CC BY
29
УДК 635.21: 631.531.02
ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ПОЧВЕННЫХ СМЕСЕЙ НА БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗДОРОВЛЕННЫХ РАСТЕНИЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ РАССАДЫ КАРТОФЕЛЯ
Н. Г. ДУХИНА
Институт Овощеводства и Бахчеводства НААН Украины с. Селекционное, Харьковский р-н, Харьковская обл., Украина, 62478
(Поступила в редакцию 20.07.2016)
Необходимым условием на этапах выращивания семенного материала картофеля является строгое соблюдение требований семеноводства, которые способствуют в течение длительного времени не только сохранению, но и улучшению хозяйственно ценных качеств сорта. Недостаточное внимание к семеноводству приводит к таким нежелательным последствиям, как распространение на растениях картофеля разных болезней с неизбежным снижением количественных и качественных показателей урожайности. Главная цель технологии получения высококачественного семенного материала картофеля принадлежит оздоровлению материала методом апикальной меристемы в сочетании с термотерапией и применением клонального микроразмножения растений. Оптимизация процессов клонального микроразмножения позволяет получать оздоровленный от вирусов и других инфекций посадочный материал, который, в свою очередь, обеспечит высокие урожаи. Представлены результаты исследований влияния состава почвенных смесей на биометрические показатели и урожайность растений-регенерантов картофеля сорта Тирас при пересадке их из условий in vitro в условия in vivo. Установлено, что использование почвосмеси, в состав которой входят кокогрунт, Органик и почва в соотношении 30:40:30, при дорашивании способствует образованию развитой корневой системы в сравнении с растениями, высаженными из пробирок. Растения, дорощенные в изучаемом субстрате, лучше развиты по биометрическим показателям, что впоследствии обеспечивает формирование максимальной прибавки урожайности клубней растений-регенерантов картофеля в среднем за три года выращивания на 1,35 кг/м2.
Ключевые слова: картофель, in vivo, in vitro, почвосмеси, кокогрунт, Органик, урожайность.
A prerequisite at the stages of cultivation of seed material ofpotatoes is strict adherence to seed breeding requirements that help to not only maintain, but also improve the agronomic qualities of the variety for a long time. Insufficient attention to seed breeding leads to such undesirable consequences as the spread on potato plants of various diseases with inevitable decline of quantitative and qualitative indicators of productivity. The main objective of the technology of obtaining high-quality seed material of potatoes is to improve the material by the method of apical meristem in combination with thermotherapy and clonal micro-propagation ofplants. Optimization of clonal micro-propagation helps to obtain planting material, redeveloped from viruses and other infections, which, in turn, will provide the highest yields. We have presented results of research into the influence of composition of soil mixtures on bio-metric indicators and productivity of regenerated plants ofpotato of variety Tiras when transplanting them from conditions in vitro in conditions in vivo. We have established that the use of soil mixture, the composition of which includes kokogrunt, Organic and soil in the ratio of30:40:30, while rearing, helps to form extensive root system compared to plants planted from test tubes. Plants reared in the studied substrate are better developed according to biometric indicators, which subsequently provides the formation of maximum gain ofproductivity of tubers of regenerated plants ofpotato by 1.35 kg / m2 on average in three years of growing.
Keywords: potatoes, in vivo, in vitro, soil mixtures, kokogrunt, Organic, productivity.
Введение
Слабым звеном ускоренного размножения растений картофеля путем черенкования остается переход от выращивания на питательной среде к выращиванию в почве. Корневая система, образовавшаяся в пробирке, почти полностью отмирает при пересадке в почву, а со временем формируется заново, в результате чего растения трудно приживаются и отстают в росте и развитии [3, с. 366-435].
В регионах с тяжелыми по механическому составу почвами, частыми почвенными засухами (май-июнь), нестабильными осадками ливневого характера и резкими колебаниями температуры, проблематичным является получение урожая от оздоровленного семенного материала вследствие его низкой жизнеспособности, поэтому решение проблем, связанных с адаптивностью, является актуальным. До-ращивание оздоровленных растений-регенерантов в горшочках перед высадкой в культивационные сооружения является эффективным приемом улучшения адаптации растений. В связи с этим актуальным является подбор оптимальных субстратов (почвосмесей) для выращивания рассады.
Учитывая накопленный опыт в разработке и использовании природных почвосмесей и субстратов, установлено, что для получения первой клубневой репродукции наиболее пригодны ионно-обменные субстраты и почвосмеси. Вместе с тем доказано, что нельзя использовать почвосмеси, в состав которых входит большое количество торфа, данные субстраты отличаются высокой степенью минерализации органической части, что приводит к ухудшению их физических и химических свойств [4, с. 33]. Учитывая существующую тенденцию снижения объемов использования торфяной продукции, загрязненность значительной части почв радионуклидами, вопрос поиска сырья для приготовления почвосмеси остается актуальным. Первенство в получении всего посадочного материала картофеля методом культуры ткани, принадлежит Дании. В этой стране с 1976 г. в течение 10 лет осуществлялась программа, направленная на обеспечение всех товарных посадок картофеля оздоровленным семенным материалом, что было вызвано распространением в стране инфекции и привело к запрету выхода на международный рынок. По завершении программы весь посадочный материал был приведен в соответствие с требованиями европейского рынка [5, р. 179-181].
Метод культуры ткани является основой процесса семеноводства также и в Китае, а в Японии оздоровления картофеля от вирусов этим методом осуществляется с 1964 г. В Украине 67 % всего элитного семенного материала картофеля производится на оздоровленной основе. В частности, в Институте картофелеводства НААН Украины сосредоточен генетический банк оздоровленных отечественных и зарубежных сортов [6, с. 11-12].
Целью данных исследований является разработка приемов и способов адаптации оздоровленного семенного материала картофеля к условиям in vivo.
Основная часть
Научно-исследовательская работа выполнялась в лаборатории адаптивного овощеводства, хранения и стандартизации Института овощеводства и бахчеводства НААН в 2008-2009 гг. и 2015 г. на раннеспелом сорте картофеля Тирас.
Исследования проведены согласно «Методическим рекомендациям по проведению исследований с картофелем» [7, с. 207], путем постановки лабораторно-полевых опытов с использованием математических методов дисперсионного анализа, подтверждающие достоверность результатов исследований [8, с. 214]. В опыте в качестве компонентов субстратов использовали торф, песок, грунт, перегной, Органик (органоминеральное удобрение), кокогрунт (натуральное волокно кокосового ореха) в различных соотношениях. В процессе поиска новых оптимальных почвенных субстратов для выращивания растений, наблюдается заинтересованность кокосовым волокном. Кокогрунт - это натуральное волокно кокосового ореха. Рекомендовано для использования в качестве субстрата или для добавки в почву (до 30-50 %). В его состав входит около 30 % коротких волокон и 70 % кокосовой пыли. Содержит большое количество калия, кальция и небольшое количество азота. Волокно имеет низкое содержание хлора и соды. Благодаря совершенной капиллярной системе обеспечивает равномерное распределение влаги. Повышенная капилярность обеспечивает доступ воздуха по всему объему почвосмеси. Такие условия обеспечивают благоприятное развитие корневой системы растения картофеля.
Также одним из вариантов является использование экологически чистого органоминерального удобрения Органик, которое вносится непосредственно в почву или почвосмесь. В его состав входят: торф, сапропель, сине-зеленые водоросли, костная мука, древесная зола, горный мел и др. Он имеет высокие физические параметры, адсорбционные и ионообменные свойства. Его применение обеспечивает повышение плодородия почв при улучшении физико-химических свойств, увеличение водо-удерживающей способности, стимулирование роста и развития растений.
Агрохимическая характеристика почвосмесей (водная вытяжка), которые использовались в исследованиях, представлена в таблице. Почвосмесь контрольного варианта (торф + почва + песок) имеет низкую обеспеченность макроэлементами. Вариант торф + перегной + песок характеризуется средней обеспеченностью азотом и фосфором и слабой калием. Вариант кокогрунт + торф + почва имеет низкое содержание азота и калия и среднюю обеспеченность фосфором, почвосмесь кокогрунт + Органик + почва имеет высокое содержание азота и среднее содержание фосфора и калия. Вариант кокогрунт + Органик + песок имеет низкую обеспеченность азотом и калием при средней обеспеченности фосфором, при этом рН водной вытяжки для всех образцов находится на уровне 5,8-6,0.
Результат анализа почвенных образцов (водная вытяжка)
Образец субстрата и их соотношение, % Содержание, мг/кг сухой почвы
NO3 P2O5 K2O
Торф + почва + песок (контроль) 60 : 30 : 10 133,0 8,4 20,4
Торф + перегной + песок 60 : 30 : 10 278,0 84,0 409,8
Кокогрунт + торф + почва 30 : 40 : 30 96,0 88,0 185,1
Кокогрунт + Органик + почва 30 : 40 : 30 532,0 91,0 654,0
Кокогрунт + Органик + песок 30 : 40 : 30 63,0 91,0 206,1
Горшочки объемом 150 мл заполняли исследуемыми субстратами, после чего в них доращивали растения при температуре 20-23 °С, относительной влажности воздуха 70-80 % и освещении люминесцентными лампами с интенсивностью света 3-4 тыс. люкс при 16-часовом световом дне.
При формировании 4-5 листьев и достижении растениями высоты 8-10 см их пересаживали в культивационные сооружения. Повторность в опыте 4-кратная, схема посадки - 70^15 см.
Установлено, что доращивание растений-регенерантов картофеля в горшочках перед высадкой в культивационные сооружения существенно повлияло на биометрические показатели. Самая высокая высота растений во все годы исследований была отмечена при доращивании в почвосмеси кокогрунт + Органик + почва - 6,1 см (НСР05 = 0,8 см) в сравнении с контрольным вариантом, где высота растений составила 4,5 см. Количество междоузлий в контрольном варианте в среднем за годы исследований составило 3,3 шт. на куст. Число междоузлий существенно увеличилось при доращивании в субстратах на всех вариантах опыта в сравнении с контрольным вариантом (НСР05 = 1,0 шт). Количество листьев возросло с 4,0 шт. в контрольном варианте до 7 шт. в варианте с доращиванием в субстрате кокогрунт + Органик + почва.
Пересаживание растений-регенерантов картофеля в условия культивационных сооружения в варианте, где растения доращивались в субстрате торф + почва + песок (контроль), обеспечивает высоту растений картофеля на уровне 16,0 см и количество стеблей - 2 шт./куст. Самые высокие растения (24,2 см) с 3,8 шт. стеблей в кусте зафиксированы в варианте с предварительным доращиванием растений в почвосмеси кокогрунт + Органик + почва.
Определение влияния состава почвенных смесей на урожайность растений-регенерантов картофеля сорта Тирас по средним данным 2008-2009 гг. и 2015 г. показало, что наибольший прирост урожайности 1,35 кг/м2 получен в варианте, где растения-регенеранты доращивались в почвосмеси коко-грунт + Органик + почва. Урожайность в контрольном варианте, где растения доращивались в почво-смеси торф + почва + песок, составила 0,84 кг/м2. На других вариантах опыта урожайность была выше, чем на контрольном варианте, но менее существенной.
Заключение
Доращивание растений-регенерантов картофеля в почвосмеси, в состав которой входит кокогрунт + Органик + почва, перед высаживанием в культивационные сооружения обеспечивает увеличение биометрических показателей: высота растений до 6,1 см, количество междоузлий на стебле до 5 шт., количество листьев на растении до 7 шт. В условиях культивационных сооружения растения картофеля, дорощенные в данной почвосмеси, обеспечили максимальную высоту растения - 24,2 см при 3,8 шт. стеблей в кусте. Увеличение биометрических показателей растений-регенерантов картофеля сорта Тирас обеспечило наибольшую урожайность в опыте - 2,19 кг/м2.
ЛИТЕРАТУРА
1. Теслюк, П. С. Насшництво картопт / П. С. Теслюк, М. Я. Молоцький, М. Ю. Власенко. - Бша церква, 2000. -200 с.
2. Банадысев, С. А. Семеноводство картофеля: организация, методы, технологии / С. А. Банадысев. - Минск, 2003. -235 с.
3. Картопля / С. П. Васильювський, Ю. Я. Верменко, М. Ю. Власенко [та ш.]. - Бша церква, 2002. - Т. 1.- С. 366-435.
4. Безвирусное семеноводство картофеля: Рекомендации. - М. : Агропромиздат, 1980. - 33 с.
5. Kun; Danmark. Al Kartoffelave baseret po meristemkultur // Garter Tidende. - 1987. - V. 103. - №7. - P. 179-181.
6. Система насгнництва в Украш: Рекомендацп. - К., 2000. - С. 11-12.
7. Методичш рекомендацп щодо проведення дослщжень з картоплею (Немшаеве, 2002). - 214 с.
8. Доспехов, Б. А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных / Б. А. Доспехов. - М.: Аг-ропромиздат, 1982. - 207 с.
