CC BY
39
новными элементами питания. На вариантах с дозами 5-10 т/га содержание N-N0^ в слое почвы 0-60 см повысилось по сравнению с контролем на 5,9-10,4 кг/га, подвижного фосфора в слое почвы 0-20 см - на 2,3-3,2 мг/кг почвы, подвижного калия в слое почвы 040 см - на 10,5-11 мг/кг почвы. Применение бентонита способствовало повышению ЕКО в слое почвы 0-20 см с 29,3 до 33,7 мг-экв/100 почвы. Эффект нарастал при повышении дозы до 10 т/га. При внесении бентонита в почву значительно усилилась ее биологическая активность. Степень разложения льняной ткани к
концу вегетации пшеницы в среднем составила 13,8% в контроле и 25% - в варианте с дозой бентонита 10 т/га.
Примерно одинаковое (на 15,1-16,3%) увеличение урожайности озимой пшеницы обеспечило внесение бентонита в дозах 7,5-12,5 т/га. Минеральные удобрения в дозе N^¿/1 увеличивали урожайность на 20,1%. Оптимальная доза бентонита для повышения белковости зерна и содержания в нем клейковины составила 7,5 т/га. Эффект был даже несколько выше, чем от минеральных удобрений.
Литература
1. Чекмарев П.А. Состояние плодородия почв мероприятия по его повышению в 2012 г. // Агрохимический вестник, 2012, № 1. - С. 2-4.
2. Внесение органических удобрений под посевы в сельскохозяйственных организациях / Ростовская область в цифрах 2011. - Ростов-на-Дону: Ростовстат, 2012. - 521 с.
3. Алиев Ш.А. Нетрадиционные агроруды - эффективные удобрения // Агрохимический вестник, 2001, № 2. - С. 35-38.
4. Агафонов Е.В., Хованский М.В. Изменение агрохимических свойств чернозема обыкновенного и урожайности сорго под влиянием бентонита // Проблемы агрохимии и экологии, 2010, № 3. - С. 3-6.
5. Агафонов Е.В., Герасименко П.С. Применение бентонита под кукурузу на черноземе южном // Агрохимия, 2012, № 5.- С. 9-15.
6. Юдин Ф.А. Методика агрохимических исследований - М.: Колос, 1980. - 366 с.
7. Матыченков В.В., Бочарникова Е.А., Амосова Я.М. Определение доступного растениям кремния в почвах // Агрохимия, 1997, № 1. - С. 76-80.
8. Государственный доклад о состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2001 г. / Главное управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР по Ростовской области. - Ростов-на-Дону, 2012. - 137 с.
УДК 631.811.98:635.21
ДЕЙСТВИЕ БИОСТИМУЛЯТОРА НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ
Т.В. Таразанова, к.б.н., Н.Н. Игнатьев, д.б.н.
РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, e-mail: tarazan777@rambler.ru
Представлены результаты по изучению влияния биостимулятора Симбионт-2 на урожайность и качество клубней картофеля, возделываемого на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Московской области. Исследуемый препарат повысил выход товарных клубней, стимулировал накопление белка и крахмала, а также понижал содержание нитратов.
Ключевые слова: картофель, биостимулятор роста; урожай, качество клубней.
BIOSTIMULATOR IMPACT ON POTATO YIELD FORMATION AND QUALITY
T.V. Tarazanova, N.N. Ignatiev
There are shown the foundings on Simbiont-2 biostimulator effect on potato bulbs yield and quality cultivated in the Moscow region on sod-podzolic medium loamy soil. The preparation under analysis increased the output of finished bulbs, improved protein and starch accumulation and reduced the contents of nitrates.
Keywords: potato, growth biostimulating factor, yield, bulbs quality.
Применение биостимуляторов роста растений в сельскохозяйственной практике приобретает все большее значение. Однако их ассортимент настолько разнообразен, что вызывает сомнения в их апробации на сельскохозяйственных культурах. Литературные источники [1-3] свидетельствуют, что применение биостимуляторов приводит к сдвигам в обмене веществ, ускоряет метаболические процессы и повышает защитные реакции растений к
внешним негативным факторам, и, как следствие, повышается устойчивость растений к поражению болезнями и вредителями и улучшается качество урожая.
Цель исследований - изучение влияния биопрепарата Симбионт-2 (патент 921488 СССР: М.К.Л.А 01 № 65/00. Препарат Симбионт-2 / Ф.Ю. Гельцер, Н.Н. Игнатьев, опубликовано 23.04.1982. Бюллетень № 15) на формирование урожая и качество картофеля в почвенно-
климатических условиях Московской области. Исследования проводили с сортами картофеля Жуковский ранний и Ред Скарлетт.
Опыт заложен на дерново-подзолистой среднесугли-нистой почве полевой опытной станции РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева в 2009 г. Почва характеризовалась следующими показателями: мощность пахотного слоя 20-22 см; содержание гумуса 2,2%, содержание подвижного фосфора 220 мг/кг почвы (по Кирсанову) и обменного калия 160 мг/кг почвы (по Масловой). Повторность четырехкратная. Учетная площадь делянки 15 м2 Расстояние между растениями составляет 28-35 см, между гребнями - 75 см. Посадку картофеля осуществляли механизировано в начале третьей декады мая. Посадочная норма клубней составила 65 тыс/га. Всходы были дружные через 12-22 дня после посадки, но с опозданием Ред Скарлетта на 6 дней, так как Жуковский ранний более устойчив к засухе, которая отмечалась в мае во время посадки.
Опыт заложен методом рендомизированных повторений (Доспехов, 1985). Схема опыта включает три варианта (табл. 1). Применяемые нормы минеральных удобрений и средств защиты растений второго варианта соответствуют принятой агротехнике возделывания картофеля в почвенно-климатических условиях Московской области. В третьем варианте применяли стимулятор Симбионт-2 на фоне минеральных удобрений и химических средств защиты растений. Первую обработку препаратом проводили по всходам перед гребнеобразовани-ем, вторую - через 10 дней после первой. Концентрация
рабочего раствора (0,1 мл/10 л воды) и поливная норма (250 мл/куст) были определены экспериментально в лабораторных условиях.
Анализ качества клубней проводили стандартными методами: отбор проб - ГОСТ 26313-84; содержание белка - ГОСТ 26889-86; определение сухого вещества -ГОСТ 28561-90; сырой клетчатки - ГОСТ Р 52839-2007; нитратов - ГОСТ 29270-95; редуцирующих сахаров -ГОСТ 8756.13-87; содержания золы - ГОСТ Р 51411-99. По результатам проведена статистическая обработка данных с использованием программного комплекса STRAZ. Уборку картофеля проводили механизировано при температуре почвы не ниже 7°С.
Вегетационный период 2009 г. характеризовался неустойчивым, умеренным температурным режимом для развития растений на фоне промывного водного режима с засушливыми периодами (2 и 3 декады мая, 1 декада июня, 1 декада августа).
Растения картофеля расходуют большое количество воды. Особенно потребность в воде возрастает в период цветения. Оптимальная сумма осадков для картофеля в период вегетации составляет 300 мм, в 2009 г. выпало 244 мм осадков. Период цветения картофеля проходил в неустойчивом влажном режиме с длительной засухой на фоне умеренных температур. Погодные условия вегетации и принятая агротехника возделывания картофеля позволили сформировать урожайность от 17,2 до 26,9 т/га. Самая низкая продуктивность обоих сортов характерна контрольным вариантам, в которых не вносили минеральные удобрения (табл. 2).
1. Схема опыта
Вариант Жуковский ранний Ред Скарлетт
химические средства защиты
Контроль (без удобрений) Инфинито - 1,59 л/га Командор - 0,25 л/га Лазурит - 0,65 кг/га Престиж - 180 л/га Инфинито - 1,59 л/га Лазурит - 0,65 кг/га
N^12^3 Инфинито - 1,59 л/га Командор - 0,25 л/га Лазурит - 0,65 кг/га Престиж - 180 л/га Инфинито - 1,59 л/га Лазурит - 0,65 кг/га
N^^^3 + Cимбионт-2 Инфинито - 1,59 л/га Командор - 0,25 л/га Лазурит - 0,65 кг/га Престиж - 180 л/га Инфинито - 1,59 л/га Лазурит - 0,65 кг/га
2. Урожайность и структура урожая картофеля
Вариант Урожай- Фракции клубней картофеля по поперечному Товарный Масса клубней
ность, диаметру, кг картофель, с одного куста,
т/га нетоварные <30 мм второй класс 30-40 мм первый класс >40 мм % г
Жуковский ранний
Контроль 17,2 1,6 3,2 2,1 77,6 680
N15^23 23,4 0,8 2,0 6,4 91,2 925
N^^^3 + Симбионт-2 25,0 0,9 1,6 7,5 92,7 994
НСР05 1,5 - - - - -
Ред Скарлетт
нетоварные <25 мм второй класс 25-35 мм первый класс >35 мм
Контроль 19,7 2,0 3,5 1,7 71,7 720
N15^23 24,5 1,5 2,9 4,7 85,8 905
N^^^3 + Симбионт-2 26,9 1,1 3,6 5,5 89,3 1024
НСР05 1,7 - - - - -
Прибавка урожая от удобрений по сравнению с контрольными вариантами у Жуковского раннего составила 6,2 т/га, у Ред Скарлетт - 4,8 т/га, что составляет 25-36%. Применение биопрепарата на фоне минеральных удобрений стимулировало прибавку по сравнению со вторыми вариантами соответственно по сортам на 1,6 и 2,4 т/га. Увеличение продуктивности картофеля от биостимулятора Симбионот-2 у сорта Жуковский ранний составило 6,8%, у Ред Скарлетт - 9,8%. Эта закономерность подтверждается средней массой клубней с одного куста и согласуется с данными других исследований [4,
5].
Для анализа структуры урожая картофеля отбирали десять кустов с каждой повторности вариантов опыта. Клубни взвешивали и разбивали на фракции в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51808-2001 для свежего продовольственного картофеля.
Рассматривая структуру урожая картофеля (табл. 2), следует отметить, что испытуемые сорта содержали значительное количество товарных клубней, и оно различается по вариантам. Минеральные удобрения повысили выход товарных клубней у сорта Жуковский ранний на 13,6%, у сорта Ред Скарлетт - на 14,1% за счет снижения массы нетоварных клубней и клубней второго класса. Применяемый стимулятор роста способствовал увеличению товарных клубней по сравнению со вторыми вариантами на 1,5 и 3,5%.
Хочется отметить, что препарат стимулировал прирост массы товарной фракции картофеля сорта Жуковский ранний за счет снижения массы нетоварных клубней и клубней второго класса, а у сорта Ред Скарлетт за счет снижения массы нетоварной фракции. Это можно объяснить сортовыми особенностями картофеля. Аналогичная связь структуры урожая и условий питания наблюдалась в исследованиях с другими сортами на дерново-подзолистой почве разной степени окультуренно-сти [6].
Условия возделывания картофеля оказывают влияние не только на его урожайность, но и на качество и технологические свойства. Пищевую и кормовую ценность картофеля определяют содержание крахмала, белка, незаменимых аминокислот и аскорбиновой кислоты. Биохимический состав клубней и их технологические свойства зависят от сорта и погодных условий вегетационного периода, свойств почвы, технологии возделывания, качества посадочного материала, густоты посадки и многих других факторов [6-8].
Данные таблицы 3 показывают, что содержание белка в клубнях отражает положительное влияние удобрений. Низкое содержание белка характерно для картофеля контрольных вариантов. Увеличение содержания белка во вторых вариантах у Жуковского раннего составило 0,8%, у Ред Скарлетт - 0,6%. Применяемый стимулятор способствовал накоплению белка на 0,1-0,2% соответственно по сортам. Повышение содержания белка сопровождалось снижением уровня крахмальности клубней. Однако Симбионт-2 в третьих вариантах стимулировал накопление крахмала в клубнях на 0,9-1,2%. По-видимому, он снижал активность гидролитических ферментов, катализирующих распад крахмала. В целом количественное наличие крахмала отражает сортовой признак, который зависит от продуктивности сорта. Для ранних сортов картофеля свойственно низкое содержание крахмала, а для поздних - повышенное. Показатель обусловлен генетически, но сильно варьирует под влиянием различных факторов. Экспериментальные данные свидетельствуют о максимальном содержании крахмала у ранних сортов картофеля на 90 день вегетации, среднеспелых - на 100, поздних - на 120-130 день.
Содержание сухого вещества в клубнях картофеля по сортам колеблется от 18,1 до 21,9%. Во вторых вариантах отмечено его снижение на фоне снижения крахмала в клубнях. Это можно объяснить повышенным накоплением белка от применяемых удобрений на фоне неравномерных поступлений осадков в вегетационный период с засухой в конце фазы цветения. К тому же в крупных клубнях вторых вариантов формируются сложные зерна запасного крахмала. Эти зерна большего размера с эксцентрическою слоистостью, тогда как в мелких клубнях, возможно, содержатся простые слипшиеся зернышки с небольшим количеством полусложных [9]. Рассмотреть крахмальные зерна нам не удалось из-за отсутствия микроскопа с высокой разрешающей способностью.
Препарат Симбионт-2 стимулировал накопление сухого вещества у сорта Жуковский ранний на 1,2%, у сорта Ред Скарлетт - на 0,9%, тем самым улучшив качество клубней на фоне удобрений.
Зольность клубней изменяется в пределах 0,6-1,2% по сортам и основная ее масса локализована в кожуре, поэтому изменение золы хорошо сочетается с показателем клетчатки в клубнях картофеля. Максимальные значения этих показателей характерны для контрольных вариантов, где клубни мелкие, неровной формы. Минеральные удобрения понизили значение этих показателей
3. Качество клубней картофеля
Вариант Урожайность, т/га Сырой протеин, % Крахмал, % Сухое вещество, % Сырая клетчатка, % Нитраты, мг/кг Редуцирующие сахара, % Зола, %
Жуковский ранний
Контроль 17,2 1,1 14,8 21,9 1,9 68 0,64 1,1
■^15Р12К23 23,4 1,9 12,2 20,3 1,3 135 0,68 0,6
^5Р12К23 + Симбионт-2 25,0 2,0 13,4 21,5 1,5 91 0,81 0,7
НСР05 1,5 0,6 1,1 0,3 0,4 7,2 - 0,4
Ред Скарлетт
Контроль 19,7 1,5 15,5 19,5 1,4 93 0,42 1,2
^5Р12К23 24,5 2,1 13,7 18,7 0,9 207 0,47 1,0
^5Р12К23 + Симбионт-2 26,9 2,3 14,6 18,1 1,0 148 0,55 0,8
НСР05 1,7 0,5 0,7 0,5 0,3 4,5 - 0,3
(клубни крупные, выровненные и правильной формы). В третьих вариантах отмечено увеличение концентрации этих показателей по сравнению со вторыми, однако они не достоверны при НСР0,5, что требует дальнейших исследований стимулирующего действия Симбионт-2 на качество клубней картофеля и желательно заложить опыт в производственных условиях.
Важной проблемой, касающейся качества товарной продукции картофеля, является содержание нитратов. Причиной накопления нитратов в клубнях служат не только биологические особенности культуры, но и условия минерального питания, отличающиеся большим разнообразием по составу и процентному содержанию в них действующего вещества. Здесь огромная роль принадлежит правильному выбору доз азота и их сбалансированности с другими элементами. Распределение нитратов в клубнях картофеля неравномерное: низкий уровень их содержания обнаружен в мякоти, а в кожуре и сердцевине нитратов в 1,1 -1,3 раза больше. Согласно государственным нормативам допустимое содержание нитратов в клубнях картофеля составляет 250 мг/кг продукции. Воздействие нитратов на организм человека заключается в нарушении метаболических процессов, приводящих к образованию токсического вещества -метгемоглобина, который блокирует перенос кислорода крови к органам и тканям организма. Поступление повышенного количества нитратов вместе с растительной пищей приводит к образованию канцерогенных азотных нитросоединений - нитрозаминов, которые создают благоприятные условия для развития злокачественных опухолей. Поэтому содержание нитратов в клубнях картофеля не должно превышать ПДК.
В нашем опыте количество нитратов по всем вариантам было достоверно ниже ПДК. Самое низкое содержание наблюдалась в контрольных вариантах (табл. 3). Влияние удобрения на этот показатель было не одинаковым по сортам: относительно высокое содержание было отмечено во вторых вариантах, где применяли минеральные удобрения, которые повысили накопление нитратов в 1,9-2,2 раза соответственно по сортам по сравнению с контрольными. В третьих вариантах этот показа-
тель занимает промежуточное положение. Симбионт-2 понизил концентрацию нитратов в клубнях картофеля на фоне удобрений. Это можно объяснить двумя предположениями: снижение содержания нитратов было закономерно обосновано прибавкой урожая в этих вариантах и повышением уровня белка в клубнях картофеля, а также повышенной активностью нитратредуктазы клеток растений, которую мы не смогли определить.
Наличие в клубнях редуцирующих сахаров оказывает влияние на вкусовые качества столового картофеля и их содержание нормируется и учитывается при производстве продуктов переработки: муки, чипсов, пюре, картофеля фри и др.
В нашем опыте препарат стимулировал накопление редуцирующих сахаров по сравнению с контрольными вариантами у Жуковского раннего на 0,17% и на 0,13% у Ред Скарлетт. Это объясняется тем, что стимулятор активирует процесс фотосинтеза и увеличивает количество хлоропластов, в результате повышается доля сахаров, которые находятся в свободном состоянии и не связаны в полимерные запасные углеводные соединения. На процесс накопления сахаров оказали влияние погодные условия вегетационного периода.
Анализируя литературные данные о влиянии биологических стимуляторов на качество продукции [1-3], нет однозначного мнения. Этот вопрос требует детального исследования на разных сортах с целью выявления действия биостимулятора на технологические свойства картофеля.
Таким образом применение биостимуляторов влияет на протекание биохимических процессов в растениях и формирующихся клубнях картофеля. Они изменяют их направленность и интенсивность и повышают активность ферментов, участвующих в адаптации растительных тканей к нестабильным условиям внешней среды на протяжении вегетации. Это воздействие отражается не только на качестве картофеля, но и на лежкости клубней при длительном хранении.
Литература
1. Аминев И.Н., Хайбуллин М.М. Влияние биопрепаратов на поражаемость, урожайность и качество картофеля // Достижения науки и техники АПК, 2011, № 3. - С. 30-32.
2. Решновецкий С.Б. и др. Биопрепараты на картофеле. Материалы межд. научно-практической конференции, посвященной 75-летию Института картофелеводства НАН «Беларуси. - Минск: Мерлит, 2003, ч. 2. - С. 182-185.
3. Логинов С.В., Туркина О.С. Влияние некорневых обработок микроудобрениями и регуляторами роста на химический состав столовых корнеплодов // Агрохимический вестник, 2011, № 1. - С. 29-31.
4. Бульба С.И. Энциклопедический справочник по биологии, возделыванию и использованию картофеля в кулинарии. - Минск: 1994. - 350 с.
5. Старовойтов В.И. и др. Пути повышения пищевой ценности картофеля в высокоточном земледелии / Картофелеводство. Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха. - М.: 2009. - С. 32-33.
6. Картофелеводство: сб. науч. тр. / РУП «Научно-практический Центр НАН Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводству»; редкол.: В.Г. Иванюк и др. - Минск, 2009. Т. 16. - 399 с.
7. Артюшин А.М., Дерюгин И.П., Кумокин А.Н., Ягодин Б.А. Удобрения в интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур. - М.: ВО «Агропромиздат», 1991. - 174 с.
8. Саломе А.С. Погода и урожай / пер. с чешского З.К. Благовещенской. - М.: Агропромиздат, 1990. - 332 с.
9. www gatchina3000.ru, 2001-2012 / Большой энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона / Крахмальные зерна.
