Продуктивность и адаптивность сортов картофеля с разными эколого-морфологическими признаками

Во введении обоснована актуальность проведения исследований, изложено современное состояние проблемы и научная новизна. Сформулированы цели и задачи исследований, теоретическая и практическая значимость результатов исследования, основные положения, выносимые на
защиту.
В первой главе «Картофель, история возникновения и значение для
стран Африки» на основе системного анализа опубликованных источников аргументирована тенденция развития картофелеводства в странах Африки, на примере Республики Бенин доказано значение этой культуры для африканского континента.
Во второй главе «Факторы, влияющие на продукционный процесс клубнеобразования» подробно рассмотрен процесс формирования растений картофеля, приведена систематизация картофеля по сортовой адаптивности и морфобиологическим признакам, позволяющим избегать негативного влияния неблагоприятных условий в период произрастания.
В третьей главе «Схема опытов, условия и методика проведения исследований» приведена программа и методы исследований, характеристика условий проведения полевых экспериментов. Исследования проводились в условиях полевого опыта, в течение трех лет (2018– 2020гг.), на Полевой опытной станции РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева на дерново-подзолистых почвах, при четырехкратной повторности, с систематическим расположением.
Опыт 1. Адаптация сортов картофеля разных экоморфотипов к изменяющимся климатическим условиям. Объекты исследований сорта картофеля разных групп спелости: Метеор, Чароит (очень ранние); Жуковский ранний, Ред скарлетт, Снегирь (раннеспелые); Красавчик, Брянский деликатес (среднеранние); Кумач, Надежда, Утро, Ресурс, Северное сияние, Вектор, Памяти Лорха (среднеспелые) (таблица 1). Растения различались по особенностям архитектоники растений, габитусу, типу куста, ширине и толщине листовой пластинки, ее рассеченности, интенсивности окраски, особенностям донорно-акцепторных отношений.
Опыт 2. Особенности формирования продуктивности картофеля, основанные на управлении величиной площади питания и размером семенной фракции.
Фактор А – сорт: А1- Утро, А2- Ред Скарлетт, A3- Метеор
Фактор В – размер клубня по поперечному диаметру, мм: 35; 40; 45; 50 Фактор С – площадь питания растения, м2 : 75×20; 75×25; 75×30; 75×35.
Опыт 3. Управление продукционным процессом картофеля при применении органоминеральных удобрений и биостимуляторов роста Фактор А – сорт картофеля: А1- Жуковский ранний, А2- Снегирь, А3- Красавчик, А4- Кумач
Фактор В – стимуляторы роста (мл/га, г/га): B1 – контроль (обработка водой); B2 – ЭкоТеррин (1,5л/га); B3-Зеребра Агро (75 мл/га), B4 –Эпин – Экстра (80 мл/га), B5-Cavita biocomplex (3 л/га).
Таблица 1 – Характеристика сортов картофеля по эколого-морфологическим признакам
Экоморфотип
Гигроморфный
Ксероморфный
Признаки
широколистный листовой
сильнооблиственный листовой
темно-зеленый- антоциановый стеблевой
Лист крупный, широкий, с средним жилкованием, стебли неветвистые, корневая система слабо развита с поверхностным залеганием
Лист средний или крупный со средними по размеру долями, слабо или среднерассеченный со слабым жилкованием высокая требовательность к влаге
Куст высокий, облиственность слабая или средняя, корневая система сильно развита, антоциановый окрас стебля, красная кожура клубней
Сорт
Брянский деликатес Чароит, Памяти Лорха
Надежда, Снегирь, Метеор, Ред скарлетт
Кумач, Северное сияние
Эко-морфотип Мезоморфный
Признаки
толстостебельный среднеоблиственный
толстосебельный мелкодольчатый
ветвистый среднеоблиственный
средняя облиственность, куст средний или высокий, корневая система хорошо развита, крупные клубни с мелкими поверхностно- залегающими глазками
сильноветвистый, с мелкими долями листа и развитой корневой системой
куст ветвистый, с хорошо выраженной по горизонтали корневой системой. Куст средний или высокий.
Сорт
Барин
Жуковский ранний
Ресурс, Вектор, Красавчик, Утро

Обработка вегетирующих растений проводилась в фазу ВВСН 501 (появление закладок цветков – цветочные почки первой закладки цветков видны).
Почва опытного участка дерново – подзолистая, среднесуглинистая с агрохимическими показателями в пахотном слое: содержание гумуса по методу Тюрина – 1,8 – 2,1%; подвижный фосфор– 28,6 -28,8 мг/кг; обменный калий– 7,9- 10,1 мг/кг; рНКСI– 4,7 -5,0.
Метеорологические условия в годы проведения исследований существенно различались. Гидротермический коэффициент (ГТК) – показатель увлажнённости территории (по Г.Т.Селянинову) в годы исследований значительно изменялся: 1,3 (достаточное увлажнение) в 2018 году; 1,0 (недостаточное увлажнение) в 2019 году; 2,7 (сильное переувлажнение) в 2020 году.
Агротехника картофеля общепринятая для данной зоны и традиционная для полевой опытной станции. Вспашка на глубину 20 см (John Deere6920+ Lemken EurOpal) в октябре; внесение удобрений Азофоска 1000 кг/га (John Deere6920+Amazone ZAM 900); фрезерование на глубину 8 см (John Deere6920+Amazone KE303); посадка с протравливанием клубней 55 тыс/га, СелестТоп 1,2 л/га (John Deere6920+GrimmeGL 34 T) в мае; гребнеобразование (John Deere6920+GrimmeGF 75-4); обработка гербицидами Зенкор ультра 0,9 л/га (John Deere6920+Amazone UF 901); обработка инсектицидами и фунгицидами Танос 0,6 кг/га + Биская 0.4 л/га+ Альбит 0.05 л/га (John Deere6920+Amazone UF 901); обработка инсектицидами и фунгицидами конфидор инфинито препарат 30 плюс (John Deere6920+Amazone UF 901); обработка инсектицидами и фунгицидами Ревус топ 0.6 л/га Биская 0.4 л/га (John Deere6920+Amazone UF 901); обработка гербицидами инсектицидами и фунгицидами Инфинито Полирам Конфидор Пантера 1,5 л/га Препарат 30 плюс 2 л/га (John Deere6920+Amazone UF 901); обработка инсектицидами и фунгицидами Ридомил голд Волиам флекси Препарат 30 плюс 3л/га (John Deere6920+Amazone UF 901); обработка инсектицидами и фунгицидами Манкоцеб 1.5 кг/га Биская 0.4 л/га (John Deere 6920+Amazone UF 901); обработка инсектицидами и фунгицидами Баста1.5л/га Суховей 1л/га (John Deere 6920+Amazone UF 901); обработка инсектицидами и фунгицидами Ширлан+ Каратэ зеон Баста 1.5 л/га Суховей 1 л/га (John Deere 6920+Amazone UF 901); уборка (Агромаш+КСТ1.4).
Закладка полевого опыта, учеты, наблюдения и обработка полученных данных методом дисперсионного анализа проведены в соответствии с требованиями методики полевого опыта и «Методики исследований по культуре картофеля». Многофакторные опыты закладывали методом систематического размещения делянок. Отбор почвенных проб на глубину пахотного слоя для определения агрохимических показателей почвы: Р2О5 и К2О – по Кирсанову (ГОСТ Р 54650-2011); рНKCl (ГОСТ 26483–85); гидролитическая кислотность (Нг) по Каппену в модификации ЦИНАО (ГОСТ26212–91); содержание гумуса по методу Тюрина (ГОСТ 26213).
Фенологические наблюдения и учеты – по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Отмечались следующие фазы: начало и полные всходы, начало и полную бутонизацию, начало и полное цветение, начало и полное увядание ботвы. Начало каждой фазы отмечали при достижении развития данной фазы у 10 % растений, полную – при вступлении в эту фазу не менее 75 % растений. Густота и высота растений картофеля измерялась по методике исследований ВНИИКХ. Определение содержания хлорофилла в листьях изучали на основе показаний прибора atLEAF Chl meter (FT Green LLC, Wilmington, DE). Определение индекса NDVI с помощью сенсорного датчика GreenSeeker RT 200. В растительных пробах определялось: количество стеблей; масса ботвы; количество клубней и их масса; количество образовавшихся клубней и их масса, с разделением по фракциям на мелкие (до 30 мм), средние (30-60 мм), крупные (свыше 60 мм) (ГОСТ 53136-2008). Для определения структуры урожая использовали методику исследований по культуре картофеля ВНИИКХ. Определение сухого вещества проводили весовым методом при 105 °С (ГОСТ31640-2012), крахмала весовым методом (ГОСТ 7194-81). Учет урожая проводился методом взвешивания клубней на каждой делянке, далее в лабораторных условиях определялась структура урожая по пробам клубней, которые сортировали на фракции по наибольшему поперечному диаметру клубня в соответствии с его формой (ГОСТ 7001-91, ГОСТ 33996-2016). Расчет экономической эффективности технологических приемов проведен по методике ВНИИПИ и методике биоэнергетической оценки в картофелеводстве с применением лицензионных математических программных пакетов для ПЭВМ: «Microsoft Excel», «STATISTICA-6.0». Дисперсионный анализ полученных данных проводили по Доспехову Б.А.
В четвертой главе «Адаптация картофеля разных экоморфотипов к изменяющимся климатическим условиям» показана роль морфологической адаптации и изменчивости сортов картофеля в формировании фотосинтетического аппарата растений, вариабельность величины урожайности экоморфотипов картофеля и ее структуры. Проведено изучение потенциальной продуктивности сортов картофеля различных групп спелости российской и иностранной селекции в разных по тепло- и влагообеспеченности условиях, с целью систематизации их по экоморфотипам и оценки по экологической устойчивости к неблагоприятному микроклимату агроценоза.
Формирование и развитие надземной массы картофельного растения тесно связаны с фотосинтетической активностью агроценоза. В наших исследованиях это показатель варьировал по экоморфотипам от 0,95 до 0,84 единиц, достигая высоких значений у гигроморфных сортов Ред Скарлетт (0,95 ед.) и Снегирь (0,94 ед.) (рисунок 1).

10
1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
Изучение стеблеобразующей способности картофеля различных по скороспелости сортов позволило установить следующую закономерность: густота стеблестоя картофеля в большей мере определяется особенностями сорта, но также варьирует в зависимости от условий влагообеспеченности вегетационного периода (таблица 2).
Таблица 2- Густота стеблестоя растений картофеля в фазу цветения в опыте, тыс. штук/га
0,93 0,87 0,93 0,95 0,94 0,92 0,89 0,93 0,91 0,91 0,93 0,91
0,85
0,86
0,84
Рисунок 1. Показатели индекса NDVI, ед. в фазу цветения картофеля, среднее за три года
Сорт
Метеор
Чароит
Жуковский ранний Ред скарлетт Снегирь
Красавчик Брянский деликатес Кумач
Надежда
Утро
Ресурс
Северное сияние Памяти Лорха Вектор
Барин
НСР05
Год Среднее за 3 2018 2019 2020 года
188,1 267,9 159,6 205,2 250,8 165,3 376,2 264,1 262,2 199,5 245,1 235,6 307,8 267,9 473,1 349,6 273,6 165,3 330,6 256,5 199,5 142,5 324,9 222,3 210,9 205,2 307,8 241,3 210,9 273,6 307,8 264,1 188,1 256,5 381,9 275,5 171,0 153,9 222,3 182,4 307,8 193,8 279,3 260,3 222,3 250,8 222,3 231,8 285,0 267,9 290,7 281,2 222,3 142,5 324,9 229,9 239,4 165,3 410,4 271,7 12,98 12,47 17,08 –

Низкой остебленностью отличались растения мезоморфного ветвистого среднеоблиственного типа сорта картофеля Утро (182,2 тыс.шт/га), наиболее остебленными в среднем за три года были растения гигроморфного сильнооблиственного листового сорта Ред Скарлетт (349,6 тыс.шт/га).
Методы дистанционного зондирования способны не только идентифицировать конкретную культуру, но и определять ее стадии роста и биомассу. Содержание хлорофилла в листьях является важной переменной из-за его решающей роли в фотосинтезе и в объяснении роста и развития растений, его количество в листьях является одним из ключевых показателей продуктивности растений в пространстве и времени. Применение портативных измерителей концентрации хлорофилла в режиме реального времени, позволяющих сделать экспресс-анализ в полевых условиях успешно используют в растениеводстве во всем мире. В наших исследованиях содержание хлорофилла в листьях проводили с помощью портативного прибора atLEAF CHL Содержание хлорофилла также рассчитывали путем преобразования значений atLEAF CHL в SPAD (таблица 3).
Таблица 3. Содержание хлорофилла в листьях картофеля, среднее за 3 года
Total chl, mg/cm2 0,0262 0,0292
0,0217
0,0236
0,0234 0,0219
0,0252
0,0282 0,0304 0,0226 0,0266
0,0214
0,0247
0,0272
Варианты
Метеор
Чароит Жуковский ранний
Ред скарлетт
Снегирь
Красавчик Брянский деликатес
Кумач
Надежда
Утро
Ресурс
Северное сияние
Памяти Лорха
Вектор Барин
закономерность: наиболее высокое содержание хлорофилла в листьях картофеля отмечалось в сортах Чароит (+3,1 ед), Кумач (+2,3 ед.), Надежда (+4,1 ед.), Барин (+2,3 ед). В тоже время, в среднем за три года самое низкое содержание хлорофилла отмечалось у ксероморфного сорта Северное сияние 37,8 ед.
Анализируя динамику развития надземной массы картофеля, нужно отметить, что гигроморфные и ксероморфные сорта картофеля отличаются большим размером листовой поверхности, для мезоморфных экотипов
atLEAF CHL, ед. 41,8
44,2
38,1
39,6
39,5 38,3
41,0
43,4 45,1 38,9 42,1
37,8
40,6
42,6
SPAD, ед. 31,3 33,6
27,6
29,1
29,0 27,8
30,5
32,8 34,6 28,4 31,6
27,4
30,0
32,1
43,4
Анализ содержания пигментов позволил установить следующую
32,8
0,0282

характерна ветвистость куста (таблица 4). Наиболее облиственными были гигроморфные сорта картофеля Метеор, Чароит и Ред скарлетт и мезоморфные сорта Красавчик, Ресурс и Барин. Мощное развитие фотосинтетически активной биомассы обеспечило впоследствии повышение урожайности картофеля.
Таблица 4. Показатели надземной биомассы растений картофеля сортов разных экоморфотипов, среднее за три года
листьев
стеблей
Сорт
Метеор Чароит
Группа спелости
Очень ранний
Экоморфотип
Гигроморфный Гигроморфный Мезоморфный
Гигроморфный
Гигроморфный Мезоморфный Гигроморфный
Ксероморфный Гигроморфный Мезоморфный Мезоморфный Ксероморфный
Гигроморфный
Мезоморфный Мезоморфный
Масса, г/куст
173,4 165,4 221,5 196,0 154,9 176,4
252,1 182,1
168,5 198,4 274,6 280,9 203,3 260,4
204,9 360,0 160,1 214,8 262,8 358,4 292,7 191,9 238,6 284,4
173,6 213,0
180,0 267,3 152,5 140,7 11,42 12,80
Отношение массы листьев к массе стеблей 1,0
1,1
0,9
1,4
0,8 1,0 0,8
0,6 0,7 0,7 1,5 0,8
0,8
0,7
Очень ранний Жуковский Раннеспелый
ранний Ред скарлетт Снегирь Красавчик Брянский деликатес Кумач Надежда Утро Ресурс Северное сияние Памяти Лорха Вектор Барин
Раннеспелый
Раннеспелый Среднеранний Среднеранний
Среднеспелый Среднеспелый Среднеспелый Среднеспелый Среднеспелый
Среднеспелый
Среднеспелый Среднеспелый
1,1 0,05
НСР05
В регуляции продукционных процессов важное место занимают
донорно- акцепторные отношения между фотосинтезирующими и потребляющими ассимиляты органами. Как известно, формирование урожая картофеля за счет запасания продуктов фотосинтеза в хозяйственно важных органах-акцепторах определяется фотосинтезом листьев – доноров.
Картофель – один из видов растений, у которых в подземной части одновременно присутствуют и специализированные запасающие органы (клубни), и корни (всасывающая их часть), использующие продукты фотосинтеза как для их запасания, так и для поглощения элементов минерального питания и синтеза регуляторных веществ. В связи с этим
можно ожидать наличие определенного регуляторного взаимодействия этих акцепторов и конкуренции между ними за получение ассимилятов.
Измерения электрической проводимости листьев картофеля проводили с помощью кондуктометра.
В процессе роста и развития картофеля в растении возникают все новые листья – доноры и сменяют друг друга акцепторы, что свидетельствует о динамичности донорно-акцепторных связей. Реализация связи в значительной степени зависела от условий внешней среды. Изучаемые экоморфотипы картофеля демонстрировали разнообразие по фотопериодической реакции клубнеобразования. Донорно-акцепторные отношения картофельного растения основаны на том факте, что образующиеся в растущих листьях нижнего яруса ассимиляты экспортируются в другие органы, а необходимые для собственного роста и поддержания пластические вещества поступают из материнского клубня.
Таблица 5- Изменение показателей электропроводности (ЭП) листьев картофеля разных экоморфотипов по фазам развития, мкСм среднее за 3 года
Электропроводность тканей зависела от их
функционального состояния. У растений, находящихся в состоянии покоя или устойчивых к неблагоприятным факторам среды — высоким и низким температурам и обезвоживанию, электропроводность ниже, чем у активно
вегетирующих и неустойчивых к стрессам растений (таблица 5).
Фаза развития Бутонизация Цветение
44,0 42,1 66,2 55,6 51,1 45,2 49,4 50,2 61,8 49,8 53,6 47,2 57,0 60,0 58,7 50,3 68,4 56,1 49,8 48,4 59,8 52,7 37,4 40,1 57,2 50,2 60,1 50,3 51,2 46,5 3,03 2,73
нижних листьев характеризовались растения сорта Чароит – 55,5 мкСм, что впоследствии, позволило сформировать урожайность картофеля на уровне 30,5 т/га. В фазу увядания, самая высокая электропроводность отмечалась у гигроморфного широколистного листового сорта Чароит 50,1 мкСм и самая низкая электропроводность у ксероморфного темно- зеленого- антоцианового
Сорт
Метеор
Чароит
Жуковский ранний Ред скарлетт Снегирь
Красавчик Брянский деликатес Кумач
Надежда
Утро
Ресурс
Северное сияние Памяти Лорха Вектор
Барин
Увядание 46,4 51,0 43,7 42,9 48,8 38,2 40,8 46,9 49,9 42,7 45,8 35,8 47,7 45,0 39,4 2,44
Среднее
44,2 57,6 46,7 47,5 53,5 46,3 52,6 52,0 58,1 47,0 52,8 37,8 51,7 51,8 45,7 2,73
НСР05
Наиболее высокими показателями электропроводности

стеблевого сорта Северное сияние 35,3 мкСм. Исходя из полученных данных нами, установлено, что у гигроморфных широколистных листовых сортов отмечались высокие показатели электропроводности, у ксероморфных темно-зеленых-антоциановых стеблевых сортов наблюдалась обратная закономерность (это связано с окраской и толщиной листа).
Урожайность картофеля в эксперименте определялась условиями вегетации и сортовыми особенностями (таблица 6). В 2018 году (достаточное увлажнение), наиболее отличились сорта по урожайности: ксероморфный темно-зеленый антоциановый стеблевой сорт Кумач (36,0 т/га), мезоморфный сорт Барин (34,6 т/га), гигроморфный сорт Метеор (30,0 т/га). Очень ранний широколистный сорт Чароит, несмотря на высокую долю клубней крупной фракции (более 80 г), отличался в условиях эксперимента низкой продуктивностью одного стебля – 0,6 клубней/стебель и низкими показателями NDVI (0,87 ед.), поэтому несмотря на достаточно высокие показатели хлорофилла (CHL 44,2) в среднем за три года урожайность составила порядка 30,5 т/га.
Наиболее урожайными в контрастные по влагообеспеченности годы были сорта картофеля: среднеспелый сорт ксероморфного экоморофтипа Кумач (35,7 т/га), гигроморфный ультраскороспелый сорт Метеор (33,9 т/га); мезоморфные среднеспелые сорта Барин (33,9 т/га) и Ресурс (32,3 т/га). Отмечена положительная корреляция урожайности с показателями прибора atLEAF, содержание хлорофилла было выше средних значений по сортам на 1,8 – 6,2 единиц.
Таблица 6- Товарная урожайность картофеля в опыте, т/га
Сорт
Метеор Чароит Жуковский ранний
Ред скарлетт Снегирь Красавчик Брянский деликатес Кумач Надежда Утро
Ресурс
Северное сияние Памяти Лорха Вектор
Барин
Экоморфотип Год 2018 2019 Гигроморфный 30,0 36,5
Гигроморфный 17,4 49,8 Мезоморфный 18,6 31,9
Гигроморфный 21,2 31,7 Гигроморфный 27,0 27,7 Мезоморфный 21,9 29,7 Гигроморфный 26,7 26,3
Ксероморфный 36,0 33,2 Гигроморфный 21,3 40,6 Мезоморфный 23,1 23,6 Мезоморфный 23,6 37,6 Ксероморфный 18,4 32,4 Гигроморфный 24,5 23,5 Мезоморфный 16,1 29,6 Мезоморфный 34,6 32,2
Среднее 2020 за 3 года
35,1 33,9 24,2 30,5 28,8 26,5
34,5 29,1 36,2 30,3 54,7 35,4 13,5 22,2
37,8 35,7 42,0 34,6 36,2 27,6 35,8 32,3 26,2 25,7 22,6 23,5 35,4 27,1 35,0 33,9
НСР05
1,42 1,91 1,96

Структура урожая является важным показателем для оценки того или иного сорта. Важные компоненты урожайности картофеля – это число клубней на куст и средняя масса клубня.
Среди скороспелых сортов мы рекомендуем для возделывания в производстве гигроморфный сорт Метеор. По 3-х летним данным у этого сорта отмечалась высокая товарность (95,7%), масса товарных клубней на куст составила 846,5 г; но при этом стоит отметить, что для сорта количество стеблей на куст было невысоким – 3,6 штук/куст, при этом продуктивность одного стебля оставила в среднем 3,8 штук клубней/стебель. В процессе роста и развития растения сорта Метеор отличались коротким периодом посадка-всходы, быстрым и интенсивным клубнеобразованием, не смотря на достаточно низкие показатели массы сырой ботвы – 338, 8 г/куст (отношение массы листьев к массе стеблей 1:1). Анализируя эти данные, можно отметить, что развитие мощной надземной массы не всегда позволяет получить высокую урожайность. Среднеспелые сорта формировали массу товарных клубней от 554 до 890 г/куст. Наиболее заметно выделялся по этому показателю ксероморфный темно- зеленый – антоциановый стеблевой сорт Кумач (4,6 стеблей/куст) – 892,2 г/куст, мезоморфный ветвистый среднеоблиственный сорт Красавчик – 885,4 г/куст, гигроморфный сильнооблиственный листовой сорт Надежда (865,9 г/куст) и мезоморфный толстостебельный среднеоблиственный сорт Барин – 848,3 г/куст.
Растения сортов Красавчик и Кумач формировали в процессе развития самые мощные кусты (его надземную часть) 555,5 и 564,9 г/куст, что впоследствии обеспечило активную фотосинтетическую деятельность растений в процессе вегетации, результатом которой явилось высокий выход клубней- 930,37 и 941,43 г/куст соответственно. Наиболее высокой товарностью в результате эксперимента, в среднем за три года отличался сорт картофеля Барин – 99,4 %. Cорта Брянский деликатес и Памяти Лорха, которые мы отнесли к гигроморфному экоморфотипу, требуют достаточного количества влаги в критический период для формирования клубней – бутонизация- цветение, на недостаточное увлажнение в условиях 2019 года реагировали снижением урожайности: 26,7 и 24,5 т/га соответственно, также отличались низкой товарностью, что повлияло на среднее значение показателя за три года.
Установлена сортовая специфика в накоплении сухого вещества и нитратов клубнями картофеля: наиболее высокое содержание сухого
вещества (24,5%)
среднеоблиственного
нитратонакоплением
мелкодольчатый сорт Жуковский ранний (131 мг/кг), при этом самые низкие показатели содержания нитратов в среднем за годы исследований отмечены у ксероморфного темно-зеленого-антоцианового стеблевого сорта Северное сияние (60 мг/кг).
было отмечено у мезоморфного ветвистого сорта Утро; наиболее интенсивным отличался мезоморфный толстостебельный
Дегустационная оценка позволила выявить наиболее ценные по вкусовым качествам сорта: гигроморфные сорта Снегирь, Метеор, Память
Лорха и мезоморфный толстостебельный мелкодольчатый сорт Жуковский ранний (все 9 баллов). По вкусу клубней, высокая оценка отмечалась у ксероморфного темно-зеленого-антоцианового стеблевого сорта Северное сияние – 8,6.
В пятой главе «Особенности формирования урожая картофеля, основанные на управлении продуктивностью культуры» приведены результаты исследований по изучению влияния размера семенного клубня и площади питания, применения регуляторов роста на продуктивность картофеля.
Установлены взаимосвязи между размером семенной фракции и урожайностью: увеличение размера семенного клубня у сорта Утро от 40 мм до 45 мм и 50 мм приводило к увеличению урожайности на 0,3 и 0,8 т/га; посадка мелкими клубнями (до 35 мм) приводила к снижению урожайности на 6,4 т/га (таблица 7). Для сорта Ред скарлетт отмечалась сходная закономерность: увеличение размера посадочного материала от 40 мм до 45 мм и 50 мм повышало урожайность на 2,9 и 2,5 т/га и наоборот его уменьшение от 40 мм до 35 мм приводило к снижению урожайности на 0,5 т/га.
Наши исследования выявили действие регуляторов роста как адаптантов, оказывающих антистрессовое действие, в первую очередь, ослабляя негативное воздействие внешней среды на развитие растений. Применение обработки биостимуляторами во время вегетации агроценозов картофеля положительно влияло как на формирование урожайности, так и ее качественные характеристики. Рострегулирующее действие применяемых фитогормонов в большей степени приводило к усилению фотосинтетической деятельности агроценозов картофеля, нарастанию надземной массы, которое впоследствии увеличивало урожайность (таблица 8).
Установлена специфичность действия фитогормонов, но характер их действия во многом определялся экзогенными факторами. В нашем опыте сорта существенно различались величиной урожайности, что связано в первую очередь с реализацией адаптивного потенциала сорта. На применение препарата Cavita biocomplex были отзывчивы сорта: Красавчик (прибавка урожая составила 2,2 т/га); Снегирь и Кумач (+3,7 т/га). Применение регулятора роста и адаптогена Эпин-экстра для обрабтки сорта Красавчик увеличивало индекс индекса NDVI до 0,98; при урожайности 31,3 т/га, прибавка к контролю составила 3,3 т/га. В результате исследований установлено влияние регуляторов роста на интенсификацию обменных процессов и изменение направленности биохимических реакций в растениях, что приводило к повышению продуктивности картофеля. Для сорта Кумач самый большой эффект имело применение препарата ЭкоТеррин, что позволило получить наиболее высокую урожайность для этого сорта 35,6 т/га что на 7,3 т/га больше контроля. Для сорта Жуковский ранний, за три года, применение для обработки вегетирующих растений препаратом Зеребра Агро позволило получить прибавку урожая к контролю 2,6 т/га; у сорта Снегирь прибавка составила 4,2 т/га.

Вариант
Таблица 7-
Урожайность картофеля в опыте, т/га
Утро
Ред скарлетт
Метеор
2018г.
2019г.
2020г
Среднее за три года
2018г.
2019г.
2020г
Среднее за три года
2018г.
2019г.
2020г.
Среднее за три года
35
26,3
25,7
26,3
26,1
32,8
30,9
33,9
32,5
28,3
29,3
27,3
28,3
40 45 50
75×25
75×30
75×35
32,9 32,1 32,4 33,5 31,9 33,0 34,5 32,2 33,3
32,4 33,2 34,0 29,9 29,7 29,5 30,2 29,3 30,4
32,5 33,5 32,8 34,2 33,3 35,5
33,2 30,3 29,7 31,4 30,0 32,8
– 1,79
31,1 34,3 33,0 36,4 37,1 35,9 35,0 36,1 35,5
29,7 32,0 30,7 29,9 30,6 30,6 32,3 33,2 32,8 1,74 1,85 –
29,0 30,6 28,6 29,4 27,1 27,1 29,4 27,9 28,5 27,2 27,4 27,7
33,7 32,7 31,3 32,6 34,3 32,9 33,0 33,4 35,8 33,3 34,3 34,5 1,69 1,67 1,67 –
75×20
32,1
27,8
27,6
29,2
30,0
28,3
31,8
30,0
29,4
29,9
32,1
30,5
НСР05 1,73
1,66 1,69
Площадь Диаметр питания
Таблица 8- Влияние применения биостимуляторов на урожайность картофеля в опыте, т/га
Вариант
Среднее за 3 года
Среднее за 3 года
Среднее за 3 года
Среднее за 3 года
Контроль
33,0
28,7
28,0
28,3
Зеребра Агро
35,7
32,9
32,9
33,6
Эпин- Экстра
33,9
29,8
31,3
32,6
Cavita biocomplex
34,3
32,4
30,2
32,0
ЭкоТеррин
34,7
30,6
35,0
35,6
НСР05
–
–
–
–
Жуковский ранний
2018 2019 2020 33,0 32,7 30,2 35,7 33,3 34,8
33,9 33,4 30,6
34,3 33,6 31,7
34,7 32,8 34,2
1,89 1,82 1,78
Снегирь
2018 2019 2020 28,7 28,1 28,8 32,9 32,3 31,5
29,8 29,4 29,6
32,4 30,1 31,5
30,6 29,3 31,5
1,70 1,64 1,68
Красавчик
2018 2019 2020 28,0 30,4 29,2 32,9 31,1 33,0
31,3 32,5 32,6
30,2 30,0 30,3
35,0 32,4 34,2
1,73 1,72 1,75
Кумач
2018 2019 2020 28,3 27,8 30,9 33,6 32,2 34,7
32,6 33,0 32,2
32,0 34,0 30,3
35,6 34,6 33,0
1,78 1,78 1,77

В шестой главе «Экономическая эффективность применяемых агроприемов» представлен анализ финансовой эффективности предлагаемых нами агротехнических приемов в эксперименте.
Проведенный анализ экономической эффективности позволяет выделить наиболее рентабельные для производства сорта: гигроморфные сильнооблиственные листовые сорта Метеор (235,8%), Снегирь (211,0%), Ред скарлетт (202,9%) и Надежда (241,2%); гигроморфный широколистный листовой сорт Чароит (212,1%); мезоморфные ветвистые среднеоблиственные сорта Ресурс (225,2%) и Красавчик (246,6%); мезоморфный толстостостебельный среднеоблиственный сорт Барин (236,3%); и ксероморфный темно-зеленый-антоциановый стеблевой сорт Кумач (248,5%) (таблица 9).
Таблица 9– Экономическая и биоэнергетическая
производства картофеля разных экоморфотипов
эффективность
Сорт
Метеор Чароит Жуковский ранний
Ред скарлетт Снегирь Красавчик Брянский деликатес Кумач Надежда Утро
Ресурс Северное сияние Памяти Лорха Вектор
33,86 609,48 396,2 235,8 30,45 548,10 356,3 212,1
26,45 476,10 309,5 184,2
29,13 524,34 340,8 202,9 30,3 545,40 354,5 211,0 35,41 637,38 414,3 246,6
22,17 399,06 259,4 154,4
35,68 642,24 417,5 248,5 34,64 623,52 405,3 241,2 27,63 497,34 323,3 192,4 32,34 582,12 378,4 225,2
25,66 461,88 300,2 178,7
23,52 423,36 275,2 163,8
27,05 486,90 316,5 188,4
123,9 36,0 1,41 111,4 23,5 1,27
96,80 8,90 1,10
106,6 18,7 1,21 110,9 23,0 1,26 129,6 41,7 1,48
81,10 -6,80 0,92
130,6 42,7 1,49 126,8 38,9 1,44 101,1 13,2 1,15 118,4 30,5 1,35
93,90 6,00 1,07
86,10 -1,80 0,98
99,00 11,1 1,13
Барин
Применение препарата Зеребра Агро для обработки растений сорта
Жуковский ранний позволило получить повышение рентабельности производства на 15,2 %; сорта Снегирь на 25,6 %.
33,93 610,74 397,0 236,3
124,2 36,3 1,41
Урожайность,
т/га, с учетом товарности
Стоимость продукции с 1 га, тыс. руб.
Условно-чистый доход с 1 га, тыс. руб.
Уровень рентабельности, %
Получено энергии с урожаем, ГДж/га
Условный энергетический эффект, ГДж/га
Кээ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Проведенные исследования позволили на основе систематизации сортов по эколого-морфлогическим признакам и морфоархитектонике растений, выявить адаптационные способности сортов к изменяющимся услвоиям тепло- и влагообеспеченности.
2. Годы исследований были контрастными по количеству тепла и влаги: в 2018 году, в условиях достаточного увлажнения количество клубней на куст возрастало, наиболее значительно у мезоморфного ветвистого среднеоблиственного сорта Вектор (22,0 штук/растение). В 2019 году (недостаточное увлажнение) статистически достоверно отмечено из всех изучаемых сортов высокое количество клубней (штук/куст) у гигроморфного сильнооблиственного листового сорта Ред скарлетт (14,6 клубней). В условиях сильного переувлажнения (2020г.) – у мезоморфного ветвистого среднеоблиственного сорта Красавчик (19,0 штук/растение).
3. Содержание хлорофилла в листьях картофеля определялось условиями возделывания и сортовыми особенностями, наиболее высокие показатели активности фотосинтетического аппарата в течение вегетационного периода были отмечены у гигроморфного сильнооблиственного листового сорта Надежда 0.0304 mg/cm2.
4. Среди скороспелых сортов наиболее перспективным для возделывания был гигроморфный сорт Метеор, который отличался высокой товарностью (95,7%), но при этом стоит отметить, что количество стеблей на куст было невысоким – 3,6 штук/куст, при этом продуктивность одного стебля оставила в среднем 3,8 штук клубней/стебель. В процессе роста и развития растения сорта Метеор отличались коротким периодом посадка- всходы, быстрым и интенсивным клубнеобразованием, не смотря на достаточно низкие показатели массы сырой ботвы – 338, 8 г/куст (отношение массы листьев к массе стеблей 1:1).
5. В среднем за три года среднеспелые сорта формировали массу товарных клубней от 554 до 890 г/куст. Наиболее заметно выделялся по этому показателю ксероморфный темно- зеленый – антоциановый стеблевой сорт Кумач (4,6 стеблей/куст) – 892, 2 г/куст, мезоморфный ветвистый среднеоблиственный сорт Красавчик – 885,4 г/куст, гигроморфный сильнооблиственный листовой сорт Надежда (865,9 г/куст) и мезоморфный толстостебельный среднеоблиственный сорт Барин – 848,3 г/куст.
6. Качественные характеристики клубней картофеля существенно различались: наиболее высокое содержание сухого вещества (24,5%) было отмечено у мезоморфного ветвистого среднеоблиственного сорта Утро; наиболее интенсивным нитратонакоплением отличался мезоморфный толстостебельный мелкодольчатый сорт Жуковский ранний (131 мг/кг), при этом самые низкие показатели содержания нитратов в среднем за годы исследований отмечены у ксероморфного темно-зеленого-антоцианового стеблевого сорта Северное сияние (60 мг/кг).
7. Установлены взаимосвязи между показателями электропроводности и экоморфотипом сорта: высокая электропроводность отмечалась у
гигроморфного широколистного листового сорта Чароит (50,1 мкСм), низкие показатели электропроводности отмечены у ксероморфного темно-зеленого- антоцианового стеблевого сорта Северное сияние – 35,3 мкСм (это связано с окраской листовой поверхности и его толщиной).
8. Дегустационная оценка позволила выявить наиболее ценные по вкусовым качествам сорта: гигроморфные сильнооблиственные листовые сорта Снегирь и Метеор, гигроморфный широколистный листовой сорт Память Лорха и мезоморфный толстостебельный мелкодольчатый сорт Жуковский ранний (все 9 баллов). По вкусу клубней, высокая оценка отмечалась у ксероморфного темно-зеленого-антоцианового стеблевого сорта Северное сияние 8,6.
9. Установлены взаимосвязи между размером семенной фракции и урожайностью: увеличение размера семенного клубня у сорта Утро от 40 мм до 45 мм и 50 мм приводило к увеличению урожайности на 0,3 и 0,8 т/га; посадка мелкими клубнями (до 35 мм) приводила к снижению урожайности на 6,4 т/га. Для сорта Ред скарлетт отмечалась сходная закономерность: увеличение размера посадочного материала от 40 мм до 45 мм и 50 мм повышало урожайность на 2,9 и 2,5 т/га и наоборот его уменьшение от 40 мм до 35 мм приводило к снижению урожайности на 0,5 т/га.
10. Установлена специфичность действия фитогормонов, но характер их действия во многом определялся экзогенными факторами. На применение препарата Cavita biocomplex были отзывчивы сорта: Красавчик (2,2 т/га); Снегирь и Кумач (+3,7 т/га). Сорт Красавчик отличился также хорошей сортовой реакцией на применение регулятора роста и адаптогена Эпин- экстра, это проявилось в высоких показателях индекса NDVI – 0,98, урожайность 31,3 т/га (прибавка к к контролю составила 3,3 т/га). Для сорта Кумач самый большой эффект имело применение органоминерального удобрения ЭкоТеррин, что позволило получить наиболее высокую урожайность для этого сорта 35,6 т/га что на 7,3 т/га больше контроля. Для сорта Жуковский ранний, за три года, применение для обработки вегетирующих растений препаратом Зеребра Агро позволило получить прибавку урожая к контролю 2,6 т/га; у сорта Снегирь прибавка составила 4,2 т/га.
11. Проведенный анализ экономической эффективности позволяет выделить наиболее рентабельные для производства сорта (более 200%): гигроморфные сильнооблиственные листовые сорта Метеор, Снегирь, Ред скарлетт и Надежда; гигроморфный широколистный листовой сорт Чароит; мезоморфные ветвистые среднеоблиственные сорта Ресурс и Красавчик; мезоморфный толстостостебельный среднеоблиственный сорт Барин; и ксероморфный темно-зеленый-антоциановый стеблевой сорт Кумач. Применение обработки препарато Зеребра Агро для обработки растений сорта Жуковский ранний позволило получить повышение рентабельности производства на 15,2 %, сорта Снегирь на 25,6 %.
Предложения производству
1. Для получения стабильных урожаев картофеля на уровне 30-35 т/га в условиях Центрального района Нечерноземной зоны рекомендуется возделывать сорта различных экоморфотипов: гигроморфного – Метеор (очень ранний); Снегирь (раннеспелый); мезоморфного – Красавчик (среднеранний), Барин (среднеспелый); ксероморфного – Кумач (среднеспелый).
2. Для повышения урожайности и качества картофеля, снижения экологической нагрузки на агроценозы проводить обработку вегетирующих растений в фазу полных всходов препаратом Зеребра-агро (75 мл/га), расход рабочего раствора 300 л/га.