CC BY
18ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА
ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КАРТОФЕЛЯ IN VITRO
*
Фомин Д.С. , Чухланцев Н.В.
ПФИЦ УрО РАН, г. Пермь * E-mail: akvilonag@mail.ru
DOI 10.24411/2308-6920-2019-16033
Картофель выгодно выделяется из всех сельскохозяйственных культур своей универсальностью. Россия производит около 10% общемирового объема картофеля, однако урожайность этой культуры в стране остается одной их самых низких (12 т/га) [1]. Картофель во всех категориях хозяйств Пермского края занимает 41,3 тыс.га, в сельхозпредприятиях - 4,5 тыс. га (при среднем сборе за 2013-2018 годы 71,5 тыс. тонн) [2]. Министерством сельского хозяйства Пермского края планируется довести данный показатель до 99 тыс. тонн в год. Один из способов увеличения производства - это семеноводство картофеля. В семеноводстве картофеля важную роль играет получение оздоровленного семенного материала по технологии in vitro.
Использование люминесцентных ламп при выращивании картофеля in vitro способствуют повышению температуры воздуха в помещении, что может привести к высыханию питательной среды в пробирках и негативно сказаться на росте и развитии растений вплоть до их гибели. Светодиодные светильники не приводят к увеличению температуры окружающей среды.
Цель данной работы являлось определение эффективности использования различных источников света на продуктивность и качество микрорастений картофеля in vitro различных групп спелости. Исследование проводилось в лаборатории семеноводства Пермского НИИ сельского хозяйства Пермского Федерального Исследовательского Центра Уральского Отделения РАН.
Объектом исследования являлись сорта картофеля различных групп спелости, выращенных в лабораторных условиях по технологии in vitro при выращивании под искусственным освещением светодиодными светильниками «EC0LED-60-LX Fito IP65» производства ООО «ГК «СЭТ» (г. Пермь) и люминесцентными лампами ЛБ-40.
За время наблюдения было проведено 6 микроклональных черенкований. На всем протяжении эксперимента в климатической камере поддерживались постоянные условия: температура 22-260 С, влажность воздуха 70-80 %, искусственная вентиляция воздуха одновременно с кварцеванием. Период суточного освещения составлял 15 часов (с 6-00 часов утра до 21-00 часов вечера). Включение и выключение проводилось в автоматическом режиме, перебои отсутствовали. В исследовании участвовали 3 пробирки каждого сорта, в каждой пробирке находилось два растения.
Результаты наблюдений представлены в табл. 1 и 2.
Таблица 1. Сравнительные характеристики осветительных элементов, которые были
использованы в наблюдении
Показатели Результат Сравнение
Светодиодные лампы Люминесцентные лампы % Количественное
PPF-D 138,42 28,18 20,36 4,91
PPF-B 20,97 6,67 31,80 3,14
PPF-G 41,63 14,34 34,44 2,90
PPF-R 75,87 7,15 9,42 10,61
LUX 6713 2163 32,22 3,10
При освещении люминесцентными лампами (ЛЛ) растения картофеля по всем сортам превосходили в длине растения, чем выращенные под светодиодными светильниками (СС). Различия в высоте достигали от 1 мм (сорт Луговской) и до 32 мм (сорт Симфония). Визуально наблюдали вытягивание растений, а не качественный рост, т.к. показатели диаметра стебля (0,1-0,4 мм) показывают соотношение «высота-диаметр».
Растения, выращенные под СС, имеют более мощный стебель, развитую листовую пластину, что положительно влияло на процесс фотосинтеза и, значит, накопление сухого вещества и крахмала.
74 №6 2019 СПЕЦВЫПУСК «ФОТОН-ЭКСПРЕСС-НАУКА 2019» www.fotonexpres.rufotonexpress@mail.ru
Таблица 2. Биометрические показатели растений картофеля
Вариант досвечивания Высота растений , мм Количество междоузли й, шт Корнеоб разо вани е, мм Диаметр стебля, мм Длина листа в поперечном сечении, мм
Раннеспелый сорт Беллароза
Люм. лампа 60 4 47 0,8 10
СД свет. 42 4 56 1,1 15
НСР05 13,1 3,1 17,6 2,3 2,7
Среднепоздний Сорт Симфония
Люм. лампа 73 4 55 0,8 5
СД свет. 41 3 70 0,9 9
НСР05 24,6 1,2 8,5 0,4 8,4
Среднеранний сорт Невский
Люм. лампа 50 4 55 0,9 6
СД свет. 45 4 67 1,3 8
НСР05 9 1,4 4,3 3,6 4,7
Среднеранний сорт Елизавета
Люм. лампа 40 2 72 0,9 7
СД свет. 28 2 57 1,0 11
НСР05 9,8 1,9 11,9 2,8 6,4
Среднеспелый сорт Луговской
Люм. лампа 41 2 41 0,7 5
СД свет. 40 2 65 0,8 12
НСР05 2,4 2,6 5,6 1,7 3,8
междоузлий по сортам Беллароза, Невский, Елизавета и Луговской было одинаково при обоих типах освещения. У сорта Симфония количество междоузлий 4 шт., при высоте 73 мм (ЛЛ) и 3 шт., при высоте 41 см (СС). Расстояние от одного междоузлия до другого составляет 18 мм и 13 мм соответственно, а также слабое развитие листовой пластины в первом случае. Сорт Беллароза также имеет различия по высоте, но при этом количество междоузлий одинаково. При использовании СС растения отличаются достаточно мощными стеблями и хорошо развитой листовой пластиной.
Наиболее важен показатель корнеобразования, т.к. большая длина корней способствует большему поглощению доступной влаги из почвы и растворенных в ней органических и минеральных элементов, что способствует скорейшему преодолению стресса в период пересадки растений в тепличные условия. Практически по всем сортам при СС, длина корней превосходит длину корней при ЛЛ (9-24 мм), кроме сорта Елизавета (биологические особенности сорта: при недостатке освещения и вследствие замедленного процесса фотосинтеза происходит активное корнеобразование).
Выявлено очевидное преимущество светодиодных светильников перед люминесцентными лампами при выращивании картофеля in vitro. Растения, выращенные при светодиодных светильниках, имеют более мощный стебель, развитую корневую систему, листовую пластину, что является важным условием при пересадке в грунт. Такие растения более подготовлены к пересадке, а значит их выживаемость выше. Следует отметить, что такая технология выращивания приведет к экономической выгоде вследствие снижения затрат на электроэнергию.
Литература
1. Попов Ю.В. Мониторинг фитосанитарного состояния картофеля. В сборнике: Агротехнологии XXI века Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 105-летию Воронежского государственного аграрного университета. 2017. - С. 140-146
2. Чухланцев Н.В., Фомин Д.С. Сравнительная оценка сортов картофеля в условиях Пермского края. Овощи России. 2018;(6):101-103. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2018-6-101-103
№6 2019 СПЕЦВЫПУСК «ФОТОН-ЭКСПРЕСС-НАУКА 2019» www.fotonexpres.rufotonexpress@mail.ru 75
