ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ БИОМАССЫ РАСТЕНИЙ КАРТОФЕЛЯ В АЭРОПОННОЙ УСТАНОВКЕ

Аэропоника — высокотехнологичный способ бессубстратногокуль-тивирования растений на специально подобранных питательных растворах. Благодаря самым передовым научным разработкам аэропоника становится важным агротехническим средством, позволяющим повысить продуктивность растений, улучшить качество выращиваемой экологически чистой продукции. При выращивании растений в закрытых помещениях в аэропонных установках практически исключаются влияние сезонности, использование субстратов, применение множественных средств защиты растений. Преимуществом аэропоники является экономное расходование воды, электроэнергии, удобрений [1,4].

Аэропонная технология получения миниклубней картофеля является мало распространенной в практике. До сих пор наименее изучены физиологические и генетические особенности использования искусственных условий для реализации биологического потенциала растений [2].Установку можно использовать для исследования физиологических (водный режим, минеральное питание, фотосинтез и транспирация), биохимических свойств растений (биосинтез биологически активных веществ и вторичных метаболитов) [3].

Целью проведения исследований являлось изучение процесса роста растений различных сортов картофеля в аэропонной установке. Для решения поставленной цели определены следующие задачи: изучить генотипические особенности процесса формирования побегов, листового аппарата и корневой системы растений в условиях аэропонной установки.

Материал и методы

В качестве материала для исследований использовали микроклоны раннеспелых сортов Ред Скарлет, Розара, среднеспелых — Кондор, Невский, и селекционной линии Л 2, полученные методом микроклонального размножения в условиях invitro.

Исследования проводили в универсальной аэропонной установке Урожай-9000 [1]. Общая площадь установки составляет 3м². Плотность высадки растений 22 растения на м². Микрорастения адаптировали в течение 3-х суток в дистиллированной воде. Выращивание проводили в 2 этапа: сначала в условиях длинного дня(16 часовой фотопериод) на питательном растворе с содержанием макро и микрокомпонентов,режим впрыска раствора 2 минуты, аэрация 3 минуты; затем в условиях короткого дня (12 часов фотопериод). Концентрация раствора увеличивалась на этапе смыкания корней, на этапе закладки столонов из него исключали аммонийные источники азота.

В процессе роста растений измеряли параметры роста побегов, листьев и корней. Полученные данные обрабатывали методом двухфакторного дисперсионного анализа, со сравнением частных средних по тесту Дункана [5].

Результаты

После высадки микрорастений в аэропонную установку на первом этапе растения интенсивно формировали корни. За неделю длина корней увеличивалась более чем в 2 раза. Спустя 20 дней наблюдалось смыкание корней. У селекционной линии Л2 смыкание произошло уже на 15 сутки, у сорта Невский на 19 сутки, у сорта Розара на 21 сутки, у сорта РедСкарлет на 22 сутки. Смыкания корневой системы у сорта Кондор не произошло.

Интенсивность ростовых процессов зависела от генотипа растений. Графики динамики роста показателей побегов отображаются S-образными кривыми. Первоначально показатели роста увеличивались медленно, спустя месяц интенсивность их роста значительно увеличивалась и выходила на некоторое плато.

По показателю «число листьев» по сортам существенных различий не было и  нарастание биомассы проходило плавно. Только у сорта Невский (207,8 шт.) и линии Л2 (204,4 шт.) спустя месяц после высадки число листьев резко выросло и было наивысшим по сравнению с другими сортами (рис.1).

Высокими темпами роста побегов отличался сорт Розара (6,58 шт.). У растений сортов РедСкарлет (2 шт.) и Кондор (3,17 шт.) число побегов выросло незначительно и составило в итоге 2-3 шт. на растение. Побеги на растениях сорта Невский (6,33 шт.) и линии Л2 (8,5 шт.) в течение первого месяца практически не образовывались, а затем на 5 неделе их число выросло в 2,5-3 раза (рис.2).

Рисунок1. Динамика роста числа листьев

Рисунок 2. Динамика роста количества побегов

Расчет площади фотосинтетической поверхности показывает, что максимальная площадь листьев сформировалась у линии Л2 (14,8 тыс. м²/га) и у сорта Невский (12,5 тыс. м²/га). В среднем по сортам нарастание зеленой массы было равномерное. Наименьшая площадь листовой поверхности была отмечена у сорта Кондор (6,6 тыс. м²/га) (рис.3).

Рисунок3. Динамика роста площади листьев

Таким образом, проведенные исследования показывают, что при подборе сортов для выращивания в установках аэропонного типа необходимо учитывать особенности формирования биомассы растений. Наибольшей биомассой характеризовался сорт Невский и линия Л2, наименьшей биомассой отличался сорт Кондор, сорт Ред Скарлет и Розара отличались относительно выровненной динамикой роста биомассы. Также среднеспелый сорт Невский отличался максимальным числом листьев, а линия Л2 наибольшим количеством побегов по сравнению с другими сортами. При этом характеристика по срокам созревания сорта в полевых условиях не является гарантией отражения темпов роста и динамики формирования урожая в условиях аэропоники. Сорт Невский и линия Л2, характеризующиеся как среднеранние, имели более высокие темпы формирования биомассы по сравнению с раннеспелыми сортами.

Список литературы

1. Болдарук Д.Ю. Основные направления инновационной деятельности в картофелеводстве / Д.Ю. Болдарук, Д.В. Ходос / Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых «Взгляд молодых учёных на техническую и технологическую модернизацию АПК» – Великие Луки, 2013. – С. 99-102.
2. Мартиросян Ю.Ц., Кособрюхов А.А., Диловарова Т.А., ПоляковаМ.Н. Аэропонные установки в растениеводстве. Сб.: Проблемыагробиотехнологии. Под. Ред. П.Н. Харченко. – М.: Изд-во ФГБНУ «Росинформагротех». – 2012. – С. 227-239.
3. МартиросянЮ.Ц..Аэропонные технологии: перспективы производства оздоровленного семенного картофеля // Картофельная система. 2014. № 1, с. 30-32.
4. МартиросянЮ.Ц..Аэропонные технологии в первичном семеноводстве картофеля –перспективы и преимущества. Картофелеводство. Сборник научных трудов. 2014, с.75-77.
5. Мартынов С.П., Мусин Н.Н., Кулагина Т.В. Пакет программ статистического биометрико-генетического анализа Agros  версия 2.10, 1993-2000г.[schema type=»book» name=»ДИНАМИКА ФОРМИРОВАНИЯ БИОМАССЫ РАСТЕНИЙ КАРТОФЕЛЯ В АЭРОПОННОЙ УСТАНОВКЕ» description=»Целью проведения исследований являлось изучение процесса роста растений различных сортов картофеля в аэропонной установке. Наибольшей биомассой характеризовался сорт Невский и линия Л2, наименьшей биомассой отличался сорт Кондор, сорт Ред Скарлет и Розара отличались относительно выровненной динамикой роста биомассы. При этом характеристика по срокам созревания сорта в полевых условиях не является гарантией отражения темпов роста и динамики формирования урожая в условиях аэропоники.» author=»ТерентьеваЕлена Валерьевна, ТкаченкоОксана Викторовна, ГревцеваЕлена Сергеевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-02-23″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_25.07.15_07(16)» ebook=»yes» ]