Разработка методики оздоровления картофеля местной селекции сортов Юбиляр и Антонина

В эксперименте исходный материал клубней отбирался из внешне здоровых кустов с явным отсутствием симптомов болезней, учитывалось строгое соответствие морфологических параметров выбранных образцов сортовым показателям.

Для исследований были использованы методы апикальных меристем и микроклонального размножения in vitro, т.к. они используется авторами во всем мире.

Исследования проводились на базе ФГБНУ «СибНИИСХиТ» в лаборатории биотехнологических методов селекции и семеноводства с/х культур в п. Богашево. Наблюдения за ростом и развитием растений картофеля осуществляли по «Методике исследований по культуре картофеля» (НИИКХ, 1967)

Картофель «АНТОНИНА» – Сорт ранний. Столового назначения. Включён в Госреестр СД РФ в 2005 году по 1, 4, 9, 10, 11 и 12 регионам (рис.16).

Отличительные особенности: В сорте сочетаются скороспелость, высокая урожайность, товарность, высокая крахмалистость клубней, высокая пластичность - способен давать высокие урожаи в различных почвенно-климатических условиях уже на 60-й день 20 т/га (общая урожайность 42-56 т/га, максимальная – 90 т/га).      

Рис. 1 Клубни картофеля сорта Антонина

Пригоден для раннего летнего потребления и для глубокой заморозки. Отзывчив на посадку пророщенными клубнями по загущенной схеме 70 х 20 х 25 см. и на полную норму органических, минеральных удобрений с повышенной дозой калия. Сорт устойчив к раку, относительно устойчив к фитофторозу (по ботве), бактериальным заболеваниям и парше обыкновенной, восприимчив к золотистой цистообразующей нематоде.

Венчик цветка белый. Форма клубней овальная, кожура клубней и глазки белые, мелкие, иногда средней глубины. Мякоть светло-желтая. Ботву удалять за 10 – 14 дней до уборки урожая. Лежкость клубней хорошая, хранить при t 3 – 5° C. Ценность сорта: Содержание крахмала в клубнях 16-20%, дегустационная оценка - 4,0 – 4,5.  В 2007 году этот сорт получил золотую медаль ВВЦ.

Таблица 1. Хозяйственно - биологические признаки и свойства картофеля сорта Антонина

Рис. 2.  Картофель «ЮБИЛЯР»

Картофель «ЮБИЛЯР» - Сорт ранний. Столового назначения. Включён в Госреестр СД РФ по 10 и 12 регионам.

Отличительные особенности: в сорте сочетаются, высокая урожайность, скороспелость, товарность клубней. Устойчив к раку картофеля, золотистой картофельной нематоде, вирусным болезням, парше обыкновенной, фитофторе по клубням.

Пригоден для раннего летнего потребления. Лучше растёт на лёгких супесчаных почвах, хорошо заправленных органическими и минеральными удобрениями. В засушливые периоды требует полива. Обязательны фитопатологические прочистки для удаления бактериальных болезней, обработка фунгицидами для предупреждения фитофтороза. Венчик цветка красно-фиолетовый. Форма клубня округло-овальная, кожура красная с более ярко окрашенными поверхностными глазками, мякоть жёлтая. Ботву удалять за 10-15 дней до уборки урожая. Хранить при температуре 1,5 - 2,5ºС.

Лёжкость хорошая. Ценность сорта: При соблюдении технологии урожайность – 34-46 т/га, содержание крахмала – 14 - 16%. Дегустационная оценка – 4,0-4,5 баллов.

Таблица 2. Хозяйственно - биологические признаки и свойства сорта картофеля Юбиляр

Термотерапия, вычленение меристемы и черенкование пробирочных растений

Несомненно, оздоровление картофеля – сложный комплексный процесс, сочетающий использование как полевых, так и лабораторных методов.

Для оздоровления сортов и гибридов картофеля постоянно ведется поиск базовых клонов в полевых условиях. Требования, предъявляемые к растению, намеченному к отбору: растение – типичное по морфологическому строению для данного сорта, абсолютно здоровое по внешнему виду, нормально развитое, с характерным для сорта количеством стеблей. Клубни – типичные по морфологическим признакам для данного сорта без признаков веретеновидности, совершенно здоровые по визуальной оценке, характерное для сорта количество стандартных по размеру клубней и переход от крупных к мелким.

Урожай каждого отобранного клона помещали в отдельный пакет и закладывали на хранение. После прекращения периода покоя проводили термотерапию.

Впервые метод термотерапии для оздоровления клубней картофеля от вируса скручивания листьев был применен в Англии Б. Кассанисом.

Термотерапия, то есть тепловая обработка клубней, проводимая в термостате при температуре +37^ºС в течение 40 дней позволяет подавить развитие сферических вирусов (вирус желтой карликовости картофеля, вирус скручивания листьев картофеля), в то же время способствует повышению эффективности метода верхушечных меристем при оздоровлении от вирусов XBK, SBK, МВК, PLRV, YBK, ABK.

Клубни, помещаемые на термотерапию, должны быть свободны от инфекции, фитофтороза, склероциев ризоктонии и тщательно вымыты. Клубни картофеля заложили на термотерапию в термостат на 40 дней (рис.3).

Рис. 3 – Закладка клубней на термотерапию

После термотерапии клубни проращивали для получения этилированных ростков размером 2 – 3 см. Концентрация вирусов в этилированных ростках значительно ниже и, вероятно, зона верхушечной меристемы больше, чем в ростках, выросших на свету.

Клубни помещали на стеллажи в темном месте, при температуре 18 – 22^ºС и относительной влажности воздуха в пределах 75 %.  

При выполнении данного этапа оздоровления картофеля применяли классическую питательную среду Мурасиге-Скуга для выращивания меристем. В качестве основных ингредиентов питательных сред использовали макро- и микросоли, витамины, органические вещества, регуляторы роста. Минеральный состав питательных сред должен обеспечивать сбалансированное и достаточное снабжение меристем необходимыми элементами питания. В ходе эксперимента было доказано, что для роста картофельных эксплантов оптимальная реакция среды рН 5,7.

Вычленение верхушечных меристем проводили в стерилизованном с помощью бактерицидных ламп микробиологическом боксе. Инструменты, используемые для вычленения (пинцеты, скальпели, иглы и т.д) стерилизовали перед каждым вычленением, погружая в спирт с последующим обжиганием над спиртовкой.

От тщательно вымытых клубней отделяли отростки и стерилизовали в спирте в течение 10 минут, с последующей трехкратной промывкой стерильной Н₂О. Простерилизованные ростки помещали в стерильную чашку Петри и добавляли несколько капель автоклавированной воды для предупреждения их подсыхания. Перед вычленением с верхушки ростка удаляли покровные листочки, последовательно обнажая боковые и верхушечные меристемы с примордиальными листочками. Эту операцию проводили с помощью препаровальной иглы под бинокулярной лупой.

Меристему размерами 100 – 250 мкм без листовых зачатков (примордиев) вычленяли обычной тонкой иглой, зажатой в держатель (рис. 4).

Рис. 4 – Вычленение меристемы

Вычленять можно как верхушечную, так и боковые меристемы. Меристему на острие иглы переносили на поверхность питательной среды в пробирку, закрывали ее пробкой над пламенем горелки и ставили в штатив. После заполнения штатив с пробирками закрывали целлофановым колпаком для предупреждения подсыхания сред, подписывали и ставили в световую камеру (рис. 5), с постоянным световым и влаготемпературным режимами. Температуру необходимо поддерживать 20 – 24⁰С, освещенность 8 ± 2 тыс. люкс, фотопериод 16 часов, влажность 70 %. Важное условие хорошей регенерации растений из меристем – сокращение периода между их выделением и помещением в комнату с постоянным режимом. Время от вычленения до получения настоящего растения с развитой корневой системой и 5 – 6-ю листочками составляет от 70 до 150 дней. В ходе данной работы, был отработан процесс вычленения апикальных меристем картофеля.

Рис. 5 Автоматический стеллаж для изучения светового режима выращивания пробирочных растений

Рис. 6 – Регенерация меристемы картофеля

Ускоренное размножение картофеля в культуре in vitro

Ускоренное размножение методом микроклонального черенкования в культуре in vitro на искусственной питательной среде – один из наиболее эффективных методов, позволяющий в короткие сроки получить необходимое количество растений свободных от инфекций. В ходе выполнения данного этапа полноценное пробирочное растение мы разрезали на части (черенки). Черенки пересаживали в пробирки с питательной средой. Размножение черенкованием основано на подавлении апикального доминирования и активации путем удаления верхушечного побега пазушных меристем, из которых при помещении на питательную среду развивается побег. Черенкование проводили с интервалом 21 – 28 день (рис. 7).

Рис. 7 – Микрочеренкование растений

Ход работы был следующим: пробирочные растения картофеля вынимали в ламинаре из пробирки стерильным пинцетом, помещали в чашку Петри, скальпелем разрезали на части (отрезок стебля с листом и пазушной почкой), часть стебля над листом при этом должна быть в 2 – 3 раза меньше, чем часть ниже листа. Соблюдали строгую стерильность. Черенки высаживали на питательную среду в заранее приготовленные пробирки. Для предотвращения попадания микроорганизмов в пробирку обжигали горлышко пробирки и ватную пробку в пламени спиртовки. Пробирки с черенками ставили на культуральный стеллаж с разным спектром освещения и 16 часовым фотопериодом.

Рис. 8 – Схема размножения картофеля in vitro

Изучение различного светового режима выращивания картофеля в пробирках в лабораторных условиях

В культуре in vitro растения картофеля культивировали в условиях искусственного освещения. В работах Р.А. Карначук, В.Ю. Дорофеева, Ю.В. Медведева показано, что свет различного спектра регулирует ростовые процессы в растениях картофеля in vitro. Изучение влияния качества света на ростовые процессы является немаловажным фактором и используется для подбора оптимального режима освещения.

Растения поддерживались в состоянии in vitro на агаризованной питательной среде по прописи Мурасиге и Скуга в модификации НИИКХ. Растения культивировали при температуре +24 ± 1°С, фотопериоде 16/8 часов свет/темнота. В качестве экспериментальных источников освещения использовали люминесцентные лампы марок OSRAM и светодиодные TELEFUNKEN.

OSRAM

• FLUORA L-36W/77;
• 36W/840-LUMILUX COOL WHITE (бел. холодный);
• L 36W/765 ХОЛОДНОГО ДНЕВНОГО ЦВЕТА.

TELEFUNKEN

• TLF TB203 Линейная светодиодная лампа 18W 2700K
• TLF TB203 Линейная светодиодная лампа 18W 4200K

Люминесцентные лампы представляют собой стеклянные трубки, по торцам которых расположены специальные цоколя G13. Сама трубка наполнена газом – люминофором. Он светится под воздействием ультрафиолетового излучения разряда. Соответственно, чем больше размер трубки, тем больше мощность лампы. Мощность ламп российского и европейского производства отличаются. Например, лампа, изготовленная в РФ, имела мощность 20 Вт, в то время как лампы Philips или Osram этого же типа размера имела мощность 18 Вт. Так и с остальными мощностями 40 и 36 Вт, 58 и 80 Вт.

Люминесцентная лампа в 20 Вт дает освещенность как лампа накаливания 100 Вт. Это одна из причин доминирования этого вида ламп, их экономичность. К экономичности можно отнести их длительный срок службы, который может составлять от 2000 до 20 000 часов в отличии 1000 часов обычных лампа накаливания. Люминесцентный источник света может иметь разные оттенки свечения, которые меняют восприятие. От желтого, который часто называют «теплым», до голубого, который называют «холодным» светом.  Цветовую передачу ламп измеряют в кельвинах, люминесцентные лампы варьируются от 1800 до 16000 К.

Люминесцентные фотолампы особенно сильны в синей и красной области спектра и прекрасно сопровождает фитобиологические процессы растения. Использование ламп Fluora помогает растениям оставаться здоровыми и ускоряет рост растений.

Лампы Osram Fluora имеют пять вариаций размера, это 15, 18, 30, 36 и 58 Вт. Самые популярные это 18 и 36 Вт, так как для них на рынке электрооборудования представлено достаточно большое количество светильников. Цоколь лампы G13, это один из самых распространенных патронов для трубчатых люминесцентных ламп.

Для использования ламп для растений необходимо докупить соответствующий светильник, который будет подходить по размерам.

Техническая характеристика люминесцентной

 фотолампы Fluora

Техническая характеристика люминесцентной лампы

Osram  36w/840-lumilux cool white

Техническая характеристика люминесцентной лампы

Osram L 36W/765 холодного дневного цвета

Плюсы люминесцентных ламп:

• Высокий КПД
• Различные спектры свечения
• Наличие цветных ламп
• Наличие специальных ламп (бактерицидных, ультрафиолетовых)
• Длительный срок службы

Минусы люминесцентных ламп:

• Использование химически-вредных веществ (затраты на утилизацию)
• Обязательное наличие дроссельного аппарата для запуска лампы
• Возможное мерцание при использовании ЭмПРА (при использовании ЭПРА мерцания отсутствуют).

Рис. 9 - Пики активности основных циклов жизни растений

На графике (рис. 9) показаны пики активности основных циклов жизни растений. Из всего спектра солнечного света растениям необходима небольшая часть, проходящая между 440-450 Нм — синий и 620-660 Нм — красный спектры. Остальная часть спектра оказывает незначительное влияние на развитие растений. Обычные источники света сориентированы на чувствительность человеческого глаза и содержат в основном зелёный и желтый свет, практически бесполезный для растений. Нужного же спектра в обычных лампах содержится очень мало, и для получения необходимого уровня освещения приходится увеличивать мощность всего светового потока. При этом не только 40 — 60% светового потока составляют ненужные спектры, но и в растительных спектрах наблюдается дисбаланс, что сказывается на развитии растения в целом. Поэтому, использование распространенных источников света для искусственного освещения, либо досветки растений часто не приносит желаемого результата, требуя при этом больших расходов на электроэнергию.

Использование же люминесцентных ламп дает в растениеводстве наилучшее соотношение цена – качество. При подборе освещения нужно учитывать потребности конкретного вида растения, его жизненный период, расстояние от освещения до верхушки растения и собственно параметры люминесцентной лампы.

Последние разработки в светодиодной отрасли позволили производить недорогие, яркие, с большим сроком службы источники фитосвета. Большим преимуществом светодиодных источников является возможность получения монохроматического излучения в фитоактивной части спектра. Привлекательность светодиодов для выращивания растений в помещениях обусловлена многими факторами. Среди них: низкая электрическая мощность, отсутствие балласта, низкое тепловыделение, что позволяет устанавливать светодиоды вплотную к растениям без риска повредить их. Также необходимо отметить, что использование светодиодов снижает испарение, приводя к удлинению периодов между поливами.

Существует несколько активных участков спектра: для хлорофилла и каротиноидов. Поэтому в светодиодном светильнике могут сочетаться несколько цветов, перекрывающих эти фитоактивные участки.

Рекомендации по оптимальному сочетанию светодиодов сильно разнятся. Например, в одном из источников, для максимизации роста и здоровья растений рекомендуется следующая пропорция «12 красных светодиодов с длиной волны 660 нм плюс 6 оранжевых светодиодов с длиной волны 612 нм и один синий светодиод с длиной волны 470 нм».

Также имеются публикации, в которых на период вегетативного роста рекомендуется отдавать приоритет светодиодам синего цвета (с длиной волны в районе середины спектра 400 – 500 нм). Для роста плодов и цветов рекомендуется увеличить долю светодиодов глубоко красного оттенка (с длиной волны около 660 нм). Следует отметить, что точность при выборе длины волны красных светодиодов более важна, нежели при выборе светодиодов синего спектра. Стандартные красные светодиоды с длиной волны 630 нм неэффективны.

Красные фитосветодиоды имеют багряное, бархатистое свечение. Исследования показали полезность дополнительной подсветки растений светодиодами инфракрасного и ультрафиолетового спектра. При смешении красного и синего света получается свет пурпурного (розового) оттенка. Зелёный свет при искусственном освещении растений может применяться в эстетических целях для нейтрализации неприятного для глаз пурпурного свечения фитосветодиодов или для облегчения визуального контроля зеленых побегов и состояния почвы, поскольку глаз человека лучше всего различает детали именно в зелёной части спектра. Фотосинтетическая эффективность зелёного света крайне низка ввиду высокой степени отражения лучей данного спектра хлорофиллом.

Мощность светодиодов, получаемых по старой технологии, составляла сотые доли ватта, что не позволяло эффективно заменять ими газоразрядные лампы. Современные усовершенствованные светодиоды и светодиодные матрицы обладают мощностью, исчисляемой десятками и даже сотнями ватт, что делает их достойной альтернативой газоразрядные лампы. Мощность и эффективность фитосветодиодов продолжает расти. Светодиоды предыдущего поколения были мощностью 1 Вт. Сейчас в фитосветильниках широко используются светодиоды мощностью 3 Вт и 5 Вт. С ростом спроса на светодиоды «растительного спектра» появились в продаже более удобные при сборке светильников комбинированные светодиоды (Mix Color), у которых в одном корпусе установлены сразу несколько отдельных излучающих кристаллов с разными длинами волн, например, 660 нм и 445 нм в пропорциях 2:1 или 1:2, а также светодиоды "полного спектра" (full spectrum), в которых благоприятный для роста растений спектр достигается за счет применения специального люминофора.

Таблица 3 - Технические характеристики TLF TB203 линейной светодиодной лампы 18W 4200K

Таблица 4 - Технические характеристики TLF TB203 линейной светодиодной лампы 18W 2700K

Плюсы светодиодных  ламп:

В светодиоде, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Действительно, светодиод (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым для некоторых приложений. Далее, светодиод излучает в узкой части спектра, его цвет чист, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод - низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

Результаты исследований по выращиванию пробирочных растений с использованием различных типов ламп приведены в таблицах 5 и 6.

Таблица 5 – Влияние различного светового режима выращивания картофеля в пробирках на растения картофеля сорта Юбиляр

Таблица 6 – Влияние различного светового режима выращивания картофеля в пробирках на растения картофеля сорта Антонина

При анализе данных таблицы 5 выяснено, что длина стебля растений картофеля сорта Юбиляр на более поздних этапах развития максимальна при выращивании растений под люминесцентными лампами L 36W/765 (холодного дневного цвета). По количеству новых листьев, образовавшихся на стебле, лидирующую позицию занимают растения, выращенные под люминесцентными лампами L 36W/765 (холодного дневного цвета) и FLUORA L-36W/77.

Несколько иные закономерности обнаруживаются при выращивании картофеля сорта Антонина. По показателю длина стебля статистически значимых различий обнаружено не было, а по показателю количество листьев максимальные значения характерны для растений, выращиваемых под люминесцентными лампами FLUORA L-36W/77.

Проводился анализ затрат на покупку и эксплуатацию изучаемых типов ламп.

Таблица 7 – Характеристики изучаемых типов ламп

С учетом приведенных в таблице 7 характеристик, 16-часового периода работы лампы ежедневно и количества используемых ламп, необходимого для освещения одной секции экспериментального стеллажа, рассчитывались затраты на 1 месяц эксплуатации ламп. Они составили 97,6 руб. для ламп Osram Fluora L 36 W/77, 37,8 руб. для ламп Osram 36w/840-lumilux cool white, 38,7 руб. для ламп Osram  L 36W/765  холодного дневного цвета, 46,5 руб. для линейных светодиодных ламп 18W 2700K и 53,2 руб. для линейных светодиодных ламп 18W 4200K. 

Таким образом, по результатам исследований и проведенных расчетов оптимальным вариантом для выращивания пробирочных растений сорта Юбиляр является лампа Osram L 36W/765 холодного дневного цвета.

Т.к. на этапе выращивания растений в пробирке для последующего черенкования самым важным показателем является количество междоузлий, напрямую связанное с количеством листьев, для выращивания растений картофеля сорта Антонина лучшим вариантом будет лампа Osram Fluora L 36 W/77.

Изучение использования биологического удобрения Гумостим в разных концентрациях для улучшения адаптации картофеля к выращиванию в почве

Действенный инструмент для создания высококачественного семенного материала – направленное изменение роста и развития растений с помощью регуляторов роста, обладающих антистрессовыми и иммуномодулирующими свойствами, способствующих повышению продуктивности растений и устойчивости к биотическим и абиотическим факторам.

Среди регуляторов роста современным высокоэффективным препаратом является Гумостим, который повышает энергию прорастания и всхожесть семян; сопротивляемость растений неблагоприятным условиям внешней среды (засухе, ранним заморозкам, избытку и недостатку минеральных удобрений), ускоряет рост и развитие растений, их корневой системы и надземной массы; восстановление ослабленных и пораженных растений, способствует активизации обмена веществ в растении и поступлению питательных веществ из внешней среды; усилению дыхания и процессов синтеза новых веществ; формированию крепкой и здоровой рассады овощей; более раннему и дружному цветению, созреванию и плодоношению; образованию более крупных плодов; формированию высокого урожая в более ранние сроки; получению экологически чистой, с высокими вкусовыми качествами и витаминной ценностью продукции, снижает содержание нитратов; заболеваемость растений фитофторозом, ризоктониозом, паршой и другими грибковыми заболеваниями.

Общие свойства Гумостима:

• Гумостим представляет собой темно-коричневую жидкость, со специфическим запахом. Хорошо растворим в воде. Обменная кислотность рН 7-9. Массовая доля гуминовых кислот 2,4-2,7%.
• Гумостим относится к 4 классу опасности (малоопасное вещество). Содержание примесей тяжелых металлов в Гумостиме не превышает ПДК (ОДК) для «чистой» почвы, предназначенной для возделывания сельскохозяйственных культур.
• Эффективная удельная активность природных радионуклидов в Гумостиме не превышает средних уровней их содержания в пахотных почвах на территории РФ. Удобрение экологически безвредно, не токсично, не проявляет мутагенной, тератогенной, эмбриотоксичной активности, не найдена летальная доза при попадании его внутрь. Гумостим не канцерогенен, не содержит генно-модифицированных продуктов.
• В процессе превращения и разложения удобрения опасные для здоровья людей и окружающей среды (почва, вода, воздух) метаболиты не образуются. Гумостим не привносит патогенной микрофлоры, не приводит к повышению содержания токсичных и опасных соединений, природных радионуклидов.
• Продукцию растениеводства после применения Гумостима используют в пищевых целях без ограничения.

Нормы расхода Гумостима:

Гумостим применяют в виде рабочего раствора, содержащего 0,001% гуминовых кислот, для обработки семян, опрыскивания вегетирующих растений тепличных культур и полива почвы. В таблицах 15-17 приведены нормы рабочего раствора Гумостима для разных способов его применения для картофеля в открытом и закрытом (тепличном) грунтах.

Таблица 8 - Нормы расхода Гумостима при некорневой подкормке (опрыскивании посевов) картофеля в открытом грунте

Таблица 9 - Нормы расхода Гумостима при предпосевной обработке семян картофеля в открытом грунте

Таблица 10 - Нормы расхода Гумостима при некорневой и корневой подкормке растений в закрытом грунте (теплицах)

Приготовление рабочего раствора

Рабочий раствор – это водный раствор Гумостима, содержащий 0,001% гуминовых кислот. Рабочий раствор получают смешиванием концентрата Гумостима, содержащего 1% гуминовых кислот, и воды.

В ёмкость с отмеренным количеством воды добавляют необходимое количество концентрата Гумостима и тщательно перемешивают в течение 2-3 минут. Рабочий раствор готов к применению. Рабочий раствор желательно использовать в течение 2 суток. Неиспользованный остаток рабочего раствора не требует специальных методов обезвреживания и может быть разлит в поле, спущен в канализацию и т.д.

Для приготовления рабочего раствора применяется вода, отвечающая нормам, предъявляемым к питьевой воде. Смешивание Гумостима и воды производится при температуре воздуха от +10 до +30^◦С.

Рабочий раствор рекомендуется готовить в чистой пластмассовой, стеклянной или металлической ёмкости. Гумостим отмеряют мерной ёмкостью из стекла или пластмассы.

Использование технической воды, воды из близлежащих к полю водоемов, озер для приготовления рабочего раствора Гумостима в хозяйствах может привести к изменению состава и биологической активности препарата.

Таблица 11 -  Потребность в компонентах для приготовления требуемого объема рабочего раствора Гумостима, содержащего 0,001% гуминовых кислот

Технология применения Гумостима

Технология применения Гумостима предусматривает использование при проведении агрохимических работ типовых технических средств в сельскохозяйственном производстве и обычного ручного инвентаря в личных подсобных хозяйствах.

В сельскохозяйственном производстве предпосевную обработку семян зерновых, зернобобовых, технических культур, картофеля рекомендовано проводить путем инкрустации (полусухого протравливания) в протравителях, которые обычно используются в хозяйствах (ПСШ-5, ПС-10А, «Мобитокс-супер», ПС-30, КПС-10, КПС-20, КПС-40 и т.д.). Семена овощных, цветочно-декоративных культур замачивают в подходящих для этих целей ёмкостях. Корневые подкормки рекомендовано проводить через системы капельного полива и дождевальные установки, некорневые подкормки - с использованием штанговых, вентиляторных, ранцевых опрыскивателей. В бак опрыскивателя или поливочной машины наливают расчетный объем воды при включенном перемешивающем устройстве, добавляют необходимое количество Гумостима, раствор перемешивают и проводят подкормки.

Предпосевную обработку семян и подкормку растений можно проводить как самостоятельно, так и в баковых смесях с однокомпонентными или комплексными минеральными удобрениями и пестицидами.

В личных подсобных хозяйствах подкормки проводят с использованием всех видов и систем полива или опрыскивания (традиционный полив, капельный полив, орошение и пр.) - лейки, ранцевые опрыскиватели и др. ручной инвентарь. В лейку (бачок опрыскивателя и т.п.) наливают расчетный объем воды, добавляют необходимое количество Гумостима, раствор перемешивают и проводят подкормки. Опрыскивают растения утром или вечером в сухую безветренную погоду, равномерно смачивая листья.

При использовании Гумостима специальной подготовки пользователя и специального оборудования не требуется.

Постановка эксперимента и результаты исследований 

Объектами исследования служили двухнедельные саженцы картофеля двух сортов: Антонина и Юбиляр, растущие в пластиковых ящиках.

Опыт проводили по следующей схеме:

1. Контроль – растения картофеля, обработанные водой;
2. Растения картофеля, обработанные 0,001 % раствором Гумостима;
3. Растения картофеля, обработанные 0,002 % раствором Гумостима

Таблица 12 – Приготовление рабочих концентраций для обработки растений в опыте

Во всем мире сегодня признали необычайную эффективность внекорневых подкормок. Применять их действительно очень выгодно, поскольку внекорневые подкормки оказывают огромное воздействие на растения.

В ходе проведения эксперимента растения в ящиках опрыскивали растворами Гумостима. Чтобы раствор на листьях быстро не высыхал (это может затруднять поступление питательных веществ внутрь листа), опрыскивание проводили поздно вечером, когда влажность воздуха выше. При внекорневой подкормке старались добиться равномерного и полного смачивания листьев, обрабатывая, в том числе, и нижнюю сторону листовой пластинки.

Рисунок 10 – Изучение влияния Гумостима на растения картофеля на этапе адаптации к почве

Результаты исследований приведены в таблицах 13 и 14. 

Таблица 13 - Влияние Гумостима в разных концентрациях на увеличение длины стебля растений картофеля сорта Юбиляр (%)

* - статистически значимые отличия от контроля с р<0,05

Из таблицы 13 видно, что Гумостим ускорил рост растений картофеля сорта Юбиляр. Наибольший эффект оказала концентрация 0,001%.

Таблица 14 - Влияние Гумостима в разных концентрациях на увеличение длины стебля растений картофеля сорта Антонина (%)

Гумостим не оказал статистически значимого влияния на ускорение роста растений картофеля сорта Антонина (табл. 14). Выявлена лишь тенденция к увеличению данного показателя при использовании Гумостима в концентрации 0,002%. Возможно, это связано с недостаточным сроком воздействия удобрения. Данный вопрос требует дальнейшего изучения.

Изучение различных вариантов сосудов для выращивания растений на этапе адаптации растений к почве

При переходе от культивирования растений в пробирочной культуре к получению исходных клубней важным является выбор метода ускоренного размножения исходных растений  в рассадной культуре.  Одним из эффективных методов является состав применяемого субстрата. В качестве субстрата для выращивания рассады использовали верховой торф с низкой степенью разложения и зольностью 11 – 20 %. Практика показала, что хорошее укоренение и рост растений обеспечивает внесение в торф компонентов, указанных в таблице 12. Перед внесением добавок в каждый ящик с торфом проливали одним литром слабо-розового раствора марганцовокислого калия. Нейтрализацию торфа и смешивание его с минеральными добавками следует проводить очень тщательно, чтобы обеспечить их равномерное распределение, рН готового торфа 5,5-5,8. Затем торф смачивали водой и укрывали полиэтиленовой пленкой на 3-5 суток на «дозревание», после чего использовали для посадки.

Таблица 15 – Дополнительные компоненты субстрата для выращивания растений картофеля на этапе адаптации к почве (в расчете на 0,07 м³ торфа)

Использование вермикулита мелких фракций (от 2 до 10 мм) в чистом виде либо в качестве компонента торфяного субстрата (до 40 %) для укоренения черенков позволяет значительно улучшить характеристики посадочной смеси. Повышается пористость и рыхлость, а значит, воздухопроницаемость. Корни равномерно развивались по всему земляному кому. Вермикулит имеет высокую ионообменную способность и удерживает положительно заряженные ионы калия, магния и других элементов питания, постепенно отдавая их растению.

Пробирочные растения в возрасте 28 – 30 дней высаживали в различные сосуды на подготовленный торфяной субстрат. Для выращивания рассады картофеля из пробирочных растений применяли три различных вида сосудов:

- рассадные кассеты (400*205*95 мм)

- торфяные горшочки (110-110 мм)

- пластиковые ящики (400*205*95 мм)

Ящики

Самый древний способ выращивания рассады — посадка семян в общий ящик с последующей пикировкой.  

 Плюсы: В ящике можно вырастить больше сеянцев, чем в индивидуальных стаканах; его удобно переворачивать; ящик не требует дополнительных приспособлений при перевозке.

Минусы: В процессе пикировки или высаживания сеянцев в грядки велика вероятность повреждения корней (а это означает задержку роста и плодоношения.

Пластиковые кассеты

Пластиковые кассеты — это скрепленные вместе небольшие емкости с дренажными отверстиями различной длины и ширины. Они очень просты в использовании: необходимо просто заполнить каждую ячейку почвенной смесью и  высаживать семена или рассаду.

Плюсы: Легко подогнать под нужный размер, разрезав ножницами; стоят недорого, а служат долго; кассеты легкие и компактные; уже имеют отверстия для хорошего дренажа; рассада легко вынимается из ячеек.

 Минусы: Кассеты «большого формата» неудобны для транспортировки, ибо очень хрупкие и могут треснуть под тяжестью земли и растений; из-за того, что ячейки скреплены между собой, при извлечении одного сеянца можно нечаянно нарушить земляной ком другого; не каждой культуре хватит места в небольшой ячейке.

Торфяные стаканчики

Торфяные стаканчики очень популярны, в особенности у сторонников органического земледелия, поскольку производятся из экологически чистых материалов и легко разлагаются в земле. Часто рекомендуют использовать торфяные горшки и стаканы на втором этапе — для пересадки (пикировки) рассады, а не для посева семян.

Плюсы: Прочные и безопасные, не содержат токсичных веществ; стенки стаканчиков пористые, пропускают воздух и воду, не позволяя корням «закисать»; рассада высаживается на постоянное место непосредственно в горшке, а значит корневая система не травмируется вообще; рассада приживается практически 100%; разлагающийся торф служит дополнительным удобрением.

Минусы: Не все имеющиеся в продаже торфяные стаканчики отличаются хорошим качеством; имеют склонность к размоканию; недешевы; могут покрыться плесенью; в торфяных емкостях почва быстрее теряет влагу, а значит нужно пристально следить за рассадой и не допускать пересыхания.

На данном этапе работы растения с помощью пинцета извлекали из пробирки непосредственно перед посадкой, осторожно обрабатывали ростовым веществом, состоящим из талька, гетероауксина и витамина В1 производили посадку в сосуд.

Посаженные растения устанавливали на стеллажи и укрывали полиэтиленовой пленкой для лучшего укоренения.

В первые дни растения проветривали встряхиванием пленки, через 5 дней после высадки пленку убирали. Оптимальный режим выращивания рассады в оборудованном помещении: температура воздуха 18 – 24^°С, освещенность 6 – 10 тыс. люкс, светопериод 16 часов, влажность воздуха 85 %.

Результаты исследований приведены в таблицах 16 и 17.

Таблица 16 – Влияние сосудов для выращивания картофеля на этапе адаптации к почве на длину растений картофеля сорта Юбиляр

Таблица 17 – Влияние сосудов для выращивания картофеля на этапе адаптации к почве на длину растений картофеля сорта Антонина

Статистическая обработка полученных результатов не выявила статистически значимых отличий значений показателя в изучаемых вариантах.

Кроме длины растений учитывалось также общее состояние растений и их приживаемость. Приживаемость растений во всех вариантах составила 100%. В варианте с рассадными кассетами на более поздних стадиях развития растениям было недостаточно пространства для полноценного закрепления корней и стеблей, растения истончались и пригибались к поверхности субстрата. В вариантах с пластиковыми ящиками и торфяными горшочками данных эффектов не наблюдалось. Таким образом, рассадные кассеты невозможно порекомендовать для выращивания рассады картофеля на этапе адаптации к почве.

Наряду с изучением влияния типа сосуда на рост и развитие растений проведен расчет экономической привлекательности различных типов сосудов для рассады.

Таблица 18 – Расчет стоимости субстрата для заполнения различных вариантов сосудов для выращивания рассады картофеля

Учитывая цену сосудов (ящик – 75 руб., кассета – 10 руб., торфяной горшочек – 5 руб.), была рассчитана совокупная стоимость сосуда и субстрата для выращивания 10 растений картофеля, которая составила 172 руб. 45 коп. для ящика, 22 руб. 28 коп. для кассет, 111 руб. 40 коп. для торфяного горшочка.

Исходя из приведенных данных оптимальным вариантом из трех исследованных является торфяной горшочек.