SCI Библиотека

Проблема и цель. Одной из ключевых проблем РФ в аграрном секторе является зависимость отечественных производителей картофеля от импорта семенного материала. Это подчеркивает актуальность развития национальной базы селекционных достижений для обеспечения устойчивости агропромышленного комплекса, что требует значительных научных и технологических усилий в селекции и агротехнологиях. Целью исследований является разработка и внедрение передовых методик, позволяющих улучшить качество и всхожесть отечественных сортов картофеля, а также оптимизировать условия их хранения. Это включает в себя изучение влияния различных климатических и агротехнических параметров на урожайность и устойчивость новых сортов к заболеваниям. Особое внимание уделяется созданию различных моделей взаимосвязи условий хранения и всхожести картофеля. В конечном счёте, такие исследования должны способствовать полному обеспечению потребностей страны в семенном материале, уменьшая зависимость от импортных поставок и укрепляя позиции России на мировом рынке сельхозпродукции.

Методология. Модель взаимосвязи между условиями хранения и всхожестью картофеля определяет процент прорастания как функцию, зависящую от температуры, влажности и длительности хранения. Применение корреляционной матрицы позволило оценить степень взаимосвязи каждого фактора с показателями прорастания. Установлено, что повышение температуры отрицательно коррелирует с процентом прорастания, что подчеркивает необходимость контроля температурного режима. Обработка данных производилась с использованием программ Microsoft Excel и Statistica, что способствовало детальному анализу полученных результатов.

Результаты. В проведённом исследовании основное внимание уделено изучению факторов хранения, влияющих на предпосадочную обработку семенного картофеля, с использованием модели, рассматривающей такие параметры, как температура, влажность, продолжительность хранения и условия освещённости. Температура хранения 3° C 5° C оптимальна для предотвращения потери влаги и развития болезней, в то время как оптимальная относительная влажность (88-92 %) помогает поддерживать качество клубней. Модель учитывает влияние этих факторов на три ключевых параметра выхода: энергия прорастания, процент прорастания, заболеваемость картофеля. Составленная система связанных дифференциальных уравнений детально описывает изменения химических и физических свойств клубней при хранении и последующую предпосадочную обработку. Важным шагом в усовершенствовании модели является интеграция параметров предпосевной обработки, таких как рост, защита от болезней и стрессоустойчивость, необходимых для более точного отражения реальных условий и определения оптимальных методов хранения. В свою очередь, лабораторные и хозяйственные исследования в дальнейшем проверят её адаптивность и практическую применимость.

Заключение. Применение разработанной модели в сельском хозяйстве является важным элементом для снижения рисков и повышения эффективности производства картофеля. Одним из направлений усовершенствования модели является интеграция уравнений, описывающих потоки тепла и влажности, что позволит детально анализировать температурные и влажностные градиенты в массе клубней. При этом адаптация модели под различные сорта картофеля и специфические условия требует корректировки ее параметров на основе экспериментальных данных, что улучшит точность прогнозов. Внедрение параметров предпосевной обработки в модель предоставит возможности для более точного прогнозирования изменений в качестве клубней картофеля. Это, в свою очередь, позволит оптимизировать процесс подготовки семенного материала. Такие улучшения приведут к значительному росту урожайности и качества продукции.

Solanum tuberosum L. поражается примерно 40 различными видами вирусов и 2 вироидами. Для ограничения распространения фитовирусов в полевых условиях необходимо обладать достоверными сведениями о видовом составе растений-резерваторов, суммарной векторной активности переносчиков и выявлении возможных путей распространения инфекции в конкретных местах выращивания семенного материала. Важно также выявление факторов, способствующих или препятствующих заражению растений вирусами и проявлению признаков болезней на различных сортах картофеля. Учет проявления фитовирусов осуществляли осмотром каждого растения в пробе, проводили по полным всходам, в фазу бутонизации-цветения и перед уничтожением ботвы. Сбор насекомых осуществляли стандартным энтомологическим методом. Тотальную РНК выделяли коммерческими наборами для выделения нуклеиновых кислот из растительного материала «ФитоСорб» (Синтол) с использованием магнитных частиц на автоматической станции выделения KingFisher Flex (ThermoScientific). Нами обнаружен факт накопления фитовирусной нагрузки в условиях отсутствия обновления посадочного материала картофеля. Исследуемые растения картофеля содержали смешанную вирусную инфекцию, состоящую из вирусов мозаичной группы: PVY, PVX, PVM, PVS PVA, а также PSTVd и PLRV. В результате отсутствия обновления семян происходит концентрация фитовирусов в агроэкосистеме, что увеличивает дополнительную вирусную нагрузку и способствует вторичному заражению картофеля. Среди насекомых, оби-
тающих в агроэкосистеме картофельного поля, нами установлено, что векторами вирусной инфекции являлись насекомые рода Цикадка, Henosepilachna vigintioctomaculata, Dolycoris baccarum, Mythimna separata, Lygus pratensis, Rhopalosiphum padi. Многие дикорастущие сорные растения являются кормовыми для насекомых – векторов, что способствует накоплению вирусной нагрузки в агробиоценозе, нами установлено, что основными растениями-резерваторами опасных вирусов картофеля являются многолетние, т.е. зимующие сорняки, такие как Sonchus arvensis, Taraxacum officinale. Мы определили, что носителями PVY являются Trifolium pratense typus L., Chenopodium album L., Plantago major L., Barbarea vulgaris W.T.Aiton, Ambrosia artemisiifolia L. Все эти факторы являются одной из основных причин возникновения эпифитотийных ситуаций.

Мелкие миниклубни до 15 мм можно использовать при выращивании продовольственного картофеля, насыщенного дефицитными микроэлементами, – например, селеном, являющимся мощным иммуномодулятором и антиоксидантом. Для этого необходимо определить оптимальную концентрацию селена, наносимого на растения. Исследования проведены с целью изучения основных показателей качества и урожайности насыщенного селеном продовольственного картофеля, выращенного из нестандартных миниклубней размером 10…15 мм. Исследования проводились в 2019-2021 гг. на сортах Гулливер, Аметист и Гранд, выращенных на дерново-подзолистой среднеокультуренной супесчаной почве. Схема опыта включала в себя 2 варианта: контроль – без обработки; опыт – листовая обработка растений селенитом натрия в дозе 3 г/га. В соответствии с существующими методиками исследовали качество выращенного урожая: изучали содержание крахмала, сухого вещества, нитратов и селена, потемнение мякоти сырых и вареных клубней, вкус клубней картофеля. Усредненная валовая урожайность по сортам составила 17,3…18,7 т/га, товарность по размеру клубней – 96,5…97,4%. В среднем за 3 года прибавка урожая товарных клубней от применения селенита натрия составила 1,1…1,8 т/га. Содержание селена в клубнях 0,11…0,24 мг/кг сырого веса не превысило предельно допустимую концентрацию в картофеле 0,5 мг/кг. Листовая обработка селенитом натрия в дозе 3 г/га не оказала значительного влияния на показатели качества клубней картофеля, но по отношению к контролю увеличила содержание селена в клубнях на 0,06…0,10 мг/кг сырого веса. Рентабельность выращивания продовольственного картофеля из мелких нестандартных мини-клубней, полученных аэрогидропонным способом и листовой обработкой растений селенитом натрия, в зависимости от сорта составила 16,1…28,6%. Для получения оптимального содержания селена в клубнях предложено увеличить концентрацию селенита натрия и продолжить исследования по повышению урожайности и улучшению качества клубнеплодов.

Представлены результаты проводимых в 2022–2023 гг. комплексных опытов по изучению эффективности применения на сортах картофеля разной группы спелости элементов технологии ускоренного безвирусного семеноводства на серой лесной среднесуглинистой почве лесостепи Новосибирского Приобья. Почва места проведения исследований содержала гумуса 3,48 %, азота легкогидролизуемого – 11,3 мг, подвижного фосфора – 13,1 мг и обменного калия – 15,1 мг/100 г при pH 6,19. Агротехнология в опытах была общепринятая для современных агротехнологических исследований. На серой лесной среднесуглинистой почве ЗАО СХП «Мичуринец» Новосибирского района Новосибирской области в условиях изолированных участков открытого грунта при посадке оздоровленной супер-суперэлиты трех сортов разной группы спелости: Розара, Ред Скарлетт (ранние) и Златка (среднеспелый) показано формирование стандартного безвирусного посадочного материала суперэлиты. Валовый сбор безвирусной суперэлиты равен у сорта Розара – 40 т, Ред Скарлетт – 4,86 т и у сорта Златка – 33,72 т при выходе стандартной семенной фракции 35–60 мм на уровне 70 %. В условиях специализированной теплицы максимальное среднее количество клубней с сосуда отмечено в варианте с сортом Сокур – 14,9 шт. и Ред Скарлетт – 11 шт. В защищенном грунте доминировала стандартная фракция семенных оздоровленных клубней 35–60 мм от 18 т/га у сорта Златка, до 21 т/га у сорта Розара. В специализированной теплице доля семенных клубней была в большей степени фракции 35–45 мм и 45–55 мм – в среднем 26 %. Усовершенствованная технология семеноводства безвирусного картофеля обеспечила формирование оздоровленного элитного материала у сорта Златка 193,26 т, Розара – 111,63 т и Ред Скарлетт – 28,42 %. Выход семенной фракции 35–60 мм достигал 72 %.