (длина 50 м, ширина 1,4 м). Расположение вариантов в повторении систематическое. В контрольных вариантах обработку проводили водой (таблица 1).

Таблица 1. Схема опыта

Высоту растений определяли путём промеров 10 растений в двух несмежных повторениях. Учёт клубней проводился на площадках 0,25 м2 в 4-кратной повторности.

Оборудование и технические средства. Посадку картофеля проводили в полугребни картофелесажалкой GRIMME с одновременным протравливанием клубней. Поливы проводили дождевальной машиной ДМ-100 «Фрегат» от 6 до 9 раз в зависимости от погодных условий. Все агротехнические приемы соответствовали зоне возделывания.

Лабораторные исследования по определению количественного содержания крахмала в клубнях картофеля проводили в соответствии с ГОСТ 7194-81 «Картофель свежий. Правила приемки и методы определения качества (с Изменениями N 1, 2, 3)».

Для определения структуры и товарности урожая проводили предуборочную выкопку клубней, распределяли их по фракциям (ГОСТ 26545-85).

Статистическая обработка. Статистический анализ результатов проводился при помощи пакета статистических программ «Statistica 10,0» (Stat Soft Inc.» США).

Результаты и обсуждение. В результате обработки биостимуляторами надземных частей картофеля в различные фазы вегетации выявили положительное воздействие препаратов нового поколения на растения (таблица 2, рисунок 1). Влияние биопрепаратов на морфометрические показатели в фазу бутонизации и цветения незначительно различались в разных вариантах обработки.

Таблица 2. Индикаторные показатели растений в различные фенологические фазы

Данные лабораторного исследования крахмала в клубнях Solanum tuberosum L. сорта «Кавалер» показали, что некорневая обработка надземных частей картофеля разными составами биопрепаратов повышала крахмалистость клубней в отличие от контроля (таблица 3).

Рисунок 1. Высота наземной части Solanum tuberosum L. сорта «Кавалер» в результате опытов

Лучший эффект и большее содержание крахмала в клубнях картофеля было после обработки растений биостимулятором Бионекс-Кеми, Ж, NPK 21:4:4+МЭ (таблица 3).

Таблица 3. Структура урожая и содержание крахмала в клубнях Solanum tuberosum L. сорта «Кавалер» (средние значения)

Анализ структуры урожая растений продемонстрировал, что наилучшие качественные показатели и товарные характеристики клубней картофеля были в результате обработки растений раствором Бионекс-Кеми, Ж, NPK 21:4:4+МЭ.

Биостимуляторы воздействуют на развитие Solanum tuberosum L.: на фотосинтез, рост надземной фитомассы и урожайность. Высота надземной фитомассы Solanum tuberosum L. является одним из морфологических индикаторов. В результате обработки растений разными биостимуляторами выявили различия в морфометрических показателях вегетативных частей растений. Так, при применении Фитоспорина-М, Ж (АС)+аминокислоты и Бионекс-Кеми Ж, (NPK 21:4:4)+МЭ в фазе бутонизации отмечено увеличение высоты растений на 3 % и 2,5 % соответственно по сравнению с контролем. При внесении Фитоспорин- (М, Ж (АС) + аминокислоты) и Бионекс-Кеми Ж, (NPK 21:4:4)+МЭ в следующую фенологическую фазу (цветение) Solanum tuberosum L. увеличился рост надземных частей на 2,5 и 2,3 % по сравнению с контрольным вариантом. Высота растений является генетически детерминированным признаком, но под действием различной технологии возделывания она может варьировать (таблица 2).

Лабораторные исследования химического состава клубней Solanum tuberosum L. сорта «Кавалер» на содержание крахмала в клубнях показали, что при обработке растений Бионекс-Кеми, Ж, NPK 21:4:4+МЭ его количество в клубнях увеличивается на 1,3 % и при обработке растений Фитоспорин - (М, Ж (АС) +аминокислоты) на 0,9 % по сравнению с контролем (таблица 3). По данным распределения клубней по фракциям наибольший выход товарных клубней (41,3 %) был в варианте при обработке Бионекс- Кеми, Ж, NPK 21:4:4+МЭ, по сравнению с контрольным вариантом. Обработка растений смесью стимуляторов Бионекс-Кеми, Ж, NPK 21:4:4+МЭ продемонстрировала, что доля товарных клубней составила 35,71 %, тогда как на контрольный вариант пришлось 23 % от общего количества клубней картофеля.

Таким образом, некорневая обработка картофеля биостимуляторами нового поколения положительно повлияла на морфометрические показатели, на накопление крахмала в клубнях картофеля, на количество и вес клубней во всех вариантах опыта по сравнению с контролем.

Выводы

В результате фолиарной обработки биостимуляторами на исследуемые растения Solanum tuberosum L. сорта «Кавалер» наблюдался положительный эффект. По эффективности влияния различных биопрепаратов на морфометрические показатели (высоту растений) отличия были незначительные. Данные лабораторного исследования содержания крахмала в клубнях Solanum tuberosum L. сорта «Кавалер» показали, что фолиарная обработка картофеля разными составами биопрепаратов повышала крахмалистость клубней в отличие от контроля. Химический анализ содержания крахмала в клубнях Solanum tuberosum L. сорта «Кавалер» показал, что при обработке растений Бионекс-Кеми, Ж, NPK 21:4:4+МЭ его количество увеличивается на 1,3 % и при обработке растений Фи- тоспорин - (М, Ж (АС) +аминокислоты) на 0,9 % по сравнению с контролем. При обработке растений Бионекс-Кеми, Ж, NPK 21:4:4+МЭ доля товарных клубней - 41,3 %, при обработке стимулятором Бионекс-Кеми, Ж, NPK 21:4:4+МЭ - 35,71 %, на контрольном участке доля товарных клубней - 23 % от общего количества. Некорневая обработка картофеля биостимуляторами нового поколения положительно повлияла на морфометрические показатели, на накопление крахмала в клубнях картофеля, на количество и вес клубней во всех вариантах опыта по сравнению с контролем. Для возделывания картофеля в условиях Оренбургского Предуралья рекомендуется использовать биостимулятор Бионекс-Кеми, Ж, NPK 21:4:4+МЭ биоактивированное азотно-фосфорно-калийное удобрение, которое стимулирует рост растений и накопление подземной биомассы.

Библиографический список

1. Амелюшкина Т.А. Эффективность применения различных доз удобрений и биологически активного вещества Агростимул на раннем картофеле // Аграрная Россия. 2020. № 9. С. 22-25.

2. Володина И.А. Изучение влияния биостимуляторов на продуктивность люцерны изменчивой // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2018. № 11(1). С. 175-180.

3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Альянс, 2014. 351 с.

4. Кагермазов А.М., Хачидогов А.В. Влияние внекорневых подкормок на урожайные качества зерна кукурузы // Аграрная Россия. 2019. № 6. С. 13-16.

5. Корягин Ю.В., Иванов А.И., Корягина Н.В. Влияние биологических препаратов группы ризоторфина на посевные качества гороха // Нива Поволжья. 2016. № 3 (40). С. 18-25.

6. Кружилин И.П., Мушинский А.А., Несват А.П. Совершенствование основных агроприемов возделывания картофеля при орошении в степной зоне южного Урала // Аграрная Россия. 2012. № 5. С. 2-5.

7. Перченко Н.А., Сергеева О.Н. Влияние препарата Турмакс на минеральное питание картофеля // Аграрная Россия. 2021. № 5. С. 31-36.

8. Фитосанитарное состояние посадок картофеля в условиях органического земледелия Германии / А.Ф. Разин, В.И. Леунов, В.Д. Полин, А.А. Ананьев, О.А. Разин, Т.Н. Сурихина // Аграрная Россия. 2021. № 5. С. 3-10.

9. Широков Ю.А., Смирнов Г.Н., Рыжкова Н.С. Кавитация в технологии производства бионутриентов // Аграрная Россия. 2017. № 1. С. 32-35.

10. Яхин О.И., Лубянов А.А., Яхин И.А. К вопросу о нормативно-правовом регулировании биостимуляторов // Агрохимия. 2020. № 9. С. 87-96.

11. Compositional and functional features of humic acid-like fractions from vermicomposting of sewage sludge and cow dung / X. Li, M. Xing, J. Yang, Z. Huang // Journal of Hazardous Materials. 2011. V. 185 (1-2). P. 740-748.

12. Influence of furostanol glycosides treatments on strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) growth and photosynthetic characteristics under drought condition / R.-P. Caulet, G. Gradinariu, D. Iurea, A. Morariu // Scientia Horticulturae. 2014. V. 169. P. 179-188.

Размещено на Allbest.ru