CC BY
13
УДК 633.491: 631.559.2
06.01.01 Общее земледелие, растениеводство
ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РАННЕГО КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОНА ПИТАНИЯ И СПОСОБОВ ПРИМЕНЕНИЯ СТИМУЛЯТОРА РОСТА В УСЛОВИЯХ ЮГА КЫРГЫЗСТАНА
Танаков Нурланбек Токтогулович кандидат сельскохозяйственных наук, доцент РИНЦ БРШ-код: 7938-1115, АиШогГО: 910995 ntanakov@bk.ru
Сакибаев Кылычбек Шерикбаевич заведующий кафедры «Технология переработки сельскохозяйственной продукции» РИНЦ БРШ-код: 5398-4836 sakibaiev@mail.ru
Исраилова Гулбарчын Салимовна кандидат биологических наук Imran.bar77@rambler.ru
Жантураева Барна Турдалиевна магистр, старший преподаватель Ь ganturaeva@mail.ru Кафедра ««Технология переработки сельскохозяйственной продукции» Ошский технологический университет имени академика М.М. Адышева, г. Ош, Республика Кыргызстан
В данной статье приведены результаты исследований по влиянию нормы внесения удобрений и способов применения стимулятора роста Береке ГН на фотосинтетическую деятельность раннего картофеля в условиях юга Кыргызстана. В связи с отсутствием научных данных комплексного применения удобрений и стимуляторов роста в условиях юга Кыргызстана, мы сочли необходимым уточнить способы и нормы применения стимулятора роста Береке ГН при производстве раннего картофеля в равнинных зонах на типичных сероземах. В условиях юга Кыргызстана подобные исследования в технологии производства раннего картофеля проводятся впервые. По данным исследований высокой листовой поверхностью обладали посевы раннего картофеля, которые подвергались комплексной обработке стимулятора роста Береке ГН, соответственно ее величина составил в фазе цветения 41,2- 48,2 тыс. м2. При повышении фона питания формируется более мощная ассимиляционная поверхность. Самый максимальный уровень составил 48,2 тыс. м2 на 1 га при комплексной обработке стимулятором роста. Формирование массы клубней на 1 куст при комплексном применении стимулятора роста Береке ГН показал высокий интенсивность. При
UDC 633.491: 631.559.2
General agriculture and crop production
THE IMPACT OF PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY OF EARLY POTATO SOWING IN CROP FORMATION IN THE CONDITIONS OF THE SOUTH OF KYRGYZSTAN
Tanakov Nurlanbek Toktogulovich
Cand.Agr.Sci., associate Professor
RSCI SPIN- code: 7938-1115, AuthorlD: 910995
ntanakov@bk.ru
Sakibayev Kylychbek Sherikbaevich
Head of the Department of Agricultural Processing
Technology
RSCI SPIN- code: 5398-4836 sakibaiev@mail.ru
Israilova Gulbarchyn Salimovna
Cand.Biol.Sci.
Imran.bar77@rambler.ru
Zhanturayeva Barna Turdaliyevna Master student, Senior lecturer b ganturaeva@mail.ru
Department of "Agricultural products processing technology," Osh Technological University named after academician M. M. Adyshev, Osh, Kyrgyz Republic
This article presents the results of studies on the impact of the fertilizer application rate and the use of the growth stimulant called Bereke GN on photosynthetic activities of early potatoes in southern Kyrgyzstan. Due to the lack of scientific evidence on the integrated use of fertilizers and growth stimulants in conditions of southern Kyrgyzstan, we considered it necessary to clarify the methods and standards for the use of the Bereke GN growth stimulant in the production of early potatoes in lowland areas on typical gray soil. In southern Kyrgyzstan, similar research in early potato technology is being carried out for the first time. According to studies, the crops of early potatoes possessed high leaf surface, which were subjected to complex treatment of the Bereke GN growth stimulator, accordingly its value was in the flowering phase of 41.2- 48.2 thousand m2. When the nutrition increases, a more powerful assimilation surface is formed. The highest level was 48.2 thousand m2 per 1 ha under the complex treatment with growth stimulator. The formation of tuber mass on 1 bush with the complex use of the Bereke GN growth stimulant showed a high intensity. With an increased nutrition, the Berke GN Growth Stimulator Integrated Test Variant increased the tuber formation rate, respectively the value was 182 g/bush. According to studies over the years of the experiments, the amount
повышенном фоне питания в варианте опыта с комплексным применением стимулятора роста Береке ГН, повышается интенсивность
of dry biomass crops increased naturally, depending on the application of fertilizers and the use of the growth Bereke GN stimulant
клубнеобразования, соответственно, величина составила 182 г/куст
Ключевые слова: РАННИЙ КАРТОФЕЛЬ, ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ,
Keywords: EARLY POTATOES, PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY,
ФОТОСИНТЕЗ, ХЛОРОФИЛЛ, СУХАЯ МАССА, PHOTOSYNTHESIS, CHLOROPHYLL, DRY ПРОДУКТИВНОСТЬ, СТИМУЛЯТОР РОСТА, MASS, PRODUCTIVITY, GROWTH
Б01: http://dx.doi.org/10.21515/1990-4665-152-013
Введение. Фотосинтезирующая деятельность растений является главным звеном в формировании высокого урожая сельскохозяйственных культур. Основные теории продуктивности сельскохозяйственных культур отражены фундаментальных научных исследованиях ученых. Авторы считают, для сельскохозяйственных культур следует создавать посевы, обеспечивающие наиболее эффективное усвоение энергии фотосинтетической активной радиации (ФАР). Но, как всем известно, ФАР является наиболее трудно регулируемым процессом [10, 11].
Фотосинтезирующая деятельность посева сельскохозяйственных культур, прежде всего, определяется площадью листьев, которая является основным органом фотосинтеза. Листья растений усваивают 80-90 % из всей поглощаемой посевом солнечной радиации и 60-95% органического вещества, создаваемого в процессе фотосинтеза [12].
Береке ГН - новейший гуминовый стимулятор роста растений (гумат натрия), разработанный Южным отделением Национальной академии наук КР. Изготовитель продукции: Институт природных ресурсов им. А.С. Джаманбаева Южного отделения Национальной академии наук Кыргызской Республики. Данный продукт соответствует требованиям КМС 1131:2010. Стимулятор роста Береке ГН - это жидкая концентрированная смесь гуминовых кислот и микроэлементов природного происхождения. Смесь гуминовых кислот получена из местных окисленных бурых углей путем химической обработки.
ФОН ПИТАНИЯ, УДОБРЕНИЯ
STIMULATOR, BACKGROUND NUTRITION, FERTILIZERS
Основной целью исследований является изучение влияние фотосинтетической деятельности на динамику формирование урожая раннего картофеля в зависимости от внесения удобрений и способов применения регуляторов роста.
Методика проведенных исследований. Полевые опыты по влиянию удобрений и различных способов применения стимулятора роста Береке ГН на продуктивность раннего картофеля в условиях юга Кыргызстана проводили в 2016-2018 гг. Выбрали раннеспелый сорт Марабелл. Посадку раннего картофеля проводили в 2016 году 6 марта, в 2017 - 12 марта и в 2018- 20 марта.
Опыты закладывались на типичных сероземах, легкосуглинистых и легких суглинках, слабозасоленных почвах, с содержанием гумуса от 1,71 до 1,85%, с низкой обеспеченностью общим азотом 0,9-08%, средней фосфором 4,13-4,16мг на 100г почвы и калием 47,5-49,8мг на 100г почвы. Реакция почвенной среды близка к нейтральной, рН=7,5. В составе солей сульфаты преобладают над хлоридами.
Общая площадь делянки 72м2, учетная - 56м2. Размещения вариантов опыта последовательно. Повторность трехкратная. Предшественник - кукуруза на силос. Глубина посадки клубней 6-8см. При посадке использовали клубни средней фракции (50-80 г). Густота посадки 55,0 тыс. клубней на 1 гектар.
Схема опыта двухфакторный: Фактор А: 1. Без внесения удобрения; 2. Расчет на урожайность 30 т/га клубней (навоз 30 т/га + К115Р90К120); Фактор В: 1. Контроль (вода); 2. Обработка семенных клубней стимулятором роста перед посадкой (замачивание на 6-8 часов); 3. Применение стимулятора роста в фазах всходы и бутонизация (распыление листьев); 4. Комплексное применение стимулятора роста (замачивание клубней + распыление листьев двукратно).
В опытных вариантах нормы удобрений определяли расчетно-балансовым методом с учетом агрохимического анализа почвы, а также дозы удобрений рассчитывали с использованием понижающих коэффициентов на содержание питательных веществ в почве.
Приготовление рабочих растворов: Раствор 1- для корневой подкормки и замачивания семян 100 мл Береке ГН растворяют в 10 л воды; Раствор 2- для корневой и некорневой подкормки 30 мл Береке ГН растворяют в 10 л воды. Обработка семенных клубней - замочить клубни на 6-8 часов в растворе 1. Корневая подкормка и не корневая обработка (распыление листьев) - после появления листьев поливать или распылять растворами 1,2. Норма расхода 7-10 л на 10 м2.
Обрабатывали семенных клубней (замачивание) перед посадкой, расход рабочего раствора 200 л/т и доза стимулятора роста составил 2000 мл/т. Опрыскивали в фазе всходы и бутонизации, расход 300 л/га, доза составил 900 мл/га.
Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений согласно по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [5].
Учет динамики листовой поверхности методом высечек. Чистая продуктивность фотосинтеза определена по формуле Кидда, Веста и Бриггса. Расчет листового фотосинтетического потенциала по методике А. А. Ничипорович и др. [9].
Содержание хлорофилла определено по методике С. С. Баславской, О. М. Трубецковой [3].
Закладка опытов, анализы, учеты и наблюдения проводились в соответствие с общепринятыми методиками. Математическую обработку данных осуществляли методом дисперсионного анализа с расчетом вклада фактора в общую вариацию признака [4, 7, 8, 6]. Почвенные анализы, выполнены по Агрохимическим методам исследования почв [1, 2].
Результаты исследований. По данным фенологических наблюдений выявлено, что максимальный рост и развитие ботвы было во второй декаде апреля, в дальнейшем интенсивность прироста массы ботвы уменьшилась, и его самая высокая величина отмечалось в конце фазы цветения. Размер листовой поверхности растений в варианте без внесения удобрения закономерно увеличивается до конца фенологической фазы цветения, а в дальнейшем, к фазе «начало отмирания ботвы», это величина постепенно снижается. Из рисунка 1 видно, что в обоих вариантах по фону питания, высокой листовой поверхностью обладали растения картофеля, которые подвергались комплексной обработке стимулятором роста Береке ГН и ее максимальная величина составил в фазе цветения 41,2- 48,2 тыс. м на 1 га соответственно.
Рисунок 1 - Динамика развития листовой поверхности раннего картофеля в зависимости от фона питания и способов применения стимулятора роста Береке ГН (гумат натрия), тыс. м на 1 га (2016-2018 гг.).
В ранних фазах развития растений раннего картофеля мы можем увидеть, что при повышении фона питания формируется более мощная ассимиляционная поверхность. Самый максимальный уровень составил
48,2 тыс. м на 1 га при комплексной обработке стимулятором роста и 45,4
2
тыс. м на 1 га при обработке семенного материала.
Колебание параметров листовой поверхности в различных вариантах опыта оказали закономерное влияние на величину листового фотосинтетического потенциала (табл. 1).
Анализируя данные опыта, мы видим, что при комплексном применении стимулятором роста величина листового фотосинтетического потенциала растений раннего картофеля за вегетационный период составила на варианте без удобрений - 3326, а при расчете на урожайность 30 т/ га- 4156 тыс. м в сутки на 1 га, т.е. на 11,1 - 14,8 % выше, чем варианте обработка семенного материала и при распылении листьев на 27,2- 32,6 %, соответственно, а также на 34,0 -34,8 % выше по сравнению с контрольным вариантом.
Таблица 1 - Листовой фотосинтетический потенциал раннего картофеля в зависимости от фона питания и способов применения стимулятора роста Береке ГН (гумат натрия), тыс. м в сутки на 1га (2016-2018 гг.) _
Варианты Фотосинтетический потенциал по фазам роста и развития растений Всего за вегетацию
всходы-бутонизация бутонизация -цветение цветение - начало отмирания ботвы начало отмирания ботвы -уборка
Без удобрений
Контроль 455 288 1424 185 2352
При подготовке клубней 479 310 1739 301 2829
При вегетации (распыление листьев) 461 284 1465 228 2438
Комплексное применение 505 320 2136 365 3326
Расчет на урожайность 30 т/га
Контроль 544 369 1855 244 3012
При подготовке клубней 641 416 2256 371 3684
При вегетации (распыление листьев) 556 367 1984 286 3193
Комплексное применение 668 386 2664 434 4156
По результатам наших исследований мы видим, что динамика накопления массы клубней раннего картофеля наибольшим образом
зависит от фона питания и способов применения стимулятора роста на посевы раннего картофеля. Точнее, в начальных фазах вегетационного периода мы наблюдали значительное нарастание массы клубней при применении удобрений и стимулятора роста (табл.2).
Таблица 2 - Влияние фона питания и способов применение стимулятора роста Береке ГН на динамику формирования клубней раннего картофеля, г/куст__
Масса клубней раннего картофеля
Расчет на урожайность 30 т/га Без удобрений
Варианты начало начало
цветение отмирания ботвы уборка цветение отмирания ботвы уборка
2016 год
Контроль 95 196 305 77 180 279
При подготовке клубней 160 242 375 126 198 360
При вегетации (распыление листьев) 151 238 367 120 185 341
Комплексное применение 170 294 456 131 249 402
2017 год
Контроль 95 205 315 73 179 290
При подготовке клубней 168 251 381 121 201 350
При вегетации (распыление листьев) 151 242 363 120 198 346
Комплексное применение 182 305 454 130 252 412
2018 год
Контроль 87 187 296 71 165 251
При подготовке клубней 154 235 361 118 190 327
При вегетации (распыление листьев) 142 224 360 109 183 305
Комплексное применение 161 285 425 128 235 395
В результате применения стимулятора роста комплексным методом и при обработке семенного материала процесс клубнеобразования начинается наиболее ранние сроки. При повышении фона питания (расчет на урожайность 30 т/га), формирование массы клубней на одного куста было высокой в варианте комплексное применение стимулятора роста
Береке ГН. Следовательно, формирование массы клубней было выше в среднем на 44,5% по сравнению контрольным вариантом, на 7,8 % по сравнению с вариантом обработка семенного материала стимулятором роста Береке ГН и на 17,4%, чем при распылении листьев.
В целом анализируя данные опытов, мы видим, что наиболее высокая интенсивность клубнеобразования произошло в зависимости от способов применения стимулятора роста Береке ГН.
По данным наших исследований интенсивность нарастание общей сухой массы в опытных вариантах наблюдалось до фазы уборки. В начале вегетации величина общей сухой массы интенсивно сформировалась в процессе накоплении надземной массы растения, а в дальнейшем - в процессе накоплении клубней. Из данных опытов видно, что в вегетационной фазе «цветения» в повышенном фоне питания при
комплексном применении стимулятора роста надземная масса посевов
2 2 составила 868г/м и эти данные на 142г/м больше, чем при обработке
стимулятором роста семенных клубней. Также по сравнению с вариантом
при обработка вегетационном периоде стимулятором роста (распыление
22 листьев) выше на 300г/м2 и контролем - 305г/м2 (табл. 3).
В разрезе опытных вариантов мы видим, что закономерное увеличение величины общей сухой массы в фазе «уборка» в пользу вариантов, где мы применили регулятора роста Береке ГН. Величина общей сухой массы был наиболее высоким при повышенном фоне питания (расчет на урожайность 30т/га) по сравнению с вариантом без удобрений. К вегетационной фазе «уборка» с увеличением фона питания при комплексном применении Береке ГН величина обшей сухой массы составила 1267г/м2.
Таблица 3 - Общая сухая масса раннего картофеля в зависимости от фона питания и способов применения стимулятора роста Береке ГН (гумат натрия), г/м2 (2016-2018 гг.)
Способы применения стимулятора роста Фенологические фазы
всходы бутонизация цветение начало отмирания ботвы уборка
Без удобрений
Контроль 69 276 450 643 718
При подготовке клубней 78 323 542 789 876
При вегетации (распыление листьев) 70 287 478 703 795
Комплексное применение 85 381 624 891 968
Расчет на урожайность 30 т/га
Контроль 76 348 563 767 848
При подготовке клубней 86 419 723 1059 1102
При вегетации (распыление листьев) 78 362 568 782 959
Комплексное применение 92 461 868 1149 1267
За три года проведения исследования мы видим, что в зависимости от способа применения стимулятора роста Береке ГН на посевы картофеля в разрезе опытов, чистая продуктивность фотосинтеза закономерно изменилась (рис.2).
Рисунок 2- Динамика величины чистой продуктивности фотосинтеза в зависимости от фона питания и способов применения стимулятора роста Береке ГН (гумат натрия), г/м в сутки (2016-2018 гг.)
Из данных мы видим, что закономерное повышение ЧПФ отмечено при комплексном применении регулятора роста на обоих вариантах по фону питания. Максимальной величины ЧПФ достигла в периоде «бутонизация-цветение» и ее величина составило 5,6 -6,8 г/м в сутки.
По данным исследований за все годы проведения опытов количество урожая сухой биомассы в зависимости от внесения удобрений и применения стимулятора роста Береке ГН закономерно повышался (табл.4). Из данных опытов видно, что при повышении фона питания, увеличивается накопление количества урожая сухой биомассы на 2,2-4,5 т/га.
Таблица 4 - Продуктивность раннего картофеля в зависимости от фона питания и способов применения стимулятора роста Береке ГН (гумат натрия) (2016-2018 гг.)____
Способы применения стимулятора роста Урожайность биомассы, т/га Среднесуточное накопление сухой биомассы, кг/га Накопление массы клубней, г/м2 в сутки Продуктивность, кг клубней на тыс. единиц ЛФП Коэффициент ФАР, %
Без удобрений
Контроль 7,42 76,61 29,01 7,03 1,37
При подготовке клубней 8,95 87,65 31,56 7,08 1,78
При вегетации (распыление листьев) 7,98 81,15 29,16 7,25 1,63
Комплексное применение 9,71 93,21 32,98 6,54 1,89
Расчет на у] эожайность 30 т/га
Контроль 7,62 77,95 36,30 7,14 1,75
При подготовке клубней 10,49 102,64 40,35 7,15 2,32
При вегетации (распыление листьев) 8,81 88,10 36,42 7,08 1,82
Комплексное применение 11,49 106,73 41,95 6,99 2,67
Выводы. Повышение величины площадей листьев наблюдались в конце вегетационной фазы «цветения». В варианте без внесения удобрений параметры листовой поверхности на контрольном варианте составил 35,6 тыс. м2/га, при обработке семенного материала стимулятором роста площадь листьев повысился на 2,3, а при комплексном применении
2
стимулятора роста на 5,6 тыс. м /га. В повышенных фонах питания при обработке семенного материала и комплексном применении стимулятора роста Береке ГН листовая поверхность посевов повысился на 3,5 и 6,3 тыс. м2/га по сравнению контролем.
На накопление сухой биомассы раннего картофеля способствовал повышение фона питания, также способы применения стимулятора роста. В повышенных фонах питания на контроле накопилось 7,62 т/га биомассы, при обработке семенного материала оно увеличился на 2,87, при комплексном применении стимулятора роста Береке ГН на 3,87 т/га.
Список литературы
1. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука, 1975. - 656 с. 9
2. Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е. В Аринушкина. - М.: Изд-во МГУ, 1970. - 487 с.10
3. Баславская С.С, Трубецкова О.М. Практикум по физиологии растений М.: МГУ, 1964. -198 с. 1
4. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыт / Б. А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с. 5
5. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 2, М.: Колос, 1971. 189 с. 2
6. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 2, М.: Колос, 1971. 189 с. 8
7. Методика исследований по картофелю. - М., 1967. - 263 с. 6
8. Методика исследований по культуре картофеля. - М.: Россельхозиздат, 1986. -45 с. 7
9. Ничипорович A.A., Строганова JI.E, Чмора С.Н. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах (методы и задачи учета в связи с формированием урожаев). М.: Изд-во АН СССР, 1961. -133 с. 3
10. Ничипорович А. А. Основы фотосинтетической продуктивности растений // Современные проблемы фотосинтеза. М.: Изд-во МГУ, 1973. - С.17- 43.
11. Ничипорович А. А. Физиология фотосинтеза и продуктивность растений // Физиология фотосинтеза. М.: Наука, 1982. - С.7-33.
12. Ничипорович А.А. Фотосинтетическая деятельность растений как основа их продуктивности в биосфере и земледелии // Фотосинтез и продукционный процесс. М.: Наука, 1988. - С.5-18.
References
1. Agrohimicheskie metody issledovanija pochv. - M.: Nauka, 1975. - 656 s. 9
2. Arinushkina, E.V. Rukovodstvo po himicheskomu analizu pochv / E. V Arinushkina. - M.: Izd-vo MGU, 1970. - 487 s.10
3. Baslavskaja S.S, Trubeckova O.M. Praktikum po fiziologii rastenij M.: MGU, 1964. -198 s. 1
4. Dospehov, B. A. Metodika polevogo opyt / B. A. Dospehov. - M.: Agropromizdat, 1985. - 351 s. 5
5. Metodika Gosudarstvennogo sortoispytanija sel'skohozjajstvennyh kul'tur. Vyp. 2, M.: Kolos, 1971. 189 s. 2
6. Metodika Gosudarstvennogo sortoispytanija sel'skohozjajstvennyh kul'tur. Vyp. 2, M.: Kolos, 1971. 189 s. 8
7. Metodika issledovanij po kartofelju. - M., 1967. - 263 s. 6
8. Metodika issledovanij po kul'ture kartofelja. - M.: Rossel'hozizdat, 1986. - 45 s. 7
9. Nichiporovich A.A., Stroganova JI.E, Chmora S.N. Fotosinteticheskaja dejatel'nost' rastenij v posevah (metody i zadachi ucheta v svjazi s formirovaniem urozhaev). M.: Izd-vo AN SSSR, 1961. -133 s. 3
10. Nichiporovich A.A. Osnovy fotosinteticheskoj produktivnosti rastenij // Sovremennye problemy fotosinteza. M.: Izd-vo MGU, 1973. - S.17- 43.
11. Nichiporovich A.A. Fiziologija fotosinteza i produktivnost' rastenij // Fiziologija fotosinteza. M.: Nauka, 1982. - S.7-33.
12. Nichiporovich A.A. Fotosinteticheskaja dejatel'nost' rastenij kak osnova ih produktivnosti v biosfere i zemledelii // Fotosintez i produkcionnyj process. M.: Nauka, 1988. - S.5-18.
