СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ МИНИ-КЛУБНЕЙ ОЗДОРОВЛЕННОГО КАРТОФЕЛЯ Российский патент 2019 года по МПК A01G31/00 

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к селекции и семеноводству картофеля. Реализация мероприятий по развитию растениеводства направлена на создание экономических и технологических условий устойчивого развития отечественной отрасли растениеводства и увеличения объемов семенного материала, а для достижения этих целей необходимы исследования и разработка технологических рекомендации по использованию современных способов получения оздоровленного посадочного материала картофеля (Батыгин, Н.Ф. Метод предпосевной обработки клубней картофеля градиентным магнитным полем / Н.Ф. Батыгин, Р.Д. Говорун, В.И. Данилов // Сообщения объединенного института ядерных исследований. Дубна, 1985. - №19-85- 963. - С. 10; Вагизова А.С. О механизме действия мивала на развитие и продукционные процессы у оздоровленных растений картофеля / А.С. Вагизова, В.Г. Бикмурзина, Л.А. Сычкова, Н.А. Вологжанина // Тез. докл. II Всесоюзн. конф. "Регуляторы роста и развития растений". Киев, 1989. С. 199; Перфильева, С.Д. Регулирование цветения и клубнеобразования у картофеля [Текст] / С.Д. Перфильева, В.П. Кирюхин - М.: Колос, 2009. - 612 с.).

Картофель является культурой разностороннего использования, возделывается как продовольственная, кормовая и техническая. Увеличение производства картофеля неразрывно связано с совершенствованием семеноводства на меристемной основе. В настоящее время эта задача решается на основе безвирусного семеноводства, через применение современных методов оздоровления сортов, клонального размножения меристемных микрорастений, а также использования различных технологий круглогодичного размножения исходного материала в условиях аэропоники. В этом случае выращивание растений происходит на питательном растворе без использования субстратов. Снабжение растений питательными веществами осуществляется путем периодического опрыскивания корней распыленным питательным раствором (Баскаков Ю.А. Регуляторы роста растений / Ю.А. Баскаков, А.А. Шаповалов. - М.: Знание, 2006. - 56-62 с.; Насурлаева З.Ю. Стимуляция жизнеспособности целого растения в электромагнитном поле // Успехи современного естествознания. - 2008. - №12). В настоящее время аэропоника является эффективным методом ускоренного размножения оздоровленного материала. Наши исследования были направлены на размножение исходных оздоровленных минирастений картофеля и получения мини-клубней, пригодных для выращивания в открытом грунте. Биологический потенциал существующих сортов картофеля позволяет получить урожай в оптимальных условиях более 100 т/га. В условиях же крупномасштабного земледелия этот потенциал реализуется лишь на 15-29%. Одной из причин этого является низкое качество семенного материала

Задача, решаемая изобретением, - увеличение числа мини-клубней картофеля в аэропонной установке под влиянием кремнийорганического биостимулятора и омагничивания питательного раствора.

Микрорастения картофеля высаживали в аэропонную установку. При культивировании применяли минеральные удобрения. Микрорастения закрепляли на подвесном стеллаже, а корни находились внутри емкости и орошались питательным раствором. Смесь подавалась к корням периодически в течение 30 секунд каждые 3 минут круглосуточно.

Режим питания и освещения разделены на три основных периода. В первый период освещенность составила 120000 люкс/часов, во второй - 150000 люкс/часов, в третий - 80000 соответственно. Концентрация питательного раствора на первой неделе после высадки рассады составляла -0,5%; на второй неделе - 0,8%; на третьей - 1,4%; на четвертой и до конца вегетации - 1,8%, а рН раствора на протяжении всего опыта поддерживалось постоянным около 6,0 моль/литр. Омагничивание питательного раствора происходило четыре раза за вегетацию с помощью прибора, который присоединяли к баку с питательным раствором и одновременно вносили кремнеорганический биостимулятор в концентрации 2,5 г препарата на 10 л воды.

Принцип культивирования состоит в том, что растение закрепляется зажимами на крышке сосуда, наполненного питательным раствором таким образом, чтобы 1/3 корней находилась в растворе, а остальные корни находятся в воздушном пространстве между раствором и крышкой сосуда и периодически увлажняются. Особенно важно позаботиться о поддержании повышенной влажности воздуха в пространстве, окружающем корни, чтобы они не засохли, и обеспечить доступ воздуха к ним. Достоинства данного метода очевидны и состоят в следующем: эффективность, экологичность, низкая энерго- и материалоемкость, возможность контроля концентрации питательного раствора (Насурлаева З.Ю. Стимуляция жизнеспособности целого растения в электромагнитном поле // Успехи современного естествознания. - 2008. - №12; Тюренкова Н.В., Спиров Г.М., Верхова А.Ф., Медведева Л.Н., Меркулова В.Г. Выращивание тепличных культур при стимулирующей обработке семян и вегетирующих растений физическими факторами // Высокоинтенсивные физические факторы в биологии, медицине, сельском хозяйстве и экологии. Тр. Международной конф. 26-28 апреля 2004. - Саратов, - 2004).

При заданном режиме освещения и подачи питательного раствора нами был получен высокий темп роста растений картофеля. Масса первоначально высаженных растений составляла в среднем 1,6 г вместе с корнями. К концу второй недели масса увеличилась до 12 г/растение, к четвертой неделе до 200 г/растение, что на 15% больше, чем при общепринятой методике в теплице. При одновременной обработке омагниченой водой и препаратом мивал-агро масса растений увеличивалась у сорта Винета на 11%, Ред Скарлет, Альвара - 17%, Дельфине - 14%, Рябинушка - 15%, Нора - 19%. Достигнутые темпы роста растений картофеля позволили нам к концу вегетации получить у сортов Ред Скарлет и Нора - 98, Альвара - 97, Дельфине -93 шт/мини-клубней с одного учетного растения (таблица 1).

Слабое магнитное поле может изменить диэлектрическую постоянную воды. Изменение в характеристиках диполя воды может привести к изменению физических свойств, проводимости и, следовательно, общей минерализации. Это в определенной степени увеличивает доступность элементов минерального питания для сельскохозяйственных культур. Положительные результатом по применению омагничиваной воды отмечают отечественные и зарубежные ученые (Колчин, Н.Н. Производство картофеля за рубежом [Текст] / Н.Н. Колчин // Картофель и овощи. - 2010. - №2. - с. 8; Любимов В.В., Рагульская М.В. Электромагнитные поля, их биотропность и нормы экологической безопасности. Журнал депонированных рукописей №3 март, 2004; Mathur М., Le zhang," The Effect of Static Electromagnetic Fields on the Root Growth of Radish Seedlings", 2000).

Так во II варианте с омагничиванием воды число мини-клубней увеличивается на 3%, а обработка Мивал-Агро в среднем увеличивала число клубней на 10%. Лучшие результаты были получены при совместном использовании второго и третьего вариантов - 14% в среднем по всем сортам. В этом варианте на основных стеблях появлялись дополнительные побеги (пасынки), отсюда облиственность куста значительно увеличивается. В ходе эксперимента учитывали число, площадь листьев, массу сырой ботвы, число стеблей. Рост стеблей и облиственность кустов существенно увеличивалась при обработке растений Мивал-Агро у всех изученных сортов в среднем на 10%. Биокремнийорганический регулятор роста, является комплексным препаратом, он активизирует процессы жизнедеятельности растений, увеличивает продуктивность, улучшает качество продукции, укрепляет защитные свойства, повышает устойчивость к неблагоприятным условиям выращивании. Кремний обнаружен у всех растений. Особенно много его в клеточных стенках, а при отсутствии в питательной среде нарушается ультраструктура клеточных органелл (Вагизова А.С. О механизме действия мивала на развитие и продукционные процессы у оздоровленных растений картофеля / А.С. Вагизова, В.Г. Бикмурзина, Л.А. Сычкова, Н.А. Вологжанина // Тез. докл. II Всесоюзн. конф. "Регуляторы роста и развития растений". Киев, 1989. С. 199). Крезацин, входящий в состав Мивал-Агро, является аналогом фитогормонов, обладающих ауксиновой активностью. Практическое применение регуляторов роста является важным резервом повышения адаптивности растений, увеличения урожайности, качества клубней картофеля. Опыт по культивированию растений картофеля в аэропонной установке позволяет сделать заключение, что данный метод может стать эффективным инструментом для ускоренного размножения исходных оздоровленных пробирочных растений и получения мини-клубней, пригодных для выращивания в открытом грунте.

В ходе нашей работы мини-клубни в течение всей вегетации, сортировали на мелкую фракцию, среднюю и крупную. Применение омагниченной воды и регулятора роста существенно повышало количество мини-клубней крупной фракции и уменьшало число мелких клубней (таблица 2).

Таким образом, при традиционных методах выращивания одно растение дает от 6 до 8 мини-клубней в течение трех-четырех месяцев, и собираются они в один прием. Новая технология, как позволяют убедиться наши опыты, увеличивает число мини-клубней с растения почти до ста штук, а их сбор растянут во времени, что позволяет снимать мини-клубни определенного размера, и стимулирует растение к формированию новых клубней. Все это позволяет получать большую отдачу при тех же производственных затратах. Исследования показали, что совместное использование кремнеорганического биостимулятора и омагничивание питательного раствора увеличивает выход мини-клубней до 98 штук с одного растения.

Изобретение может быть использовано в селекции и семеноводстве картофеля. При выращивании мини-клубней оздоровленного картофеля в аэропонной установке четыре раза за период вегетации производят обработку корней растений картофеля питательным раствором кремнийорганического биостимулятора «Мивал-агро» в концентрации 2,5 г препарата на 10 л воды. Питательный раствор одновременно с приготовлением омагничивают. Обеспечивается увеличение числа мини-клубней, полученных с одного растения. 2 табл.

Способ выращивания мини-клубней оздоровленного картофеля в аэропонной установке, характеризующийся тем, что четыре раза за период вегетации растений картофеля производят обработку корней питательным раствором кремнийорганического биостимулятора «Мивал-агро» в концентрации 2,5 г препарата на 10 л воды, который одновременно с приготовлением омагничивают.