CC BY
104
указания которого о земледелии сводились лишь к общим правилам.
Агротехнические усовершенствования инструкций первой половины XVIII в. имели прогрессивный для того времени характер и были использованы агрономами и экономистами второй половины XVIII столетия. Так, деятели Вольного экономического общества П.И. Рычков и А.Т. Болотов использовали в своих наказах для деревенского управителя мероприятия, предложенные В.Н. Татищевым, А.П. Волынским. Они их углубляли и расширяли на основе современной им сельскохозяйственной литературы. Например, Болотов значительно расширил состав удобряющих веществ, предлагая использовать и химические удобрения: мергель, гипс, известь, отмечая, что информация о них должна содержаться «в особых экономических книгах». В наказе Болотова мы находим также требование строго дифференцированного применения разнообразных видов удобрений к разным по качеству и свойствам почвам.
Зародившись и сформировавшись в первой половине XVIII в., помещичьи инструкции достигают своего расцвета во второй половине XVIII столетия - начале XX в., став самым главным документом, регулирующим и регламентирующим жизнь дворянских вотчин. Но уже в первой половине XIX столетия происходит закат инструкций как особого типа документов и перерождение их в научные труды по сельскому хозяйству [6, 7].
Выводы. Инструкции первой половины XVIII столетия свидетельствуют о прогрессе сельскохозяйственных научных знаний в России по сравнению с XVII в., когда земледелие велось преимущественно по-старинке, на основании «обыкновения», без стремления усовершенствовать те или иные стороны ведения сельского хозяйства. Предложения по
улучшению сельского хозяйства, содержащиеся в рассмотренных инструкциях, о необходимости сочетания традиционного опыта с элементами нововведений отвечали основным тенденциям аграрного развития России в начале XVIII столетия. Многое из агротехнической литературы первой половины XVIII века получило своё дальнейшее развитие и усовершенствование в научных работах учёных-практиков последующих поколений (М.И. Афонина, А.Т. Болотова, И.М. Комова, М.Г. Павлова, М.Е. Ливанова, Я.Р. Линовского, С.М. Усова, А.В. Советова, И.А. Стебута и др.) [8 - 10] и не потеряло своего значения и в настоящее время.
Литература
1. Инструкция дворецкому Ивану Немчинову о управлении дому и деревень // Москвитянин. 1854. № 1 - 2, отд. V. С. 11 - 32; № 3 - 4, отд. IV. С. 33 - 44.
2. Устюгов Н.В. Инструкция вотчинному приказчику первой четверти XVIII в. // Исторический архив. Т. IV. М.-Л., 1949. С. 150 - 183.
3. Краткия экономическия до деревни следующия записки, составленным Василием Никитичем Татищевым 1742 г., сообщ. С. Серебряковым // Временник Московского Общества истории и древностей российских. Кн. 12. М., 1852. С. 12 - 32.
4. Елисеева А.А. Инструкции приказчикам как источник изучения вотчинного хозяйства (на примере вотчин Шереметевых) // Исторические, философские, политические и юридические науки, культурология и искусствоведение. Вопросы теории и практики. 2015. № 5 - 1 (55). С. 66 - 69.
5. Вдовина Л.Н. «Краткие экономические до деревни следующие записки» В.Н. Татищева в контексте аграрного развития России второй четверти XVIII в. // Русь, Россия. Средневековье и Новое время. 2009. № 1. С. 75 - 77.
6. Фирсова О.Г. Помещичьи инструкции как основной документ, регламентирующий хозяйственную деятельность в крепостной вотчине XVIII - первой половины XIX вв. // Вопросы гуманитарных наук. 2011. № 4 (54). С. 17 - 23.
7. Фирсова О.Г. Стиль хозяйствования крупных землевладельцев XVIII - первой половины XIX века // Вестник Московского городского педагогического университета. Сер. Исторические науки. 2012. № 1 (9). С. 8 - 21.
8. Егоров В.С. Матвей Иванович Афонин // Проблемы агрохимии и экологии. 2009. № 1. С. 60 -62.
9. Едемская Н.Л. Вклад Ивана Михайловича Комова в развитие отечественного земледелия // Проблемы агрохимии и экологии. 2010. № 2. С. 61 - 62.
10. Якушев В.П., Якушев В.В. Перспективы «умного сельского хозяйства» в России // Вестник Российской академии наук. 2018. Т. 88. № 9. С. 773 - 784.
Продуктивность меристемного картофеля в искусственных средах аэропонных и гидропонных установок
Я.А. Нуреддинов, магистрант, ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья; К.А. Колошина, мл.н.с., СибНИИРС - филиал ИЦиГ СО РАН; Э.Т. Ярова, аспирантка, О.Г. Мальчихина, зав. лаб., Г.В. Тоболова, к.с.-х.н., ФГБОУ ВО ГАУ Северного Зауралья
Картофель является одной из основных продовольственных культур, во многих странах мира он занимает второе место после зерновых. Традиционно картофель размножается вегетативно, но этот способ имеет два существенных
недостатка. Первый состоит в относительно низком коэффициенте воспроизводства, что не позволяет быстро увеличивать площади посадки при изменении экономических условий или потребительского спроса. Во-вторых, картофель весьма восприимчив к вирусным, бактериальным и грибным болезням. При этом труднее всего избавить посадочный материал от вирусов, способных привести к существенному снижению урожая. Установлено, что некоторые из них снижают урожай клубней на 50 - 80 % [1 - 3].
Единственным высокоэффективным способом избавления семенного материала картофеля от вирусов является меристемная культура с последующим получением посадочного материала в виде мини-клубней [4 - 6].
Обычно для получения мини-клубней из меристемного картофеля используются теплицы, однако данный способ выращивания не даёт высокой продуктивности. J. Muthoni с соавторами изучил эффективность получения мини-клубней в аэропонной установке. По сравнению с традиционным методом выращивания микрорастений в грунте, было установлено, что коэффициент размножения и урожайность в аэропонной установке были выше в 7 раз [7]. По мнению Kim Chan-Woo, преимущество выращивания растений в аэропонной установке в сравнении с тепличными условиями заключается в создании оптимальных регулируемых температурных условий и периодичности сбора клубней [8]. При традиционных методах выращивания одно растение даёт от 4 до 8 мини-клубней в течение трёх - четырёх месяцев, и собираются они в один приём. По мнению ряда авторов, природный потенциал растений в аэропонике может достигать 250 - 300 мини-клубней с одного растения [9, 10].
На основе гидропонных и аэропонных установок в настоящее время работают многогектарные комплексы в Китае, Индии, Австралии, Финляндии, которые сделали ставку на продажу мини-клубней.
Полевые испытания клубней, полученных с помощью аэропоники, показывают, что их качество и жизнеспособность не ниже, чем у выращенных традиционным способом, а число глазков на клубне в среднем даже выше [11]. Однако производство мини-клубней на аэро-понных установках и обеспечение заданной продуктивности во многом определяется сортом. J. Mateus-Rodriguez и R. Tierno с коллегами установили значительную сортовую зависимость урожайности мини-клубней при выращивании их на аэропонных установках [12, 13]. Коэффициент размножения у сортов ранней группы спелости был на уровне 1:45 - 54, поздних - 1:62 - 94. Обнаружены сортовые особенности, которые не всегда коррелируют с характеристикой продолжительности вегетационного периода, роста и развития, продуктивности сорта при его выращивании в открытом грунте.
Новые технологические решения в области гидропоники и аэропоники позволили значительно усовершенствовать процесс получения мини-клубней как исходного материала для семеноводства картофеля.
В связи с этим целью нашего исследования было сравнительное изучение продуктивности меристемного картофеля сортов разных групп
спелости при выращивании на гидропонных и аэропонных установках.
Материал и методы исследования. Исследование проводили в лаборатории селекции, семеноводства и технологии возделывания овощных культур и картофеля СибНИИРС - филиала ИЦиГ СО РАН в 2017 - 2018 гг. Для работы использовались одноярусные аэропонные установки конструкции ФГБНУ ВНИИСХБ и двухярусные гидропонные установки конструкции ФГБНУ ФАНЦ. Количество аэропонных установок - 6, гидропонных - 3. Исследование проводили на четырёх сортах картофеля разных групп спелости [14].
Розара - раннеспелый сорт картофеля из Германии, столового назначения. Куст полураскидистый. Венчик красно-фиолетовый. Клубень продолговато-овальный, с красной гладкой кожурой и жёлтой мякотью. Глазки мелкие. Товарная урожайность равна 202 - 310 ц/га, что на 52 - 80 ц/га выше стандарта Жуковский ранний. Масса товарного клубня равна 81 - 115 г. Содержание крахмала составляет 12,1 - 15,8 %. Вкус хороший и отличный. Товарность равна 91 - 99 %. Устойчив к раку и картофельной нематоде, слабо поражается фитофторозом и паршой обыкновенной.
Сафо - среднеранний сорт картофеля селекции СибНИИРС - филиала ИЦиГ СО РАН. Куст прямостоячий, хорошо облиственный. Клубни белые, гладкие, округло-овальные, с мелкими малочисленными глазками. Мякоть белая, не темнеющая при варке. Вкусовые качества хорошие. Содержание крахмала равно 16 - 18 %. Устойчив к нематоде, фитофторе, раку, фузариозному увяданию, вирусам.
Златка - среднеспелый сорт картофеля селекции СибНИИРС - филиала ИЦиГ СО РАН. Период созревания составляет 80 - 95 дней. Содержание крахмала равно 15,7 - 18,0 %. Цвет кожуры жёлтый. Цвет мякоти светло-жёлтый. Масса товарных клубней равна 109 - 160 г. Количество клубней в кусте составляет 5 - 10 шт, урожайность -162 - 406 ц/га (максимальная - 456). Потребительские качества: отличный вкус, кулинарный тип СБ, подходит для варки, запекания, жарки и приготовления пюре. Лёжкость равна 94 %. Сорт устойчив к раку картофеля, морщинистой мозаике и вирусу скручивания листьев. Умеренно восприимчив по ботве и умеренно устойчив по клубням к фитофторозу. Поражается нематодой.
Сокур - позднеранний сорт картофеля, универсального использования селекции Сиб-НИИРС - филиала ИЦиГ СО РАН. Растение прямостоячее, высокое, окраска цветков белая. Клубни округлоовальной формы, крупные, кожура светло-жёлтая, мякоть кремовая, глазки средней глубины. Урожайность высокая, период покоя непродолжительный, лёжкость удовлетворительная и хорошая, содержание крахмала 15,2 %,
вкус хороший и отличный. Устойчив к раку, фитофторозу (по клубням), вирусам S, М, У, L, среднеустойчив к фитофторозу листьев, парше обыкновенной, ризоктониозу, чёрной ножке, восприимчив к вирусу Х.
Пробирочные растения, предназначенные для получения мини-клубней, были выращены в культуре in vitro с открытыми пробками для образования большего количества листьев в течение 7 дней. Они имели высоту 18 - 20 см и 6 - 8 листьев.
Каждый сорт закладывался в каждой из установок по 16 растений.
Все сорта предварительно были протестированы на наличие вирусов X, S, M, Y, L методом ИФА на электронном приборе «Multiskan PLUS».
В качестве питательной среды были выбраны растворы на основе среды Мурасиге - Скуга.
Онтогенез растений включал три этапа: адаптацию, активный рост и клубнеобразование. Для каждого этапа был представлен свой регламент (табл. 1). Ежедневно замерялась рН среды и концентрация солей. Относительная влажность воздуха в помещении поддерживалась на уровне 50 - 55 %.
1. Регламент выращивания мини-клубней
В процессе наблюдений отмечали фазы начала клубнеобразования и его окончание. Измерение площади листьев проводили методом высечек [15].
Сбор мини-клубней осуществляли в соответствии с установленными требованиями стандарта - ГОСТ 33996-2016 [16]. В целях увеличения продуктивности растений сбор осуществляли при достижении мини-клубня 15 - 20 мм, каждые 3 - 5 дней в зависимости от сорта. Собранные мини-клубни обрабатывали марганцевым раствором из расчёта 15 г/л, чтобы избежать бактериального загрязнения. Затем мини-клубни просушивали при высокой относительной влажности воздуха
в течение недели и хранили в холодильных камерах при температуре 3 - 4 °С.
Результаты исследования. Имунно-фермент-ный анализ показал, что все отобранные меристемы исследованных сортов картофеля не были заражены вирусами.
Далее был проведён цикл выращивания мини-клубней на аэропонной и гидропонной установках. Сроки выращивания варьировали от сорта и условий среды (аэропоника 64 - 112 дней и на гидропонике - 170 - 226 дней).
Пробирочные растения в установках развивались и формировали ассимиляционный аппарат практически одновременно (табл. 2). Начало клубнеобразования от посадки в аэропонных установках наступило на 5 дней раньше, чем в гидропонных. Однако сбор мини-клубней в среднем по сортам продолжался на гидропонике на 17 дней дольше.
Сортовые различия по продолжительности вегетационного периода нивелировались в зависимости от конкретной технологии выращивания. Растения одновременно зацвели, приступили к клубнеобразованию и завершили его, кроме того, раннеспелые сорта даже увеличивали период клубнеобразования по сравнению с более поздними сортами. Так, у раннеспелой Розары на аэропонике период клубнеобразования составлял 71 день (на гидропонике - 83), а у среднеспелого Сафо — 64 дня (на гидропонике — 87). Исключение составили Златка, которая росла и развивалась в соответствии со своей группой спелости, и Сокур, растения которого на гидропонике подверглись раннему увяданию.
Площадь листьев вегетирующих растений изменялась от 0,56 до 0,68 см2 на аэропони-ке и 0,34 - 0,55 см2 на гидропонике (табл. 3). Анализ показал, что растения на аэропонике сформировали большую листовую поверхность, чем на гидропонике. Разница между сортами была незначительной. Достоверное превышение по показателю площадь листьев отмечено только у сортов Златка и Сокур на аэропонных установках.
В связи с этим продуктивность одного квадратного метра листьев в зависимости от установки значительно колебалась. Так, в среднем на аэропонике она была выше на 190,8 г на 1 м2 листьев (табл. 4).
По массе клубней, приходящихся на 1 м2 листьев, у сортов существенных различий не наблюдалось. Коэффициент вариации при выращивании на аэропонике составлял 12,1 %, гидропонике — 13,2 %. Самая высокая масса мини-клубней была отмечена у сорта Розара на аэропонной установке и составляла 892 г/м2, что на 18,8 % выше, чем на гидропонике.
Анализ урожайности мини-клубней показал, что в среднем продуктивность картофеля в
Режимы Фаза I (адаптация) Фаза II (активного роста) Фаза III (клубнеобразование)
Продолжительность фазы 21 день 21 - 28 дней до последнего сбора
Температура (зона расположения листьев) 22 -24 °С 20 -22°С 18 - 20°С
Фотопериод, часы, день/ночь 16/8 1 половина фазы - 16/8; 2 половина фазы - 10/14 10/14
Режим подачи питательного раствора, мин. 2/6 2/14 2/14
рН раствор 5,8 - 6,2 5,8 - 6,2 5,8 - 6,2
Содержание солей 1,8 - 2,5 1,8 - 2,5 2,5 - 3,0
аэропонных установках была выше на 33,7 %, чем в гидропонике (табл. 5). Наибольшую продуктивность сформировал раннеспелый сорт Розара в условиях аэропонной установки. Однако достоверное превышение по продуктивности
мини-клубней картофеля наблюдалось у сортов Златка и Сокур, полученных в условиях аэропонных установок. Количество мини-клубней в среднем на одно растение также было выше в аэропонных установках на 19,7 шт.
2. Основные этапы выращивания в аэро- и гидропонной установках в зависимости от сорта и периода выращивания, СибНИИРС, 2017 - 2018 гг.
Сорт Период выращивания
аэропоника гидропоника
кол-во дней от посадки до ПК**** кол-во дней от посадки до ПК
НОК* ПС** пс*** НОК ПС ПС
Розара 48 49 119 71 56 56 139 83
Сафо 48 51 112 64 54 57 144 87
Златка 54 65 143 78 59 69 167 98
Сокур 50 56 125 69 52 57 118 61
Среднее 50±1,4 55,3±3,6 124,8±6,6 70,5±2,9 55,3±1,5 59,8±3,1 142±10 82,3±7,8
Примечание: НОК* - начало образования клубней; ПС** - первый сбор клубней; ПС*** - последний сбор клубней; ПК**** - период клубнеобразования
3. Площадь листьев растений картофеля при выращивании мини-клубней на аэро- и гидропонной установках, СибНИИРС, 2017 - 2018 гг.
Сорт Площадь листьев вегетирующих растений (период интенсивного клубнеобразования)
аэропоника, м2 гидропоника, м2 разность
Розара 0,57 0,46 0,11
Сафо 0,61 0,55 0,06
Златка 0,68 0,45 0,23
Сокур 0,56 0,34 0,22
Среднее 0,61±0,02 0,45±0,03
СУ 7,8 16,6
НСР 0,11
4. Продуктивность работы листьев картофеля на установках в зависимости от сорта и технологии выращивания. СибНИИРС, 2017 - 2018 гг.
Сорт Аэропоника Гидропоника
масса клубней 1 растения, г площадь листьев, м2 масса клубней на м2 листьев, г масса клубней 1 растения, г площадь листьев, м2 масса клубней на м2 листьев, г
Розара 509 0,57 892 333 0,46 724
Сафо 483 0,61 791 285 0,55 518
Златка 450 0,68 661 255 0,45 566
Сокур 385 0,56 687 191 0,34 561
Среднее 456,8±20,8 0,61±0,02 757,8±40,9 266,0±23 0,45±0,03 592,3±35,1
СУ 10,2 7,8 12,1 19,3 16,6 13,2
5. Урожайность меристемного картофеля в зависимости от сорта и технологии выращивания, СибНИИРС, 2017 - 2018 гг.
Сорт Аэропоника Гидропоника Разность, шт.
суммарно, шт. на одно растение, шт. суммарно, шт. на одно растение, шт.
Розара 1316 82 915 57 401
Сафо 688 43 1005 63 317
Златка 984 61 375 23 609
Сокур 814 50 225 14 589
Среднее 950,5 59 630 39,3
СУ 28,6 28,9 61,5 62,1
НСР05 566
Наиболее хорошо условия гидропоники подошли для среднераннего сорта Сафо, количество мини-клубней у которого было 63 шт.
Таким образом, при выращивании мини-клубней картофеля на аэропонных установках было получено большее их количество по сравнению с условиями гидропоники. Из-за влажности воздуха (50 - 55 %) в залах аэропонных установок обеспечивались лучшие условия для роста и развития мини-клубней картофеля. Более влажные условия на гидропонных установках (80 %) привели к поражению листового аппарата картофеля, что снизило продуктивность растений. Выводы
1. Группа спелости картофеля при выращивании в регулируемых условиях аэропонных и гидропонных установок теряет своё значение.
2. Максимальная продуктивность мини-клубней получена у раннеспелого сорта Розара в условиях аэропоники — 1316 шт.
3. Сорт Сафо в условиях гидропонной культуры сформировал максимальную продуктивность мини-клубней — 1005 шт. Листовой аппарат растений этого сорта не подвергся дегенерации вследствие поражения клеточными опухолями.
4. Двухъярусные универсальные гидропонные установки предложенной конструкции не подходят для выращивания мини-клубней картофеля.
Литература
1. Растениеводство Северного Зауралья / А.С. Иваненко, Ю.П. Логинов, Р.И. Белкина [и др.]. Тюмень, 2017. 308 с.
2. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. 250 лет картофелеводству Тюменской области // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2018. № 3 (138). С. 29 - 35.
3. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. Состояние и перспективы развития картофелеводства в Западной Сибири // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 1 (75). С. 50 - 52.
4. Мартиросян Ю.Ц. Аэропонные технологии: перспективы производства оздоровленного семенного картофеля // Картофельная система. 2014. № 1. С. 30 - 32.
5. Мартиросян Ю.Ц., Кособрюхов А.А., Мартиросян В.В. Аэро-понные технологии в безвирусном семеноводстве - преимущества и перспективы // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 10. С. 47 - 51.
6. Мартиросян Ю.Ц. Аэропонные технологии в первичном семеноводстве картофеля - преимущества и перспективы // Картофелеводство. Методы биотехнологии в селекции и семеноводстве: матер. науч.-практич. конф. М., 2014. С. 175-179.
7. Muthoni J, Kabira J, Simeli H. and Melis R. Regulation of potato tuber dormancy // AJCS. 2014. № 5. P. 754- 759.
8. Kim Chan-Woo et al. Growth and yield potatoes with different mini-tubers in wick-based hidroponics // Korean journal of Horticultural Science and technology. 2009. М. 27 (3). P. 339 - 403.
9. Терентьева Е.В., Ткаченко О.В. Аэропонный способ получения мини-клубней картофеля // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2017. № 1. Вып. 1. С. 75 - 84.
10. Kolachevskiaya O.O. et al. Expression of auxin synthesis gene tms1 under control of tuber-specific promoter enhances potato tuberization in vitro // Journal or integrative plant biology. 2015. T. 57. № 9. P. 734 - 744.
11. Мордашин И.С., Лобастова Е.Ю. Эффективный метод ускоренного размножения оздоровленного картофеля // Картофель и овощи. 2014. № 5. С. 23 - 24.
12. Мateus-Rodriguez J de Haan S., Barker I., Chuquilanqui C. and Rodriguez-Delfin A. Response of three potato cultivars grown in a novel aeroponics system for mini-tuber srrd production // Acta Hortic. 2012. 947. P. 361 -367. DOI: 10.17660 / Acta Hortic. 2012.947.46
13. Tierno R., Carasco А., Ritter E., de Galarreta J.i.R. Differential Growth Response and Minituber Production of Three Potato Cul-tivars Under Aeroponics and Greenhouse Bed Culture //American Journal of Potato Research. 2014. 91(4). P.346 - 353. DOI: 10. 1007 / s12230-013-9354-8.
14. Каталог коллекции картофеля, сохраняемой in vitro в СибНИ-ИРС / Н.И. Полухин и др. Новосибирск, 2014. 72 с.
15. Тарасенко С.А., Дорошкевич Е.И. Практикум по физиологии и биохимии: практическое пособие. Гродно: Облиздат, 1995. 122 с.
16. ГОСТ 33996-2016. Картофель семенной. Технические условия и методы определения качества. М.: Стандартинформ, 2017. С. 41.
Поражённость сортов картофеля паршой обыкновенной (Streptomyces scabies) и столонной гнилью (Fusarium oxysporum) в орошаемых условиях степной зоны Южного Урала*
А.А. Мушинский, д.с.-х.н., Е.В. Аминова, к.с.-х.н., Е.В. Герасимова, к.с.-х.н, ФГБНУ ФНЦ БСТРАН; Т.Т. Дергилёва, ст.н.с. Южно-Уральский НИИСК- филиал ФГБНУ УрФА-НИЦ УрО РАН
В последние годы внимание фитопатологов и специалистов по защите растений во многих странах привлекает рост заболевания картофеля паршой обыкновенной (Streptomyces scabies) и столонной гнилью (Fusarium oxysporum) [1].
Это обусловлено как почвенно-климатическими условиями, так и концентрацией посадок картофеля в личных подсобных и фермерских хозяйствах, где не уделяют должного внимания его защите, а
также биологическими особенностями развития гриба: наличием в популяции вирулентных рас и зооспор, которые являются дополнительным источником зимующей инфекции [2, 3].
Грибные и бактериальные заболевания картофеля представляют особую опасность в связи с вегетативным размножением культуры, при которой происходит полная передача инфекции потомству. Накапливаясь из года в год, они вызывают вырождение, снижающее потенциальную урожайность сортов картофеля на 30 - 80 %, уменьшают содержание крахмала и сухого вещества в клубнях, ухудшают лёжкость при хранении и семенные качества картофеля.
* Исследование выполнено в соответствии с планом НИР на 2019 -2020 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН (№ 0761-2019-0011).
