Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТА РИЗОБАКТ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ'

ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТА РИЗОБАКТ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Сельскохозяйственные науки»

CC BY
1
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КАРТОФЕЛЬ / РИЗОСФЕРНЫЕ БАКТЕРИИ / ПРОДУКТИВНОСТЬ / АНТОЦИАНЫ / РИЗОБАКТ / POTATO / RHIZOSPHERIC BACTERIA / PRODUCTIVITY / ANTHOCYANINS / RHIZOBACT

Аннотация научной статьи по Сельскохозяйственные науки, автор научной работы — Рогозина Елена Вячеславовна, Киру Степан Димитрович, Попов Александр Анатольевич, Горшков Олег Андреевич, Соловьева Алла Евгеньевна

Картофель с окрашенной мякотью клубней отличается высоким содержанием антиоксидантов и полезен для диетического питания. Факторы внешней среды влияют на биохимический состав, в том числе на содержание полифенолов и антоцианинов в клубнях сортов с желтой, фиолетовой и красной мякотью. Известно, что применение биопрепаратов оказывает положительный эффект на урожайность и качество продукции многих сельскохозяйственных культур. Изучение влияния биопрепаратов на урожайность и качество клубней картофеля актуально для разработки новых инновационных безопасных технологий в сельском хозяйстве России. Цель исследования оценить эффективность применения биопрепарата Ризобакт для предпосадочной обработки клубней отечественных сортов картофеля, перспективных для диетического питания. Использованы 4 штамма препарата Ризобакт (марка р.ж.ф., госрегистрация № 298-19-1312-1) на основе ризосферных бактерий Corynebacterium sp. для обработки клубней сортов Эликсред, Фиолетовый, Нарымская ночка и Северное сияние. Действие штаммов Ризобакта определяли при оценке продуктивности сортов (средний урожай в граммах с 1 куста), товарности (отношение массы товарных клубней, то есть весом не менее 40 г, к общей массе клубней) и содержания антоцианов в клубнях через два месяца после сбора урожая. Установлена неоднозначность действия разных штаммов Ризобакта на продуктивность и качество клубней изученных сортов картофеля. Наибольший положительный эффект оказало применение штамма М, при обработке которым продуктивность сортов Эликсред и Северное сияние составила 927,2 г/куст и 831,5 г/куст соответственно, повысилась товарность клубней у всех 4 сортов в опыте и получено самое высокое содержание антоцианов 711,67 мг/100 г в клубнях сорта Северное сияние.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по Сельскохозяйственные науки , автор научной работы — Рогозина Елена Вячеславовна, Киру Степан Димитрович, Попов Александр Анатольевич, Горшков Олег Андреевич, Соловьева Алла Евгеньевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INFLUENCE OF RHIZOBACT BIOPREPARATION ON PRODUCTIVITY AND QUALITY OF POTATO VARIETIES PROMISING FOR DIETARY NUTRITION

Potatoes with coloured tuber flesh are characterised by a high content of antioxidants and are useful for dietary purposes. Environmental factors affect the biochemical composition, including the content of polyphenols and anthocyanins in tubers of yellow, purple and red flesh varieties. It is known that the use of biopreparations has a positive effect on the yield and quality of products of many agricultural crops. Studying the influence of biological products on the yield and quality of potato tubers is important for the development of new innovative safe technologies in Russian agriculture. The aim ofthe study is to evaluate the effectiveness of Rizobact biopreparation application for pre-planting treatment of tubers of domestic potato varieties promising for dietary nutrition. Four strains of the Rhizobact (brand r.zh.f., state registration No. 298-19-1312-1), based on rhizosphere bacteria Corynebacterium sp., were used to treat seed potatoes. Four potato varieties with colored tuber flesh were tested in the study: ‘Elixred’, ‘Fioletovyi’, ‘Narymskaya Nochka’ and ‘Severnoe siyanie’. The effect of Rizobact strains was determined by assessing the productivity of varieties (average yield in grams per 1 bush), marketability (the ratio of the weight of marketable tubers, i.e. weighing at least 40 g to the total weight of tubers) and the content of anthocyanins in tubers two months after harvesting. The ambiguity of the effect of different Rhizobact strains on the productivity and quality of tubers of the studied potato varieties has been established. The Rhizobact strain M had a positive effect on the yield of ‘Elixred’ and ‘Severnoe siyanie’. Pre-planting treatment of the strain M resulted in higher yields of both varieties (up to 927.2 g/plant and 831.5 g/plant, respectively) compared with the controls. Application of the Rhizobact strain M increased marketability in all four varieties. The Rhizobact strains impact on the content of anthocyanins in tubers was strongly modified with potato varieties. The highest concentrations of anthocyanins (711 .67 mg/100 g) were accumulated in the tubers of ‘Severnoe siyanie’ when the Rhizobact strain M had been applied.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТА РИЗОБАКТ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ»

Научная статья/Original article

УДК 633.491:579.64 Код ВАК 4.1.1

DOI: 10.24411/2078-1318-2024-3-60-70

ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТА РИЗОБАКТ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ

Е.В. Рогозина1 , С.Д. Киру2 И, O.A. Горшков1 2 , A.A. Попов3 , А.Е. Соловьева1

Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова»

г. Санкт-Петербург, Россия 2 Санкт-Петербургский государственный аграрный университет г. Пушкин, г. Санкт-Петербург, Россия

И [email protected] 3000 «Петербургские Биотехнологии» пос. Тярлево, Пушкинский район, г. Санкт-Петербург, Россия

Реферат. Картофель с окрашенной мякотью клубней отличается высоким содержанием антиоксидантов и полезен для диетического питания. Факторы внешней среды влияют на биохимический состав, в том числе на содержание полифенолов и антоцианинов в клубнях сортов с желтой, фиолетовой и красной мякотью. Известно, что применение биопрепаратов оказывает положительный эффект на урожайность и качество продукции многих сельскохозяйственных культур. Изучение влияния биопрепаратов на урожайность и качество клубней картофеля актуально для разработки новых инновационных безопасных технологий в сельском хозяйстве России. Цель исследования - оценить эффективность применения биопрепарата Ризобакт для предпосадочной обработки клубней отечественных сортов картофеля, перспективных для диетического питания. Использованы 4 штамма препарата Ризобакт (маркар.ж.ф., госрегистрация № 298-19-1312-1) на основе ризосферных бактерий Corynebacteriiim sp. для обработки клубней сортов Эликсред, Фиолетовый, Нарымская ночка и Северное сияние. Действие штаммов Ризобакта определяли при оценке продуктивности сортов (средний урожай в граммах с 1 куста), товарности (отношение массы товарных клубней, то есть весом не менее 40 г, к общей массе клубней) и содержания антоцианов в клубнях через два месяца после сбора урожая. Установлена неоднозначность действия разных штаммов Ризобакта на продуктивность и качество клубней изученных сортов картофеля. Наибольший положительный эффект оказало применение штамма М, при обработке которым продуктивность сортов Эликсред и Северное сияние составила 927,2 г/куст и 831,5 г/куст соответственно, повысилась товарность клубней у всех 4 сортов в опыте и получено самое высокое содержание антоцианов - 711,67 мг/100 г в клубнях сорта Северное сияние.

Ключевые слова: картофель, ризосферные бактерии, продуктивность, антоцианы, Ризобакт

Для цитирования. Рогозина, Е.В., Киру, С.Д., Горшков, O.A., Попов, A.A., Соловьева, А.Е. Влияние биопрепарата Ризобакт на продуктивность и качество сортов картофеля, перспективных для диетического питания / Е. В. Рогозина [и др.] // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2024. - № 3 (77). - С. 60-70. - DOI: 10.24411/20781318-2024-3-60-70.

Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану ВИР по проекту FGEM-2022-0004 «Совершенствование подходов и методов ex situ сохранения идентифицированного генофонда вегетативно размножаемых культур и их диких родичей, разработка технологий их эффективного использования в селекции».

© Рогозина Е.В., Киру С.Д., Горшков O.A., Попов A.A., Соловьева А.Е., 2024

INFLUENCE OF RHIZOBACT BIOPREPARATION ON PRODUCTIVITY AND QUALITY OF POTATO VARIETIES PROMISING FOR DIETARY

NUTRITION

E.V. Rogozina1 , S.D. Kiru2 0, O.A. Gorshkov1 2 , A.A. Popov3 , A.E. Solovyeva1

^.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources St. Petersburg, Russia 2 Saint-Petersburg State Agrarian University Pushkin, St. Petersburg, Russia И [email protected] 3 LLC "Petersburg Biotechnologies", Tyarlevo, Pushkin, St. Petersburg, Russia

Abstract. Potatoes with coloured tuber flesh are characterised by a high content of antioxidants and are useful for dietary purposes. Environmental factors affect the biochemical composition, including the content of polyphenols and anthocyanins in tubers of yellow, purple and red flesh varieties. It is known that the use of biopreparations has a positive effect on the yield and quality of products of many agricultural crops. Studying the influence of biological products on the yield and quality of potato tubers is important forthe development of new innovative safe technologies in Russian agriculture. The aim ofthe study is to evaluate the effectiveness of Rizobact biopreparation application for pre-planting treatment of tubers of domestic potato varieties promising for dietary nutrition. Four strains of the Rhizobact (brand r.zh.f., state registration No. 298-19-1312-1), based on rhizosphere bacteria Corynebacterium sp., were used to treat seed potatoes. Four potato varieties with colored tuber flesh were tested in the study: "Elixrcd'. "Fiolctovyi'. 'Narymskaya Nochka" and "Scvcmoc siyanic'. The effect of Rizobact strains was determined by assessing the productivity of varieties (average yield in grams per 1 bush), marketability (the ratio of the weight of marketable tubers, i.e. weighing at least 40 g to the total weight of tubers) and the content of anthocyanins in tubers two months after harvesting. The ambiguity of the effect of different Rhizobact strains on the productivity and quality of tubers of the studied potato varieties has been established. The Rhizobact strain M had a positive effect on the yield of "Elixrcd' and "Scvcrnoc siyanic'. Pre-planting treatment of the strain M resulted in higher yields of both varieties (up to 927.2 g/plant and 831.5 g/plant, respectively) compared with the controls. Application of the Rhizobact strain M increased marketability in all four varieties. The Rhizobact strains impact on the content of anthocyanins in tubers was strongly modified with potato varieties. The highest concentrations of anthocyanins (711 .67 mg/100 g) were accumulated in the tubers of "Scvcmoc siyanie" when the Rhizobact strain M had been applied.

Keywords: potato, rhizospheric bacteria, productivity, anthocyanins, Rhizobact

For citation: Rogozina, E.V., Kiru, S.D., Gorshkov, O.A., Popov, A.A., Solovyeva, A.E. (2024) 'Influence of Rhizobact biopreparation on productivity and quality of potato varieties promising for dietary nutrition', Izvestia of Saint-Petersburg State Agrarian University, vol. 77, no. 3, pp. 60-70. (In Russ.) DOI: 10.24411/2078-1318-2024-3-60-70.

Financing: The work was carried out within the framework of the state task according to the thematic plan of the VIR project FGEM-2022-0004 "Improvement of approaches and methods for ex situ conservation of the identified gene pool of vegetatively propagated crops and their wild relatives, development of technologies for their effective use in breeding".

Введение. Картофель - одна из основных продовольственных культур, занимающая 3 место по значимости (после пшеницы и риса) в питании населения планеты. Важность его как пищевого продукта для населения РФ обусловлена, прежде всего, высокой питательной ценностью и сбалансированным соотношением в клубнях ценных компонентов, имеющих

большое значение для здоровья современного человека [1]. В клубнях картофеля содержатся углеводы, протеин, жиры, клетчатка, витамины, минеральные вещества, антиоксид анты. Фенольные соединения, запасные белки, антоцианы, витамины и каротиноиды картофеля могут оказывать положительное влияние на организм, проявляя антираковые, гипохолестеринемические, противовоспалительные и антидиабетические свойства [2].

В настоящее время особое внимание уделяется выращиванию картофеля с окрашенной антоцианами и каротиноидами мякотью. Спрос на него возрос в связи с полезными свойствами этих веществ, что доказано многими исследователями. Сорта картофеля с красной и фиолетовой мякотью имеют высокую диетическую ценность, так как являются источниками полифенольных соединений с антиоксидантной активностью, прежде всего, антоцианов [3-5]. Селекционерами разных стран создано более 40 сортов картофеля с антоциановой окраской мякоти и несколько сотен сортов с высокой концентрацией каротиноидов (клубни с яркой, насыщенной желтой мякотью), что представляет большой интерес для профилактики здоровья населения. В клубнях с белой и желтой мякотью присутствует до 30 мг флавоноидов (антоцианинов) на 100 г сырой мякоти, а в клубнях с красной, синей или фиолетовой мякотью их содержится в 2,0-2,5 раза больше. Красная мякоть картофеля содержит гликозид пеларгодин, а фиолетовая также содержит гликозиды мальвидин, петундин, пионидин и дельфинидин. По уровню гидрофилической антиоксидантной способности красная, синяя и фиолетовая мякоть клубней картофеля сопоставима с капустой брокколи, брюссельской капустой и шпинатом. Таким образом, картофель должен рассматриваться как продукт, который обладает высокой антиоксидантной способностью, которая зависит от цвета и биохимического состава его клубней [6]. Доказано, что концентрация таких антиоксидантов, как зеаксантин и лютеин, в клубнях с окрашенной антоцианом мякотью в 4 раза больше, чем с белой или желтой мякотью [7]. У клубней с фиолетовой мякотью антиоксидантная способность в 6-7 раз выше, чем с белой или желтой.

Экспериментально доказано влияние факторов внешней среды (географические, почвенно-климатические, обеспеченность питательными элементами) на биохимический состав клубней картофеля, в том числе на общее содержание полифенолов и отдельных антоцианинов в клубнях сортов с желтой, фиолетовой и красной мякотью [8, 9]. Условия окружающей среды существенно влияют на содержание фенолов и их антиоксидантную способность, однако генотип (сорт) оказался наиболее определяющим фактором наблюдаемых вариаций [10]. Литовские ученые оценили влияние агрохимических свойств почвы (содержание доступных форм фосфора, калия, азота - нитратного, нитритного и минерального) и биологических активизаторов почвы на основе бактериальных штаммов на биохимические качества клубней картофеля (общее содержание полифенолов, общее содержание антоцианов и антиоксидантную активность). Было установлено, что опрыскивание почвы препаратом БД 501 приводило к повышению содержания антоцианов в клубнях сортов Blue Kongo и Vitelotte и Red Emely, фенольных соединений в клубнях Blue Kongo и Red Emely, но не оказывало существенного влияния на сорт Vitelotte [11].

Развитие АПК и рыбохозяйственного комплекса РФ на период до 2030 г. предусматривает разработку новых инновационных безопасных технологий, повышающих качество продукции8. В сельскохозяйственной отрасли в последние годы активно применяют

8 Стратегия устойчивого развития сельских территорий Российской Федерации на период до 2030 года. - URL: http://static.government.ru/media/files/G3hzRyrGPbmFAfBFgmEhxTrec694MaHp.pdf (дата обращения 04.03.2024).

микробиологические препараты как альтернативу химическим средствам защиты для улучшения роста, развития растений, повышения урожая и его качества. Наибольший эффект оказывает применение биопрепаратов на бобовых культурах, известно об их положительном влиянии на урожайность и качество продукции зерновых культур и многолетних трав [12]. Инокуляция бактериями, способствующими усвоению фосфора и калия, эндофитами, в особенности арбускулярной микоризой, положительно влияет на урожайность и оказывает защитное действие против поражения картофеля грибными и бактериальными заболеваниями [13], повышает содержание крахмала и сухого вещества в клубнях [14].

В исследовании польских ученых по оценке эффективности предпосадочной обработки клубней 14 сортов картофеля биопрепаратом ЕМ генотипическая изменчивость также играла доминирующую роль в сравнении с влиянием биопрепарата на урожайность и качество клубней [14]. Установлено, что после внесения биопродукта на основе Bacillus subtilis и штамма Trichoderma harzianum в борозды при посадке картофеля в ризосфере растений картофеля увеличивается относительная доля полезных бактерий, что может оказывать благотворное влияние на урожайность клубней [17]. Однако обзор ранее полученных результатов по инокуляции ряда сельскохозяйственных культур, в том числе и картофеля, бактериями, способствующими росту растений, эндофитами и арбускулярными микоризными грибами свидетельствует о необходимости тщательного отбора инокулянтов, чтобы обеспечить совместимое сочетание хозяина, микробного сообщества, субстрата и биопрепарата [13].

Испытания в разных регионах РФ свидетельствуют о положительном действии биопрепаратов на урожайность и сохранность клубней картофеля [15, 16]. Особенно это актуально для сортов, используемых в диетическом питании. В условиях Северо-Западного региона России такие исследования не проводились.

Цель исследования - оценить влияние препарата Ризобакт на продуктивность и содержание антоцианов в клубнях отечественных сортов картофеля, перспективных для диетического питания.

Материалы и методы. Изучены 4 сорта картофеля отечественной селекции: Эликсред, Фиолетовый, Нарымская ночка и Северное сияние из коллекции, сохраняемой в Федеральном исследовательском центре «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» (ВИР). Сорта относятся к разным группам по скороспелости и различаются по окраске кожуры и мякоти (таблица 1).

Таблица 1. Характеристика исследованных сортов картофеля Table 1. Characteristics of the studied potato varieties

№ n/n Номер каталога ВИР Название сорта Группа спелости Год включения в Госреестр Окраска кожуры Окраска мякоти

1 25509 Эликсред ср.ранний не включен красная красная

2 25220 Фиолетовый ср. поздний 2014 фиолетовая фиолетовая

3 25525 Нарымская ночка нет данных не включен фиолетовая бело-фиолетовая

4 25344p Северное сияние ср. спелый 2018 фиолетовая фиолетовая

Оригинатор сортов Эликсред, Фиолетовый и Северное сияние - ФИЦ картофеля им. А.Г. Jlopxa. Оригинатор сорта Нарымская ночка - Сибирский НИИСХиТ - филиал СФНЦ РАН.

Посадка и наблюдения за растениями проведены в соответствии с методическими указаниями по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля9.

В двухфакторном опыте изучали различные сорта картофеля и разные биопрепараты. Контроль - клубни тех же сортов без обработки. Каждый сорт в варианте представлен шестью растениями. В качестве биопрепарата применяли Ризобакт (марка р.ж.ф., гос. регистрация № 298-19-1312-1), на основе ризосферных бактерий Corynebacterium sp., 4 различных штаммов: штамм М, штамм Я, штамм Сл и штамм Н6. Титр - 5х 109 КОЕ/мл. Биопрепарат применялся в дозе 0,1 л/т клубней, при которой инокуляционная нагрузка на клубень картофеля составила 10,5x106 КОЕ/шт. Каждый штамм использовали в опыте как отдельный вариант.

Клубни обрабатывали биопрепаратами непосредственно перед посадкой. Опыт проведен в НПБ Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР. Почва опытного участка ВИР дерново-подзолистая, супесчаная с легким суглинком, содержание гумуса 3,0-3,5%, pHkd 4,85,1. Агротехника выращивания картофеля - типовая для Северо-Западного региона РФ. Посадка проведена 16 мая.

Действие штаммов Ризобакт определяли при оценке продуктивности сортов картофеля (средний урожай в граммах с 1 куста) и товарности (отношение массы товарных клубней, то есть весом не менее 40 г, к общей массе клубней). Биохимический анализ содержания антоцианов в клубнях проведен через два месяца после сбора урожая. Для анализа отбирали по одному типичному клубню (массой 50-90 г) с 10 хорошо развитых растений каждого сорта и варианта опыта. Из отобранных для анализа клубней формировали объединенную пробу, которую хранили при температуре +2...+4 °С до проведения биохимического анализа. Для подготовки проб каждый клубень разрезали вдоль и брали одну половинку, которую затем измельчали, формируя объединенную пробу. Антоцианы извлечены экстракцией раствором 1% соляной кислоты с последующим спектрофотометрированием при длине волны 510 нм, в пересчете на цианидин-3,5-дигликозид (453), данные приведены на сырое вещество.

Статистический анализ результатов опыта выполнен по методике Б.А. Доспехова10 с использованием MS Excel.

Результаты исследования. Средняя продуктивность изученных сортов картофеля в 2023 г составила 520,3±27,9 г/куст, изменчивость по продуктивности значительная -коэффициент вариации 58%. Среди 4 сортов лучшим по продуктивности был Эликсред (таблица 2, рисунок 1). Однако у этого сорта наблюдали максимальный размах изменчивости: от одного мелкого клубня (массой 18 г) на одном из растений в варианте со штаммом Сл до 24 клубней (общей массой 1382 г) на одном из растений в варианте со штаммом М. Различия между сортами Эликсред, Северное сияние и Нарымская ночка по продуктивности

9 Методические указания по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля / РАСХН, Государственный научный центр Российской Федерации Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства имени Н. И. Вавилова. - СПб.: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова", 2010. - 30 с.

10 Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

достоверны во всех вариантах опыта, сорт Эликсред также значимо превосходит по продуктивности сорт Фиолетовый (рисунок 1).

1200

1100

1000

900

1- 800

о

it

"С 700

1-

о т 600

m

£ 500

о

С 400

300

200

100

0

М

Сл препарат

Н6 Контроль

сорт

Эликсред сорт

Северное сияние сорт

Фиолетовый сорт

Нарымская ночка

Рисунок 1. Влияние штаммов Ризобакт на продуктивность сортов картофеля Figure 1. Influence of Rhizobact strains on potato tubers yield

Таблица 2. Продуктивность сортов картофеля (г/куст), Пушкин, 2023 г. Table 2. Productivity of potato varieties (g/plant), Pushkin, 2023

Сорт Контроль1 Штаммы Ризобакт

М Я Сл Н6

Эликсред 783,6±109,4 927,2±137,7* 761,5±127,5 708,7±164,9 875,2±96,6

Северное сияние 619,7±83,5 831,5±Ю9,5* 556,0±137,1 555,2±90,1 625,8±82,6

Фиолетовый 547,7±98,7 418,5±81,2* 380,7±45,9* 351,5±39,9* 286,8±27,5*

Нарымская ночка 241,7±32,4 213,0±9,8 249,3±23,3 343,8±48,3* 239,8±78,2

НСР 05 243,22 268,36 287,05 292,81 -

^¿Эх, * отмечены статистически достоверные различия с контрольным вариантом.

Продуктивность сорта Эликсред по сравнению с контролем повысилась на 18% при использовании штамма М и на 11% в варианте со штаммом Н6. Продуктивность сорта Северное сияние была выше на 34% в варианте со штаммом М (таблица 2). У сорта Фиолетовый при использовании биопрепаратов продуктивность снизилась на 24% в варианте со штаммом М и на 31 -48% в вариантах с остальными штаммами Ризобакт (таблица 2). У сорта

Нарымская ночка отмечена самая низкая продуктивность в опыте (рисунок 1). Хотя в варианте со штаммом Сл продуктивность сорта повысилась на 42%, этот сорт остался самым малопродуктивным (таблица 2). Различия в продуктивности сорта Северное Сияние при обработке штаммом М по сравнению с контролем статистически значимы.

Средняя товарность в изученной выборке сортов картофеля составила 73%. Изменчивость этого показателя у сортов Нарымская ночка и Фиолетовый незначительная (4,57,2 %), у сортов Эликсред и Северное сияние высокая (20-25%). Товарность сорта Северное сияние несколько выше, чем у сортов Эликсред и Нарымская ночка, самая низкая - у сорта Фиолетовый (таблица 3).

Таблица 3. Товарность клубней (%), Пушкин, 2023 г. Table 3 Marketability of potato tubers (%), Pushkin, 2023

Сорт Контроль1 Штаммы Ризобакт

М Я Сл Н6

Эликсред 77,2±4,5 77,6±5,3 79,3±4,0 66,1±13,3 68,7±5,9

Северное сияние 75,3±6,9 81,3±5,8 80,2±1,9 72,9±9,9 77,0±5,9

Фиолетовый 63,1±7,7 79,7±6,1* 65,3±6,0 76,6±4,0* 65,1±9,4

Нарымская ночка 67,9±14,3 81,7±5,9 72,5±Ю,2 87,4±2,2* 52,9±17,4

'x±sx, * отмечены статистически достоверные различия с контрольным вариантом

В вариантах со штаммами М и Я товарность клубней повысилась у всех сортов картофеля (таблица 3). Применение штамма Сл положительно влияло на товарность сортов Фиолетовый и Нарымская ночка, штамма Н6 - на товарность сортов Фиолетовый и Северное сияние. Различия в товарности сорта Фиолетовый при обработке штаммами М и Сл, сорта Нарымская ночка при обработке штаммом Сл по сравнению с контролем статистически значимы.

Содержание антоцианов в клубнях четырех сортов картофеля изменяется от 2,9 до 711,7 мг/100 г (таблица 4).

Таблица 4. Содержание антоцианов (мг/100 г) в клубнях, Пушкин, 2023 г.

Table 4. The concentrations of total anthocyanins in potato tubers, Pushkin, 2023

Сорт Контроль Штаммы

М Я Сл Н6

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Эликсред 31,3 10,3 17,0 2,9 23,3

Северное сияние 626,2 711,7 577,4 588,9 588,9

Фиолетовый 76,2 85,1 74,9 87,4 106,9

Нарымская ночка 52,0 14,0 45,6 36,1 81,2

Наибольшим содержанием антоцианов отличается сорт Северное сияние, имеющий фиолетовую окраску кожуры и мякоти. У сорта Фиолетовый, также с темно-фиолетовой окраской мякоти клубней, содержание антоцианов в 5-8 раз меньше (таблица 4).

Применение штамма М повысило содержание антоцианов в клубнях сортов Северное сияние и Фиолетовый на 13% и 12% соответственно. Более заметный эффект оказало применение штамма Н6 на сортах Фиолетовый и Нарымская ночка, где содержание антоцианов увеличилось на 40 и 56%, соответственно. Штаммы М и Сл негативно повлияли на содержание антоцианов в клубнях сорта Нарымская ночка. У сорта Эликсред во всех вариантах с биопрепаратами содержание антоцианов уменьшилось, а в наибольшей степени при использовании штаммов М и Сл (таблица 4).

Выводы. Впервые в условиях Ленинградской области изучено влияние предпосадочной обработки препаратом Ризобакт клубней отечественных сортов картофеля. Установлена неоднозначность действия четырех штаммов препарата Ризобакт на продуктивность, товарность и содержание антоцианов в клубнях сортов Эликсред, Фиолетовый, Нарымская ночка и Северное сияние. Наибольший положительный эффект оказало применение штамма М, при обработке которым продуктивность сортов Эликсред и Северное сияние составила 927,2 г/куст и 831,5 г/куст соответственно, повысилась товарность клубней всех четырех сортов и было получено самое высокое содержание антоцианов в клубнях сорта Северное сияние (711,67 мг/100 г).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Картофелеводство России: состояние и перспективы в новых условиях / Е.А. Симаков и др. // Картофель и овощи. - 2022. - № 4. - С. 3-6. - https://doi.org/10.25630/ PAV.2022.80.38.001.

2. Hellmann, Н, Goyer, A., Navarre, D.А. (2021) 'Antioxidants in Potatoes: A Functional View on One of the Major Food Crops Worldwide', Molecules, no. 26, pp. 24-46, https ://doi. org/10.33 90/molecules26092446.

3. Brown, C. et al. (2003) 'Breeding studies in potatoes containing high concentrations of anthocyanins', American Journal of Potato Research, no. 80 (4), pp. 241-249.

4. Поливанова, О.Б., Гинс, Е.М. Антиоксидантная активность пигментированного картофеля (Solanum tuberosum L.), содержание антоцианов, их биосинтез и физиологическая роль // Овощи России. - 2019. - № 6. - С. 84-90. -https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-6-84-90.

5. Состав и содержание антоцианов в диетических сортах картофеля (Solanum tuberosum L.), перспективных для выращивания и селекции в условиях Дальнего Востока России / И. В. Ким и др. // Сельскохозяйственная биология. - 2020. - № 55(5). - С. 995-1003. -DOE 10.15389/agrobiology.2020.5.995rus.

6. Brown, C.R. et al. (2007) 'Anthocyanin, carotenoid content, and antioxidant values in native South American potato cultivars', HortScience, no. 42, pp. 1733-1736.

7. Brown C.R. (2008) 'Breeding for phytonutrient enhancement of potato', Am. J. Pot. Res, no. 85, pp. 298-307.

8. Hamouz K. et al. (2010) 'Effect of natural and growing conditions on the content of phenolics in potatoes with different flesh colour', Plant Soil Environ, no. 56(8), pp. 368-374, DOE 10.17221/49/2010-PS.

8. Hamouz, K. et al. (2013) 'Effect of cultivar, location and method of cultivation on the content of chlorogenic acid in potatoes with different flesh colour', Plant, Soil and Environment, Czech Academy of Agricultural Sciences, vol. 59, no. 10, pp. 465-471.

9. Andre C.M. et al. (2009) 'Influence of environment and genotype on polyphenol compounds and in vitro antioxidant capacity of native Andean potatoes {Solanum tuberosum L.)', Journal of Food Composition and Analysis, no. 22, pp. 517-524.

10. André С.M. et al. (2009) 'Influence of environment and genotype on polyphenol compounds and in vitro antioxidant capacity of native Andean potatoes (Solarium tuberosum L.)', Journal of Food Composition and Analysis, no. 22, pp. 517-524.

11. Jarienè, E. et al. (2017) 'Effect of biodynamic preparations on the phenolic antioxidants in potatoes with coloured-flesh', Biological Agriculture & Horticulture, pp. 1-11, DOI: 10.1080/01448765.2017.1313174.

12. Завалин, A.A. Применение биопрепаратов при возделывании полевых культур // Достижения науки и техники АПК. 2011. - № 8. - С. 9-11. - https://cyberleninka.ru/ article/n/primenenie-biopreparatov-pri-vozdelyvanii-polevyh-kultur (04.03.2024).

13. Wu, F. et al. (2013) 'Prospect of beneficial microorganisms applied in potato cultivation for sustainable agriculture', African Journal of Microbiology Research, no. 7, pp. 2150-2158.

14. Pszczôlkowski, P. et al. (2023) 'The Use of Effective Microorganisms as a Sustainable Alternative to Improve the Quality of Potatoes in Food Processing', Appl. Sci., no. 13, p. 7062, https ://doi. org/10.3 3 90/app 13127062.

15. Терехина, O.H., Виноградов, Д.В. Урожайность и качество клубней картофеля при использовании биопрепаратов // Вестник РГАТУ. - № 1 (41). - С. 155-159.

16. Николаева, Ф.В., Лукина, Ф.А. Использование биологических препаратов при возделывании картофеля в Якутии // Аграрная наука. - 2020. - № 7-8. - С. 124-126. -https://doi.org/10.32634/0869-8155-2020-340-7-124-126.

17. Wang, Z. et al. (2021) 'A microbial consortium-based product promotes potato yield by recruiting rhizosphere bacteria involved in nitrogen and carbon metabolisms', Microb. Biotechnol., no. 14(5), pp. 1961-1975.

REFERENCES

1. Simakov, E.A. et al. (2022) 'Potato growing in Russia: current state and prospects under new condition', Potato andveg., no. 4, pp. 3-6, https://doi.org/10.25630/PAV.2022.80.38.001 (In Russ.).

2. Hellmann, H., Goyer, A., Navarre, D.A. (2021) 'Antioxidants in Potatoes: A Functional View on One of the Major Food Crops Worldwide', Molecules, no. 26, pp. 24-46, https ://doi. org/10.33 90/molecules26092446.

3. Brown, C. et al. (2003) 'Breeding studies in potatoes containing high concentrations of anthocyanins', American Journal of Potato Research, no. 80 (4), pp. 241-249.

4. Polivanova, O.B., Gins, E.M. (2019) 'Antioxidant activity of potatoes (Solanum tuberosum L.) and anthocyanin content, its biosynthesis and physiological role', Vegetable crops of Russia, no. 6, pp. 84-90 (in Russ.), https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-6-84-90.

5. Kim, I.V. et al. (2020) 'Composition and quantification of antocians in healthy-diet potato (Solanum tuberosum L.) varieties for growing and selection in the Russian Far East', Agricultural Biology, no. 55(5), pp. 995-1003 (In Russ.). DOI: 10.153 89/agrobiol ogy.2020.5.995eng.

6. Brown, C.R. et al. (2007) 'Anthocyanin, carotenoid content, and antioxidant values in native South American potato cultivars', HortScience, no. 42, pp. 1733-1736.

7. Brown C.R. (2008) 'Breeding for phytonutrient enhancement of potato', Am. J. Pot. Res, no. 85, pp. 298-307.

8. Hamouz, K. et al. (2013) 'Effect of cultivar, location and method of cultivation on the content of chlorogenic acid in potatoes with different flesh colour', Plant, Soil and Environment, Czech Academy of Agricultural Sciences, vol. 59, no. 10, pp. 465-471.

9. André С.M. et al. (2009) 'Influence of environment and genotype on polyphenol compounds and in vitro antioxidant capacity of native Andean potatoes (Solanum tuberosum L.)', Journal of Food Composition and Analysis, no. 22, pp. 517-524.

10. André C.M. et al. (2009) 'Influence of environment and genotype on polyphenol compounds and in vitro antioxidant capacity of native Andean potatoes (Solatium tuberosum L.)', Journal of Food Composition and Analysis, no. 22, pp. 517-524.

11. Jarienè, E. et al. (2017) 'Effect of biodynamic preparations on the phenolic antioxidants in potatoes with coloured-flesh', Biological Agriculture & Horticulture, pp. 1-11, DOI: 10.1080/01448765.2017.1313174.

12. Zavalin A. A. (2011) 'The use of biologies in the cultivation of field crops', Achievements of Science and Technology of AIC, no. 8, pp. 9-11 https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-biopreparatov-pri-vozdelyvanii-polevyh-kultur (04.03.2024) (In Russ.).

13. Wu, F. et al. (2013) 'Prospect of beneficial microorganisms applied in potato cultivation for sustainable agriculture', African Journal of Microbiology Research, no. 7, pp. 2150-2158.

14. Pszczôlkowski, P. et al. (2023) 'The Use of Effective Microorganisms as a Sustainable Alternative to Improve the Quality of Potatoes in Food Processing', Appl. Sci., no. 13, p. 7062, https ://doi. org/10.3 3 90/app 13127062.

15. Terekhina, O.N., Vinogradov, D.V. (2019) 'The quality of potato tubers when using biologies', Herald of Ryazan SATU, no. 1 (41), pp. 155-159 (in Russ.).

16. Nikolaeva, F.V., Lukina, F.A. (2020) 'Aspects of using interspecific hybridization of goats', Agrarian science, no. 7-8, pp. 124-126. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2020-340-7-124-126 (In Russ.).

17. Wang, Z. et al. (2021) 'A microbial consortium-based product promotes potato yield by recruiting rhizosphere bacteria involved in nitrogen and carbon metabolism", Microb. Biotechnol., no. 14 (5), pp. 1961-1975,

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Елена Вячеславовна Рогозина, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела генетических ресурсов картофеля, Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» (ВИР), Санкт-Петербург, Россия; https://orcid.org/0000-0002-2743-068X, SPIN-код: 2407-1201, Author Ш: 166172; e-mail: [email protected].

Степан Димитрович Киру, доктор биологических наук, профессор кафедры растениеводства им. И.А. Стебута, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», Пушкин, Санкт-Петербург, Россия; https://orcid.org/0000-0002-8648-3837, SPIN-код: 75241395, Author Ш: 187300; e-mail: [email protected].

Александр Анатольевич Попов, кандидат сельскохозяйственных наук, директор по научно-практической работе ООО «Петербургские Биотехнологии», п. Тярлево, Пушкин, Санкт-Петербург, Россия; https://orcid.Org/0009-0005-1101-0145, SPIN-код: 2066-9609, AuthorlD: 131444; e-mail: [email protected].

Олег Андреевич Горшков, студент магистратуры факультета агротехнологий, почвоведения и экологии, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет", Пушкин, Санкт-Петербург, Россия; лаборант-исследователь отдела генетических ресурсов картофеля, Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» (ВИР), Санкт-Петербург, Россия; https://orcid.org/0009-0004-6135-7975; e-mail: [email protected].

Алла Евгеньевна Соловьева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела биохимии и молекулярной биологии, Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» (ВИР), Санкт-Петербург, Россия; https://orcid.org/0000-0002-6201-4294, SPIN-код: 1754-4144, Author Ш: 597382; e-mail: [email protected].

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Elena V. Rogozina, Doc. Sei. (Biol.), Leading Researcher of the Potato Genetic Resources Department, Federal Research Center N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR), St. Petersburg, Russian Federation; https://orcid.org/0000-0002-2743-068X, SPIN-code: 2407-1201, Author ID: 166172; e-mail: [email protected].

Stepan D. Kiru, Doc. Sei. (Biol.), Professor of the I.A. Stebut Department of Crop Production, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Saint-Petersburg State Agrarian University", Pushkin, St. Petersburg, Russia; https://orcid.org/0000-0002-8648-3837, SPIN-code: 7524-1395, Author ID: 187300; e-mail: [email protected].

Alexander A. Popov, Cand. Sei. (Agric.), Director of Scientific and Practical Work, St. Petersburg Biotechnologies LLC, Tyarlevo, Pushkin, St. Petersburg, Russia; https://orcid.org/0009-0005-1101-0145, SPIN-code: 2066-9609, AuthorlD: 131444; e-mail: [email protected].

Oleg A. Gorshkov, graduate student of the Faculty of Agrotechnology, Soil Science and Ecology, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Saint-Petersburg State Agrarian University", Pushkin, St. Petersburg, Russia; laboratory researcher of the Potato Genetic Resources Department, Federal Research Center All-Russian Institute of Plant Genetic Resources named after N.I. Vavilov (VIR), St. Petersburg, Russia; https://orcid.org/0009-0004-6135-7975; email: [email protected].

Alla E. Solovyeva, Cand. Sei. (Biol.), Senior Researcher at the Department of Biochemistry and Molecular Biology, Federal Research Center N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR), St. Petersburg, Russia; https://orcid.org/0000-0002-6201-4294, SPIN-code: 17544144, AuthorlD: 597382; e-mail: [email protected].

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали

непосредственное участие в планировании, выполнении и анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант.

Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version submitted.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interest.

Поступила в редакцию / Received 22.04.2024 Поступила после рецензирования / Revised 15.08.2024 Принята к публикации / Accepted 20.08.2024

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.