CC BY
15УДК 635.21:631.531.02:33
ВЛИЯНИЕ ИОНОВ СКУЛАЧЕВА НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ
А.И. Усков, д.с.-х.н., Л.Б. Ускова — Всероссийский НИИ картофельного хозяйства
E-mail: [email protected] Н.Г. Пахомова, А.В. Михайлова — Владимирский НИИСХ
E-mail: [email protected]
Ионы Скулачева, применяемые в нано-концентрациях, обладают геропротекторными свойствами, различаются по проникающей способности и антиоксидантной активности. Проведено сравнительное изучение влияния препаратов ионов Скулачева SkQ1 и SkQ3 на урожай и качество клубней картофеля сорта Жуковский ранний. При использовании препарата SkQ1 наблюдали более дружное появление всходов большее образовывание бутонов и цветков. Применение препарата SkQ3 не оказывало воздействия на интенсивность фенологического развития растений картофеля. При обработках препаратом SkQ1 увеличился урожай клубней на 35% и при обработках SkQ3 на 27,7% . В первом случае прибавка обеспечивалась за счет увеличения количества клубней фракции менее 60 мм^во втором - фракции более 60 мм. Полученные данные свидетельствуют о перспективности использования препарата SkQ1 в качестве геропротектора при выращивании картофеля.
Ключевые слова: картофель, геропротекторы, ионы Скулачева, урожай.
Физиологическое старение картофеля в процессе репродуцирования обусловлено вегетативным способом размножения культуры. Интенсивность процесса старения зависит как от генетических факторов, так и от внешних условий в течение вегетационного периода и периода физиологического покоя при хранении картофеля [1].
Ионы Скулачева, являясь специфическими регуляторами внутриклеточного баланса активных форм кислорода (АФК), представляют собой соединения проникающего липофиль-ного катиона трифенилдецилфос-фония и производных пластохинона хлоропластов [2]. Они различаются по проникающей способности и антиоксидантной активности.
Применение геропротекторов для противодействия физиологическому старению - перспективное направление семеноводства вегетативно размножаемых культур. Регулярные предпосадочные обработки клубней и опрыскивание посадок картофеля ионами Скулачева (препарат SkQ1), обладающими геропротекторными свойствами, оказывает стабилизационное воздействие на продуктивность растений картофеля, сглаживая влияние неблагоприятных факторов внешней среды и противодействуя физиологическому старению культуры [3,4].
Цель исследований - сравнительное изучение влияния различных препаратов ионов Скулачева на урожай и
качество клубней картофеля сорта Жуковский ранний.
Методика. Для исследований использовали синтезированные в НИИ ФХБ им. А.Н.Белозерского препараты ионов Скулачева: SkQ1 (10- (6'-пласто-хинонил) трифенилдецилфосфониум) и SkQ3 (10- (6'-метилпластохинонил) трифенилдецил-фосфониум).
Полевой опыт закладывали в 2016 г. на опытном поле Всероссийского НИИ картофельного хозяйства (Московская область) на дерново-подзолистой супесчаной почве со следующими агрохимическими показателями: рНКС1 -4,7; гумус - 2,1%; Р205 - 411; К2О - 71 мг/1 кг почвы.
Схема опыта включала:
- контроль (без SkQ);
- SkQ1- предпосадочная обработка клубней (25 нМ) + опрыскивание посадок в фазу бутонизации - начала цветения (2,5 нМ).
- SkQ3- предпосадочная обработка клубней (25 нМ) + опрыскивание посадок в фазу бутонизации - начала цветения (2,5 нМ).
Для закладки опыта использовали материал сорта Жуковский ранний, репродуцированный на опытном поле ВНИИКХ (п. Коренево) в течение 8 лет без обработок и при ежегодных обработках ионами Скулачева. Повторность опыта - четырехкратная, по 25 клубней в повторности. Полевые исследования и математическую обработку результатов опыта проводили в соответствии с
методиками исследований по культуре картофеля [5] и с использованием дисперсионного анализа по Б.А.Доспехову [6].
Результаты. Установлено, что при использовании препарата SkQ1 в концентрации 25 нМ для предпосадочной обработки клубнейвсходы появлялись более дружно. На дату 25.05.2016 г. количество взошедших растений составило 70% от общего количества высаженных клубней при 40% в контроле (табл. 1).
При дальнейших обработках посадок картофеля препаратом SkQ1 в концентрации 2,5 нМ растения больше образовали бутонов (на 11,1%) и цветков (на 22,4%). В то же время применение препарата SkQ3, обладающего более высокой проникающей способностью, но меньшим по сравнению с препаратом SkQ1 окислительно-восстановительным потенциалом, не оказывало воздействия на интенсивность фенологического развития растений картофеля.
В 2016 г. вследствие значительного варьирования данных по повторениям квадратичные отклонения от средних величин имели высокие значения, что не позволило получить статистически достоверные данные о прибавке урожая (табл. 2).
Вместе с тем в опыте наблюдали тенденцию увеличения урожая клубней при использовании ионов Скулачева: на 35% - при обработках SkQ1 и
№ 2 (80) 2017
Владимгрскш ЗешеШецТз
1. Результаты фенологических наблюдений
Вариант Высажена клубней, шт. Всходы, шт. Бутонизация, шт. Цветение, шт. Ятодообра-зованпе, шт.
на 25.05 всего
Контроль 100 40 100 81 67 1
SkQi 100 70 100 90 82 2
SkQ3 100 38 100 86 70 1
2. Величина и структура урожая клубней картофеля сорта Жуковский ранний
Вариант Урожайность, т/га Пр одуктнвно с ть, г/куст Количество клубней, шт./куст
>60 мм 30-60 мм <30 мм всего
Контроль 13,745,1 412+154 1,4 3,0 2,7 7,1
SkQl 18,5+8,2 555+246 1.4 3,5 4,4 9,3
SkQ3 17,5+7,9 524+238 2,0 3,0 2,8 7,8
3. Содержание сырого протеина и крахмала в клубнях картофеля
Вариант Сырой протеин, % Крахмал, %
Контроль 0,80—0,16 9,33+0,72
SkQl 1,05+0,70 9,80—0,84
SkQ3 0,95-0,14 9,70+1,14
на 27,7% - при обработках БкЦЗ. Причем данная прибавка обеспечивалась за счет увеличения количества клубней фракции менее 60 мм для варианта с SkQ1 и фракции более 60 мм для варианта с SkQ3.
Ежегодное применение препаратов ионов Скулачева практически не оказывало влияния на показатели, характеризующие качество клубней картофеля сорта Жуковский ранний (табл. 3).
Содержание сырого протеина в клубнях при обработках препаратами SkQ1 и SkQ3 составляло 0,95-1,05%, крахмала - 9,7-9,8%, превышения над контролем были в пределах ошибки опыта.
Таким образом, в результате сравнительных исследований выявлено различное воздействие препаратов ионов Скулачева на рост и развитие растений, урожай и качество клубней картофеля сорта Жуковский ранний. Использование препарата SkQ1 вызывает более дружные всходы, лучшее развитие посадок и больший урожай клубней по сравнению с контролем и вариантом с использованием препарата SkQ3. Полученные данные свидетельствуют о перспективности использования препарата SkQ1 в качестве геропротектора при выращивании картофеля сорта Жуковский ранний.
Литература
1. Struik P.C. Physiological age of seed tubers. Special Issue: The Canon of potato Science. // Potato Research, 2007.
- V.50. - №3/4. - P.375-377.
2. M i to c h o n d r i a-Ta rget e d Plastoquinone Derivatives as Tools to Interrupt Execution of the Aging Program. 1. Cationic Plastoquinone Derivatives: Synthesis and in vitro Studies / AntonenkoY.N [et al]. // Biochemistry (Moscow), 2008. - V.73, №12.- P.1273-1287.
3. Усков А.И., Ускова Л.Б., Пахомова Н.Г., Михайлова А.В. Влияние новых наногеропротекторов на продуктивность картофеля при репродуцировании// Владимирский земледелец, 2016, №2 (76). - С.30-32.
4. Усков А.И., Ускова Л.Б., Закабу-нина Е.Н., Хаустова Н.А. Влияние новых наногеропротекторов на рост и развитие растений картофеля // Вестник РГА-ЗУ, 2015. - Вып.19 (24). - С.14-20.
5. Воловик А.С., Трофимец Л.Н., Долягин А.Б., Глез В.М.. Методика исследований по защите картофеля от болезней, вредителей, сорняков и иммунитету- М.: изд-во ВНИИКХ, 1995. -106 с.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований).
- 5-е изд., доп. и перераб. - М.: Агро-промиздат, 1985. - 351 с.
INFLUENCE OF SKULACHEV IONS ON YIELD AND QUALITY OF POTATO CLUBS
A.I. Uskov, L.B.Uskova, G.G.Pakhomova, A.V.Mikhailova
The use of geroprotectors in order to counteract physiological aging is a promising direction for the seed production of vegetatively propagated crops. Skulachev ions, used in nano-concentrations, have geroprotective properties, differ in penetrating ability and antioxidant activity. A comparative study of the effect of Skulachev SkQ1 and SkQ3 ion preparations on the yield and quality of early-stage potato potatoes was made. With the use of SkQ1, a more harmonious appearance of shoots was observed, a greater formation of buds and flowers. The use of SkQ3 did not affect the intensity of the phenological development of potato plants. In the treatment with SkQ1, the yield of tubers increased by 35%, with SkQ3 - by 27.7%. In the first case, the increase was provided by increasing the number of tubers of the fraction of less than 60 mmJ in the second -fractions more than 60 mm. The obtained comparative data testify to the prospects of using SkQ1 as a geroprotector in the cultivation of potatoes.
Keywords: potatoes, geroprotectors, Skulachev ions, crop.
ВлаЭимгрсШ ЗешеШеф
№ 2 (80) 2017
