Эффективность пектиновых полисахаридов ряски малой и смолевки обыкновенной при возделывании картофеля

прослойках пахотного слоя в зависимости от обработки // Почвоведение. 1953. № 12. С. 18-27.

19. Гаэль А.Г., Смирнова Л.Ф. О ветроустойчивости почв в северном Казахстане // Пылевые бури и их предотвращение. М.: Изд-во АН СССР 1963. С. 122-132.

Influence of Technologies of Fallow Forecrops Cultivation on Productivity of Spring Wheat

B.R. Irmulatov

Pavlodar Research Institute of Agriculture, ul. 60-letiya Oktyabrya, 32, s. Krasnoarmejka, Pavlodarskaya obl., 140909, Republic of Kazakhstan

Summary. The investigations were carried out under conditions of the moderate dry-steppe agrolandscape area of the right-bank Irtysh region of Pavlodar region of the Kazakhstan Republic. The purpose of the experiment was to study the effect of traditional, minimal and zero technology of fallow field cultivation on the yield ofSeke spring wheat variety. The positive effect of zero and traditional preparation of fallow fields on the accumulation of productive moisture in the soil layer 0-100 cm was registered, where its spring maintenance was 81.3% and 77.7% of field capacity, respectively. In the waiting time of the optimum periods for sowing against the background of the traditional and minimal technologies, moisture losses were 18.9 and 15.4%, and against the zero technology they were 25.9% of the initial content. It was due to the use of spring harrowing in the tr aditional and minimal technologies, which promotes the formation of loose upper layer and, serving as a mulch, slows down the evaporation of moisture from the lower layers of soil. The bulk weight of the arable layer of soil (0-30 cm) for all studied technologies was within the optimum for the cultivation of spring wheat, 1.35-1.55 g/cm3. Technologies of fallow field cultivation did not have significant impact on the provision of dark brown sandy loam soils with nitrate nitrogen and mobile phosphorus in the spring period, the amount of N-NO3 in the layer 0-40 cm remained at a very low and low level: from 4.6 mg/kg to 8.3 mg/kg; and P2O5 content in the layer 0-20 cm was high-134.5-159.6mg/kg of soil. There was a trend towards improved availability of soil with N-NO3 in the traditional technology of fallow preceding crop preparation. The technologies of preparation of fallow fields had a certain impact on the formation of spring wheat productivity. On the average over three years the highest yield of the Seke wheat variety was formed at the traditional technology, the increase as compared to the minimum technology was 50 kg/ha, and compared to the zero technology-120 kg/ha.

Keywords: spring wheat, traditional, minimal, zero tillage, bulk weight of soil, productivity.

Author Details: B.R. Irmulatov, Cand. Sc.

For citation: Irmulatov B.R. Influence of Technologies of Fallow Forecrops Cultivation on Productivity of Spring Wheat. Zemledelie. 2016. No 2. Pp. 36-39 (in Russ.).

УДК 635.21:631.81.002

Эффективность пектиновых полисахаридов ряски малой и смолевки обыкновенной при возделывании картофеля

А.Г. ТУЛИНОВ1, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией (e-mail: toolalgen@mail.ru) Е.А. МИХАЙЛОВА2, научный сотрудник

1НИИСХ Республики Коми, ул. Ручейная, 27, Сыктывкар, Республика Коми, 167023, Российская Федерация 2Институт физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, ул. Первомайская, 50, Сыктывкар, Республика Коми, 167982, Российская Федерация

В 2012-2013 гг. в условиях Республики Коми на дерново-подзолистой почве со средним содержанием гумуса 2,8% изучено влияние пектиновых полисахаридов на скороспелость, урожайность и качество клубней картофеля сорта Невский. В качестве регуляторов роста испытывали препараты: лемнан - пектин ряски малой (Lemna minor L.) и силенан - пектин каллусной ткани смолевки обыкновенной (Silene vulgaris (M.) G.). Схема опыта предусматривала обработку семенного картофеля массой 50-80 г (замачивание в течение 5 мин.) за 7дн. до посадки в сочетании с опрыскиванием ве-гетирующихрастения в фазах 3-5листьев и клубнеобразования. Норма разведения препаратов - 100 мл на 10 л воды; расход - 10 л на 1 т клубней и 300 л рабочей жидкости на 1 га посадок. Контроль - обработка водой. Под влиянием изучаемых средств растения быстрее росли и развивались, клубни достигали физиологической спелости в более короткие сроки (от2 до 9 дней). Применение пектиновых полисахаридов способствовало повышению ранней урожайности картофеля на 32,5-51,2%, по сравнению с контрольным вариантом. Прибавка общего урожая при использовании препаратов составила 7,39,3 т/га (38,0-48,4%). При этом содержание в клубнях картофеля сухого вещества возросло на 0,4-0,6%, крахмала - на 0,9-1,1%, витамина С - на 0,7-0,8 мг%.

Ключевые слова: картофель, предпосадочная обработка, опрыскивание, регуляторы роста, пектиновые полисахариды, урожайность, качество клубней.

Для цитирования: Тулинов А.Г., Михайлова Е.А. Эффективность пектиновых полисахаридов ряски малой и смолевки обыкновенной при возделывании картофеля // Земледелие. 2016. № 2. С. 39-41.

С целью повышения урожайности и качественных показателей продукции в растениеводстве используют новые биологически активные препараты, регуляторы роста и фитогормоны,

применение которых помогает совершенствовать агротехнические приемы, сокращать затраты при возделывании сельскохозяйственных культур, а также снижать экологический ущерб [1 -9]

Одно из перспективных направлений фундаментальных и прикладных исследований - регуляция роста и развития растений с помощью природных и синтетических физиологически активных соединений. Известно, что обработка пектиновыми веществами прерывает состояние покоя растений и стимулирует их рост, тем самым оказывая влияние на скорость прорастания семян и развитие проростков [10-12].

Пектиновые вещества - один из основных компонентов клеточной стенки растений, которые выполняет очень важные биологические функции. Они обусловливают тургор растений, препятствуя увяданию и высыханию, усиливают морозостойкость и засухоустойчивость, участвуют в регуляции водно-солевого режима, защищают от фитопатогенов, способствуют прорастанию семян, а также регулируют рост [13].

Цель наших исследований - изучить влияние пектиновых полисахаридов, используемых как регуляторы роста, на скороспелость, урожайность и качество клубней картофеля.

Эксперимент проводили в 20122013 гг. на картофеле районированного в Республике Коми средне-раннего сорта Невский в полевом севообороте НИИСХ Республики Коми (г Сыктывкар). Предшественник в 2012 г - многолетние травы, в 2013 г - однолетние травы.

В качестве регуляторов роста испытывали препараты, изготовленные в Институте физиологии Коми научного центра Уральского отделения РАН: лемнан - пектин ряски малой Lemna minorL. и силенан - пектин каллусной ткани смолевки обыкновенной Silene vulgaris (M.) G.

Схема полевого опыта включала 3 варианта. Первый - замачивание е клубней в воде в сочетании с опры- Л скиванием растений водой в фазах 3- д 5 листьев и клубнеобразования (кон- е троль). Второй - то же, но с примене- и нием вместо воды водного раствора № лемнана; третий - с использованием ю водного раствора силенана. м

Опыт закладывали в четырех по- ° вторностях, размещение вариантов - 6

1. Влияние пектиновых полисахаридов на формирование клубней картофеля под кустом

Вариант Ранняя урожайность (на 65-й дн.), шт. Прибавка к контролю Общая урожайность (на 85-й дн.), шт. Прибавка к контролю

2012 г. 1 2013 г. I в среднем шт. % 2012 г 1 2013 г. I в среднем шт. %

Контроль Лемнан 6,4 7,9 6,3 10,3 6,4 9,1 2,7 42,2 7,6 8,8 7,1 11,4 7,4 10,1 2,7 36,5

Силенан 7,8 8,6 8,2 1,8 28,1 8,5 9,6 9,1 1,7 23,0

НСР05 0,6 0,7 - - - 0,7 0,8 - - -

«О

о

СЧ СМ

О ^

Ф

4

Ш ^

5

Ф

СО

рандомизированное. Площадь учетной делянки - 52,5 м2 (схема посадки -70x30 см). В 2012 г картофель высаживали 25 мая, в 2013 г - 24 мая.

Предпосадочная обработка клубней картофеля состояла в замачивании за 7 дн. до посадки в течение 5 мин. в воде или в соответствующем растворе регулятора роста (норма разведения препаратов - 100 мл на 10 л воды; расход - 10 л на 1 т клубней) с последующим просушиванием в тени. Вегетирующие растения обрабатывали растворами аналогичной концентрации, расход рабочей жидкости - 300 л/га.

В период вегетации в фазе 2-4 листьев однолетних злаковых сорняков проводили обработку препаратом Фюзилад Форте, КЭ (150 г/л) - норма расхода 0,75-1,0 л/га; в фазе 26 листьев однолетних сорняков, при высоте пырея 10-15 см применяли гербицид Зеллек супер (104 г/л) - норма расхода 0,5-1,0 л/га; для профилактики вредоносности колорадского жука в середине июля - начале августа осуществляли двукратное опрыскивание опытных посадок картофеля инсектицидом контактно-кишечного действия Фастак, КЭ (100 г/л) - норма расхода препарата 0,07-0,1 л/га.

Почва опытного участка дерново-подзолистая со средним содержанием гумуса 2,8 % (по Тюрину, ГОСТ 26213-91); рНкс| - 6,6 (ГОСТ 2648385); гидролитическая кислотность -1,5 мг-экв/100 г почвы (ГОСТ 2621291); N - 100 мг/кг (по Кьельдалю, ГОСТ 2°6щ107-84), Р2О5 - 225 мг/кг, К2О -190 мг/кг (по Кирсанову, ГОСТ 2620791). Агротехника - рекомендованная для зоны проведения исследований. Все учеты и наблюдения осуществляли согласно общепринятым методикам [14, 15]. Анализы почвы и химического состава клубней картофеля выполняли в аналитической лаборатории НИИСХ Республики Коми по методикам, принятым в агрохимической службе РФ.

Метеоусловия в годы проведения исследований характеризовались высокой контрастностью, по сравнению со средней климатической нормой.

Сумма среднесуточных температур за период май-сентябрь в 2012 г составила 2101,7°С, в 2013 г - 2169,9°С (при многолетних значениях - 1847,3°С), количество выпавших осадков в 2012 г - 501,9 мм, в 2013 г - 199,2 мм (норма - 321,0 мм).

Результаты фенологических наблюдений в 2012-2013 гг. показали, что применение пектиновых полисахаридов в качестве регуляторов роста позволяет сократить время появления полных всходов на 4-8 дн., периоды от полных всходов до полной бутонизации и массового цветения - на 2-5 и 4-9 дн. соответственно. Ускоренное развитие растений обеспечивает достижение физиологической спелости клубней в более ранние сроки, что дает возможность проводить механизированную уборку уже в начале - середине августа, что позволяет избегать неблагоприятных погодных условий и развития болезней картофеля в конце августа - сентябре.

В фазе бутонизации высота растений в опытных вариантах в среднем была больше, чем в контроле (46,6 см), на 10,1-18,2%, в фазе цветения -на 15,5-23,8% (контроль - 52,2 см).

Результаты учета раннего урожая (на 65-й день после посадки) свидетельствуют о положительном влиянии препаратов на скороспелость. Обработка регуляторами роста увеличило формирование клубней под кустом, по сравнению с контрольным вариантом, на 1,8-2,7 шт. (табл. 1). Наиболее интенсивное образование клубней и нарастание их массы в среднем за период исследований наблюдали в варианте с лемнаном: урожайность составила 18,6 т/га, что превышало контроль на 6,3 т/га, или на 51,2% (табл. 2).

При определении хозяйственной скороспелости учитывали массу ботвы. В среднем за 2 года использования водных растворов пектинов она составила 21,9-23,8 т/га, превысив контроль на 26,6-37,6%. Максимальное в опыте количество основных стеблей отмечено в случае применения лемнана - 5,9 шт., при обработке силенаном оно было равно 5,6 шт., в контроле - 4,4 шт.

Учет урожая на 85-й день после посадки выявил существенную прибавку при использовании изучаемых препаратов - 7,3-9,3 т/га (38,0-48,4 %), по сравнению с контролем (НСР05=2,0). Наибольшее количество клубней под кустом (10,1 шт.) отмечено в варианте с применением пектина ряски малой.

Исходя из проведенного анализа структуры урожая, можно сделать вывод, что применение пектиновых полисахаридов ряски малой и смолевки обыкновенной позволяет не только увеличить количество клубней в кусте, но и повысить долю средней и крупной фракций. Так, за 2 года фракционное соотношение мелкие:средние:крупные клубни в изучаемых вариантах в среднем составило: лемнан - 1,1:4,0:5,0, силенан - 1,1:4,4:4,0, тогда как в контроле - 3,4:2,0:2,0.

Необходимо отметить различия в урожайности, связанные с климатическими условиями. По количеству выпавших осадков 2013 г. не был оптимальным для роста и развития картофеля, наблюдалась неравномерность их выпадения по декадам конца июля - середины августа. В период интенсивного клубнеобра-зования (30-40 дн. до естественного отмирания ботвы) количество осадков колебалось от 6,6 до 20,4 мм, чего, тем не менее, оказалось достаточно для формирования урожая [16]. При этом в вариантах с применением пектинов была отмечена наиболее высокая за годы исследований прибавка 10,4-13,9т/ га, что указывает на стимулирующее влияние изучаемых препаратов при дефиците влаги.

Лабораторный анализ качественных показателей клубней картофеля выявил преимущество варианта с использованием лемнана по всем изучаемым параметрам - содержанию сухого вещества, крахмала и витамина С (табл. 3). Прибавка, по сравнению с контролем, составила, соответственно, 58,8; 53,2 и 56,6%. Эффективность силенана была немного ниже - 47,1; 42,6 и 43,9% соответственно.

2. Влияние пектиновых полисахаридов на урожайность клубней картофеля

Ранняя урожайность Прибавка Общая урожайность Прибавка

Вариант (на 65-й день), т/га к контролю (на 85-й день), т/га к контролю

2012 г | 2013 г | в среднем т/га % 2012 г. | 2013 г. В среднем т/га | %

Контроль 15,1 9,5 12,3 - - 22,4 15,9 19,2 - -

Лемнан 19,6 17,5 18,6 6,3 51,2 27,1 29,8 28,5 9,3 48,4

Силенан 18,3 14,2 16,3 4,0 32,5 26,7 26,3 26,5 7,3 38,0

НСР05 1,4 1,1 - - - 2,0 1,9 - - -

3. Влияние пектиновых полисахаридов на качество клубней картофеля

Вариант Содержание крахмала, % Содержание сухого вещества, % Содержание витамина С, мг%

2012 г. 2013 г. в среднем 2012 г. 2013 г в среднем 2012 г. 2013 г. в среднем

Контроль 18,4 17,2 17,8 24,6 24,8 24,7 22,2 21,0 21,6

Лемнан 18,8 18,9 18,9 24,9 25,6 25,3 23,1 21,6 22,4

Силенан 19,5 17,8 18,7 25,3 24,9 25,1 22,7 21,9 22,3

НСР05 1,5 1,4 - 2,0 2,0 - 1,8 1,7 -

гии селекционного процесса картофеля. М.: Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК», 2006. 70 с.

16. Карманов С.Н., Кирюхин В.П., Коршунов А.В. Урожай и качество картофеля. М.: Россельхозиздат, 1988. 167 с.

Efficiency of Pectic Polysaccharides of Duck's-meat and Bladder Campion at Potato Cultivation

A.G. Tulinov1, E.A. Mikhailova2

1Komi Republic Research Institute of Agriculture, ul. Rucheynaya, 27, Syktyvkar, 167023, Russian Federation 2 Institute of Physiology of Komi Research Center of Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, ul. Pervomayskaya, 50, Syktyvkar, 167982, Russian Federation

Близкое содержание сухого вещества и крахмала в клубнях картофеля в годы исследований, на наш взгляд, обусловлено тем, что погода в критические для их накопления периоды оба года была сухой и жаркой. Это положительно отражается на величинах указанных показателей [11]. В частности, во время массового цветения, когда определяются размеры накопления сухого вещества [11], в 1-11 декадах июля количество выпавших осадков было на 4,1-25,0 мм меньше средних значений (24,0-25,0 мм). У среднеранних сортов, к которым и относится Невский, наиболее интенсивное накопление крахмала в клубнях происходит через 70-80 дн. после посадки [11]. В наших опытах в I декадах августа 2012 и 2013 гг сумма осадков была ниже среднего многолетнего значения (24,0 мм) на 19,6 и 17,4 мм соответственно.

Согласно требованиями к экологической безопасности сельскохозяйственной продукции, в Российской Федерации большое внимание уделяется содержанию вредных для человека и животных химических соединений. Концентрация нитратов в клубнях в нашем опыте колебалась в пределах от 76 мг/кг (контроль) до 54-68 мг/кг (опытные варианты), что не превышало ПДК (250 мг/кг сырых клубней).

Таким образом, применение пектиновых полисахаридов в качестве регуляторов роста способствовало повышению ранней урожайности картофеля на 32,5-51,2%, по сравнению с контрольным вариантом. Прибавка общего урожая при их использовании составила 7,3-9,3 т/га (38,0-48,4%). Обработка изучаемыми препаратами позволяет увеличить содержание сухого вещества в клубнях картофеля на 0,4-0,6%, крахмала - на 0,9-1,1%, витамина С - на 0,7-0,8 мг%.

Литература.

1. Михайлова Е.А., Тулинов А.Г., Шуба-ков А.А. Пектиновые полисахариды как регуляторы роста и развития картофеля // Актуальные проблемы современной науки в 21 веке: Матер. I Междунар. науч.-практ. конф. М.: Апробация, 2013. С. 44-46.

2. Михайлова Е.А., Коковкина С.В., Шу-баков А.А. Влияние экзогенных пектинов из ряски малой и смолевки обыкновенной на рост и развитие моркови столовой // Естественные и математические науки: вопросы и тенденции развития: Матер. Междунар. заоч. науч.-практ. конф. Новосибирск: СибАК, 2013. С. 97-100.

3. Влияние пектиновых полисахаридов ряски малой и смолевки обыкновенной на рост и развитие томатов / Е.А. Михайлова, С.Н. Триандафилова, Е.А. Гюнтер, О.В. Попейко, А.А. Шубаков, Ю.С. Оводов // Биологически активные вещества и материалы: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения: Матер. Междунар. междисципл. науч. конф. Том 1. Украина: Новый свет, 2013. С. 221.

4. Тулинов А.Г. Влияние пектиновых полисахаридов лемнана и силенана на рост и развитие картофеля // Достижения науки и техники АПК, 2014. № 4. С. 49-50.

5. Владимиров С.В., Владимиров В.П., Мостякова А.А. Влияние регуляторов роста и расчетных доз удобрений на продуктивность картофеля в лесостепи Среднего Поволжья // Вестник Казанского ГАУ, 2014. № 2. С. 131-135.

6. Исайчев В.А., Андреев Н.Н., Каспи-ровский А.В. Влияние регуляторов роста на содержание тяжелых металлов в зерне яровой пшеницы сорта Землячка в условиях Среднего Поволжья // Вестник Казанского ГАУ, 2013. № 1. С. 103-107.

7. Фиторегулятор «Лариксин» и показатели качества зерновых культур /

C.Л. Белопухов, ТИ. Шатилова, О.В. Гаврили-на, И.С. Витол, ГП. Карпиленко //Достижения науки и техники АПК, 2013. № 9. С. 34-35.

8. Тимошкин О.А., Тимошкина О.Ю., Яковлев А.А. Фотосинтетическая деятельность бобовых трав при применении микроудобрений и биорегуляторов // Достижения науки и техники АПК. 2013. № 7. С. 58-60.

9. Постников А.Н., Зольникова Е.В. Урожайность кормовой свеклы и брюквы при использовании регуляторов роста // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 9. С. 37-39.

10. Gould S.E., Rees D.A., Richardson N.G., Steel I .W. Pectic polysaccharides in the growth of plant cells: molecular structural factors and their role in the germination of white mustard // Nature, 1965. V. 208. P. 876-882.

11. Darvill A., Augur C., Bergmann C., Carlson R.W., Cheong J.J., Eberhard S., Hahn M.G., Lo V.M., Marfa V., Meyer B., Mohnen

D., O'Neill M.A., Spiro M.D., van Halbeek H., York W.S., Albersheim P. Oligosaccharins-oligosaccharides that regulate growth, development and defence responses in plants // Glycobiology, 1992. V. 2. № 3. P. 181-198.

12. Francis D., Sorrell D.A. The interface between the cell cycle and plant growth regulators: a mini review // Plant Growth Regulation, 2001. V. 33. P. 1-12.

13. Оводов Ю.С. Полисахариды цветковых растений: структура и физиологическая активность // Биоорганическая химия, 1998. Т. 42. № 7. C. 483-501.

14. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

15. Симаков Е.А., Склярова Н.П., Яшина И.М. Методические указания по техноло-

Summary. In 2012-2013 under the conditions of the Komi Republic Studies on the sod-podzol soils with an average content of humus 2.8% influence of pectic polysaccharides on earliness, yield and quality of potato variety Nevsky tubers was studied. Pectic polysaccharides were researched as plants growth and development regulators: lemnan - pectin from Lemna minor and silenan - pectin from callus tissue of Silene vulgaris. A week earlier planting 50-80 grams potato tubers were treated (soaked for 5 min) with the lemnan and silenan preparations. Dilution rate 100 milliliters per 10 liters of water; spray material consumption - 10

1 per 11 of potato tubers. After that the plants were sprayed in the phase of 3-5 leaves and tuber formation phase; dilution rate - 100 ml per 101 of water, consumption rate of the working fluid - 300 l/ha. It was established the positive influence of growth regulators on potato productivity and quality. A period of plants growth and development was shorter, and tubers achieve physiological ripeness earlier (from

2 to 9 days). Pectic polysaccharides application as growth regulators acted to raise early potato yield by 32.5-51.2% compared to the control. Increase due to preparations was 7.3-9.3 t/ ha (38.0-48.4%). In addition to the above, the dry substance content in potato tubers (by 0.4-0.6%), starch (0.9-1.1%) and vitamin C (0.7-0.8 mg%) were increased.

Keywords: potato, preplant treatment, spraying, growth regulators, pectic polysac- 3 charides, yield, quality. M

Author Details:A.G. Tulinov, Cand.Sc.(Agr.), ^ head of laboratory (e-mail: toolalgen@mail.ru); g E.A. Mikhailova, research fellow.

For citation: Tulinov A.G., Mikhailova s E.A. Efficiency of Pectic Polysaccharides of Duck's-meat and Bladder Campion at Potato io Cultivation. Zemledelie. 2016. No. 2. Pp. 39- 2

41 (in Russ.). 0

6