ВЛИЯНИЕ ХИТОЗАНА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ АЭРОПОНИКИ
ВЛИЯНИЕ ХИТОЗАНА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ АЭРОПОНИКИ
Аннотация
В опыте изучено влияние регулятора роста Хитозан на продуктивность картофеля среднеспелой группы сорта Восторг селекции ВНИИКХ им. А.Г. Лорха в условиях аэропоники. Установлено, что обработка вегетирующих растений Хитозаном приводит к увеличению высоты растений на 25,3%, длины корней на 8,6%, количество столонов на 39,2%, урожайность куста на 67,4%, коэффициент размножения на 26,7%. Также получено незначительное повышение биохимических показателей мини-клубней. Превышение составило по сухому веществу — 14,5%, по содержанию белка — 33,3%, по накоплению крахмалу — 20,4%. Содержание витамина С осталось на уровне контроля. В целом, обработка вегетирующих растений препаратом Хитозан в концентрации 0,01% в аэропонных условиях способствует получению более высокого урожая с большим коэффициентом размножения, что особенно актуально в настоящее время и перспективно в картофелеводстве.
1. Введение
Выращивание растений картофеля в условиях аэропоники является в настоящее время перспективным направлением, которое способно обеспечить оптимальные условия для формирования мини-клубней , , . В данном случае преимущество аэропонной технологии состоит в том, что каждую стадию процесса можно регулировать. Поэтому существенное влияние на этот процесс оказывают регуляторы роста, которые способны создавать необходимые условия для активации ростовых процессов, в частности, проявляющихся в повышении продуктивности растений картофеля , .
Регуляторы роста — это вещества, как правило, органического происхождения, которые в малых концентрациях способны изменять количественные и качественные показатели картофеля , .
К регуляторам роста относится препарат Хитозан. Механизм действия которого заключается в активации ростовых процессов, направленных на увеличение показателей роста вегетативных органов , . Данный механизм, по мнению некоторых исследователей, возможен благодаря тому, что Хитозан способен изменять осмотическое давление клеток, а следовательно, это дает возможность лучше поглощать и усваивать воду и питательные вещества из рабочего раствора . По мнению других авторов, Хитозан способен индуцировать деление клеток корней путем активации в них ауксинов и цитокининов, что в итоге приводит к росту корневой системы, а в дальнейшем это способствует повышению продуктивности, т.е. увеличению коэффициента размножения . Есть мнение , что обработка вегетирующей листовой поверхности приводит к увеличению процесса фотосинтеза, что можно объяснить изменением в транспорте через устьичные щели, ускорением транспирации и углеродного метаболизма в растениях, что в итоге приводит к повышению урожайности культуры.
Поэтому цель исследования состоит в изучении влияния Хитозана на продуктивность картофеля в условиях аэропоники. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1) изучить влияние Хитозана на биометрические показатели вегетативных органов растений картофеля в условиях аэропоники;
2) изучить влияние Хитозана на продуктивность корневой системы растений картофеля в условиях аэропоники;
3) изучить влияние Хитозана на биохимический состав мини-клубней картофеля сорта Восторг.
2. Методы и принципы исследования
Исследования проводились в лаборатории физиологии растений и сельского хозяйства кафедры биологии, химии, экологии и методик обучения НГПУ им. К. Минина и в лаборатории биотехнологии на базе ООО «Элитхоз» в 2025 году.
В эксперименте использовали оздоровленный меристемный материал картофеля сорта Восторг, среднеспелой группы селекции ВНИИКХ им. А.Г. Лорха.
Схема опыта включала следующие варианты: 1 вариант — контроль без обработок; 2 вариант — обработка вегетирующих растений Хитозаном в дозе 10 мл/л (0,01%). Опрыскивание вегетирующих растений производили 2 раза (14 и 28 день культивирования в аэропонике) ручным опрыскивателем.
Биометрические параметры вегетативных органов (высоту растений, длину корней, количество столонов) определяли на 42 день, количество мини-клубней, биохимические параметры — на 80 день вегетации .
Полученные результаты обрабатывались статистически с использованием компьютерных программ Microsoft Excel .
3. Основные результаты и обсуждения
Установлено, что в ходе эксперимента Хитозан в концентрации 0,01% способствовал увеличению биометрических показателей вегетативных органов растений картофеля сорта Восторг, выращиваемых в аэропонной установке по вариантам опыта неодинаково (табл. 1).
Таблица 1 - Влияние Хитозана на биометрические показатели вегетативных органов растений картофеля сорта Восторг в условиях аэропоники
Вариант | Высота растений, см | Длина корней, см | Количество столонов, шт |
Контроль | 45,7 | 50,0 | 18,1 |
Хитозан | 57,3 | 54,3 | 25,2 |
НСР05 | 2,7 | 1,3 | 3,6 |
Примечание: 2025 г
Обработка растений Хитозаном достоверно увеличила высоту растений на 25,3%, по сравнению с вариантом без обработки. Также отмечено, что растения на опытном варианте сформировали более длинные корни. Превышение данного параметра составило 8,6%, по отношению к контрольному варианту, что также является достоверным показателем. Результаты предыдущих опытов свидетельствуют о том, что величина корневой системы определяет продуктивность растений, поэтому растения, имеющие более развитую корневую систему, способны активнее использовать питательные элементы и влагу из питательного раствора, и в итоге продуктивнее развиваться.
Было установлено, что в процессе исследования растения картофеля сорта Восторг сформировали на 39-й день опыта хорошо развитые столоны. Количество столонов при обработке растений препаратом в опыте увеличилось на 39,2%, по сравнению с контролем. Увеличение столонов в дальнейшем, как правило, приводит к увеличению урожая клубней, поэтому данную обработку можно рекомендовать как прием для повышения коэффициента размножения, что является особенно важным и необходимым элементом аэропонной технологии (табл. 2).
Таблица 2 - Влияние Хитозана на продуктивность куста картофеля сорта Восторг в условиях аэропоники
Вариант | Урожайность мини-клубней, г/куст | Средняя масса клубня, г | Коэффициент размножения, шт/раст |
Контроль | 2031,6 | 22,4 | 90,7 |
Хитозан | 3401,3 | 29,5 | 115,3 |
НСР05 | 28,7 | - | - |
Применение препарата Хитозан при выращивании картофеля в условиях аэропоники способствовало не только увеличению высоты растений, длины корней и количества столонов, но также оказало положительное влияние и на урожайность и выход мини-клубней картофеля сорта Восторг. Урожайность с куста в варианте с применением Хитозана превышала данный показатель на 67,4%, по сравнению с контролем. Коэффициент размножения составил на опытном варианте 115,3 шт/раст, на контроле 90,7 шт/раст, что превышает контроль на 26,7%. Средняя масса клубня также была выше на опытном варианте. Параметры продуктивности куста показывают, что эффективность данного приема в условиях аэропоники не вызывает сомнения. Поэтому аэропонные технологии выращивания растений относятся к такому типу биотехнологий, которые могут вывести сельское хозяйство на принципиально новый уровень развития .
Хитозан также способствовал незначительному повышению качественных показателей мини-клубней (табл. 3).
Таблица 3 - Влияние Хитозана на биохимические показатели мини-клубней картофеля сорта Восторг в условиях аэропоники
Вариант | Сухое вещество, % | Витамин «С», мг% | Белок, % | Крахмал,% |
Контроль | 19,3 | 14,9 | 1,2 | 13,7 |
Хитозан | 22,1 | 15,0 | 1,6 | 16,5 |
НСР05 | 0,2 | 0,1 | 0,1 | 0,2 |
Наилучший результат был получен при обработке ботвы Хитозаном. Превышение по сухому веществу было достоверным и составило 14,5%, по сравнению с контролем. Содержание витамина С в мини-клубнях после обработки препаратом не изменилось. Данный параметр был в пределах ошибки опыта. По содержанию в мини-клубнях белка опытный вариант достоверно превышал контрольный на 33,3%. Содержание крахмала в мини-клубнях при обработке Хитозаном увеличилось на 20,4%, по сравнению с контрольным вариантом. Видимо, обработка Хитозаном усиливает метаболические процессы в растениях и приводит к более быстрому оттоку органических веществ (ассимилятов) в формирующиеся клубни .
4. Заключение
Выявлено, что препарат Хитозан вызывает увеличение высоты растений (на 25,3%), длины корней (на 8,6%) и количества столонов (на 39,2%), по сравнению с контролем.
Установлено, что обработка растений Хитозаном способствовала увеличению урожайности с куста на 67,4%, средней массы клубня на 31,6%, коэффициента размножения на 26,7%, по сравнению с контролем.
Установлено, что обработка Хитозаном способствовала незначительному повышению биохимических показателей. Превышение по сухому веществу составило 14,5%, по содержанию белка — 33,3%, по накоплению крахмала — на 20,4%, по сравнению с контролем. Изменение по содержанию витамина С было в пределе ошибки опыта.
В итоге, аэропоника имеет большое преимущество в технологиях размножения картофеля. Так как данный метод дает возможность проконтролировать каждую стадию процесса выращивания и поэтому можно добиться высокого коэффициента размножения и получить материал более качественный с помощью различных агротехнических приемов.