ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ВЛИЯНИЯ СУСПЕНЗИИ МИКРОВОДОРОСЛИ CHLORELLA VULGARIS BIN НА СОРТА И СОРТООБРАЗЦЫ КАРТОФЕЛЯ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ВПЕРВЫЕ В УСЛОВИЯХ МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ВЛИЯНИЯ СУСПЕНЗИИ МИКРОВОДОРОСЛИ CHLORELLA VULGARIS BIN НА СОРТА И СОРТООБРАЗЦЫ КАРТОФЕЛЯ, ВЫПОЛНЕННЫЕ ВПЕРВЫЕ В УСЛОВИЯХ МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация
В статье представлены данные рекогносцировочного опыта с целью оценки возможности внедрения в органическое картофелеводство суспензии хлореллы в природно-климатических условиях Магаданской области. Научные опыты по исследованию применения суспензии хлореллы Chlorella Vulgaris BIN проводились в летний сезон 2022 года в районе населённого пункта Ола на поле №16, принадлежащего Магаданскому институту сельского хозяйства. Суспензия микроводоросли Chlorella Vulgaris BIN испытана на раннеспелом сортообразце картофеля Сеянец 15/562 и среднеранним сорте Сантэ. Урожайность сортообразца Сеянец 15/562 – плюс 154 грамма или 37,11% по сравнению с контролем; среднеранний сорт Сантэ – плюс 177 грамм или 33,79% соответственно. Анализ общей урожайности показал, что все варианты применения суспензии хлореллы –обработка почвы раствором хлореллы, обработка клубней, замачивание в течение 30 мин, двукратная обработка в период вегетации – показывают значительную положительную динамику по сравнению с контролем.
1. Введение
С каждым годом роль органического земледелия в мире возрастает. Для нашей страны такое направление введения сельского хозяйства является новым и регламентируется нормативными документами , .
Одним из методов ведения органического земледелия является использование суспензии микроводоросли Chlorella Vulgaris BIN в сельскохозяйственном производстве. Этот метод хорошо зарекомендовал себя в центральных регионах страны, но совершенно не изучен в районах севера Дальнего Востока.
Проведенные в европейской части России исследования по применению суспензии хлореллы и других микроводорослей в растениеводстве показали положительные результаты. Так, ряд авторов приводят результаты исследований о перспективных микроводорослях, которые применяются в сельском хозяйстве, в частности отрасли растениеводства для повышения почвенного плодородия, микробиологической активности, урожайности сельскохозяйственных культур, их качества и ускорения сроков вегетационного периода . Также проведены исследования с яровым ячменем в Центрально-Черноземном регионе, где для обработки семян использовали микроводоросль Chlorella vulgaris, выращенной на среде Тамия согласно общепринятым нормам культивирования протококковых водорослей .
Обеспечение Магаданской области собственной продукцией сельскохозяйственного производства, в частности картофелем, является актуальной и важнейшей задачей. При этом существенно снижаются затраты на транспортировку картофеля и риски потерь при его перевозке. Повысить валовый сбор картофеля можно только при внедрении в производство биотехнологий, учитывающих особенности данного конкретного региона.
Проведение опытов и исследований с применением перспективных микроводорослей, которые применяются в сельском хозяйстве, в частности в растениеводстве, для повышения почвенного плодородия, микробиологической активности, урожайности сельскохозяйственных культур, их качества и ускорения сроков вегетационного периода являются актуальными. Микроводоросли отличаются высокой продуктивностью и полезными ассимиляционными свойствами, которые позволяют частично заменить устоявшуюся традиционную систему использования высоких доз минеральных удобрений, пестицидов и регуляторов роста.
Научную значимость представляют результаты исследования влияния суспензии хлореллы на картофель в условиях севера Дальнего Востока. Практическую значимость представляет возможность ведения органического картофелеводства с использованием суспензии хлореллы, полученной непосредственно в Магаданской области.
Впервые в условиях Крайнего Северо-Востока России (в границах Магаданской области) была применена суспензия хлореллы из штамма Chlorella Vulgaris BIN в рекогносцировочном опыте на местных сортах и сортообразцах картофеля с целью исследования её возможности внедрения в органическое картофелеводство.
2. Материал и методы исследования
Научные опыты по исследованию применения суспензии хлореллы Chlorella Vulgaris BIN проводились в летний сезон 2022 года в районе населённого пункта Ола Магаданской области на поле №16, принадлежащего Магаданскому институту сельского хозяйства. Научно-исследовательская работа выполнялась в соответствии с общепринятыми методиками , , , .
Объектом исследования были: раннеспелый сортообразец картофеля Сеянец 15/562 и среднеранний сорт Сантэ.
Погодные условия вегетационного периода 2022 года существенно отличались от средних многолетних показателей, как по температурному, так и по влажностному режиму. В июне отмечено значительное уменьшение как среднемесячной температуры, так и количества выпавших осадков. Если начало июня было тёплым и благоприятным для проведения агротехнических работ по посадке картофеля, почва на глубине пахотного горизонта прогрелась до 5-8°С, то в дальнейшем, всю вторую и третью декады июня было холоднее на 1,7 — 3,1°С по сравнению со средними многолетними показателями. В совокупности с обильными осадками во второй декаде и их недостатке в третьей сложились неблагоприятные условия для прорастания картофеля. Всходы хотя и появились в обычные сроки, но были изреженными, и фаза наступления полных всходов во всех питомниках была сильно растянута.
Июль был теплее обычного на 1,2-2,5°С, а количество осадков значительно выше средних многолетних показателей. Всё это способствовало хорошему нарастанию вегетативной массы и формированию клубней. Август также характеризовался более высокими температурами. Недостаток влаги в первой декаде (сумма выпавших осадков была почти в четыре раза ниже среднемноголетних величин) существенно не отразился на формировании раннего урожая благодаря избыточным осадкам в третьей декаде июля. В целом температурно-влажностный режим августа благоприятствовал формированию хорошего урожая картофеля, но обильные осадки в третьей декаде затруднили проведение уборочных работ, так как картофель был очень влажным и сильно напитан влагой, что увеличило естественную убыль в период лечебного периода за счёт потери влаги и интенсивности дыхания клубней. Заморозков за весь вегетационный период отмечено не было.
Опыты проводились на пойменных, дерново-аллювиальных, галечниково-супесчаных почвах. Макрорельеф без особенностей, микрорельеф слабовыраженный, участки отличаются хорошей выравненностью. Применялся двупольный севооборот: однолетние травы — картофель.
В третьей декаде мая проведена отвальная вспашка на глубину 18-20 см и нарезка борозд трактором МТЗ-80. Посадка в предварительно нарезанные борозды по схеме 30 х 70 см на глубину 5-6 см вручную. В фазе полных всходов проведена культивация, через 14 дней окучивание трактором МТЗ-80. Минеральные удобрения внесены локально при посадке (N60Р60К60) и перед окучиванием поделяночно под куст (N60Р60К60) вручную. Проведена обработка гербицидами «Лазурит» и «Отличник».
В период вегетации проводили следующие наблюдения и учёты: регистрировали сроки прохождения фенофаз (отмечали начало и массовые всходы, начало и массовую бутонизацию, начало и массовое цветение, начало увядания ботвы); учёт урожая поделяночно вручную.
Схема питомника рекогносцировочного опыта (таблица 1):
Таблица 1 - Схема питомника рекогносцировочного опыта
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 |
I повторность |
|
| II повторность |
|
| III повторность | ||||||||||||||||||||||||||||||
А | В |
| А | В |
| А | В |
| А | В |
|
| А | В |
| А | В |
| А | В |
| А | В |
|
| А | В |
| А | В |
| А | В |
| А | В |
К |
| 2 |
| 3 |
| 4 |
|
| 2 |
| К |
| 4 |
| 3 |
|
| 2 |
| 4 |
| К |
| 3 |
Примечание: фактор А — раннеспелый сортообразец Сеянец 15/562; фактор В — среднеспелый сорт Сантэ; К — контроль без обработок; 2 — обработка почвы раствором хлореллы,1 л/м кв., 2,0л на 1 ряд; 3 — обработка клубней, замачивание в течение 30 мин; 4 — двукратная обработка вегетирующих растений
Каждый вариант высаживали в двухрядковых делянках по 10 растений в каждом ряду, в 3-х кратной повторности, схема посадки 30 х 70 см. Размещение делянок в повторности рендомизированное. Обработка листовой поверхности двукратно, в фазу массовых всходов и до смыкания рядков.
3. Результаты исследования
Опытные данные практического применения суспензии хлореллы показали положительную динамику в сроках прохождения фенофаз сортообразца Сеянец 15/562. Обработка клубней и почвы перед посадкой суспензией хлореллы ускорило появление всходов на 7 дней, но привела к задержке массовой бутонизации на 3 дня по сравнению с контролем. В это же время обработка ботвы способствовала ускорению наступления фазы бутонизации на 4 дня. Обработка клубней и почвы замедлила сроки прохождения фенофаз бутонизации и цветения на 2-3 дня.
Полученные экспериментальные данные применения суспензии хлореллы, свидетельствуют о положительной динамике прохождения фазы бутонизации сорта Сантэ на 7 дней в варианте с обработкой ботвы и такой же отрицательной динамики фазы всходов по сравнению с контролем. Остальные варианты не отличаются от контроля.
Из анализа урожайности (таблица 2,3) сортообразца Сеянец 15/562 и сорта Сантэ, а также сводной таблицы урожайности сортов (таблица 4) видно, что использование суспензии хлореллы на раннеспелом сортообразце Сеянец 15/562в варианте обработки клубней показало наилучший результат (плюс 154 грамма или 47,7% по сравнению с контролем). При использовании суспензии на среднераннем сорте Сантэ, самый лучший вариант при обработке почвы (плюс 177 грамм или 42% по сравнению с контролем). В целом все варианты с использованием суспензии хлореллы на обоих сортах показали положительные результаты. Больных клубней картофеля при переборке после лечебного хранения не выявлено.
Таблица 2 - Влияние суспензии хлореллы на урожайность сортообразца Сеянец 15/562
Вариант | Повторности | ||||||||
I | II | III | |||||||
Кол-во кустов, шт. | Вес, г | Вес клубней с 1 куста, г | Кол-во кустов, шт. | Вес, г | Вес клубней с 1 куста, г | Кол-во кустов, шт. | Вес, г | Вес клубней с 1 куста, г | |
Контроль | 10 | 3600 | 360 | 10 | 2500 | 250 | 10 | 3600 | 360 |
Обработка почвы | 10 | 4900 | 490 | 9 | 3700 | 411 | 10 | 4700 | 470 |
Обработка клубней | 10 | 5300 | 530 | 9 | 3700 | 411 | 9 | 4400 | 489 |
Обработка ботвы | 9 | 4100 | 456 | 10 | 3400 | 340 | 9 | 3600 | 400 |
Таблица 3 - Влияние суспензии хлореллы на урожайность сорта Сантэ
Вариант | Повторности | ||||||||
I | II | III | |||||||
Кол-во кустов, шт. | Вес, г | Вес клубней с 1 куста, г | Кол-во кустов, шт. | Вес, г | Вес клубней с 1 куста, г | Кол-во кустов, шт. | Вес, г | Вес клубней с 1 куста, г | |
Контроль | 10 | 3800 | 380 | 8 | 3500 | 438 | 9 | 4000 | 444 |
Обработка почвы | 10 | 5600 | 560 | 9 | 4800 | 533 | 10 | 7000 | 700 |
Обработка клубней | 8 | 4100 | 512 | 10 | 5700 | 570 | 7 | 4300 | 614 |
Обработка ботвы | 8 | 3800 | 475 | 10 | 5600 | 560 | 8 | 3900 | 486 |
Таблица 4 - Сводная таблица урожайности сортов
Вариант | Сеянец 15-652 Раннеспелый сорт | Сантэ Среднеранний сорт | ||
Средний вес клубней с 1 куста, г | Отклонение от контроля, г | Средний вес клубней с 1 куста, г | Отклонение от контроля, г | |
Контроль | 323 | 0 | 421 | 0 |
Обработка почвы | 457 | +134 | 598 | +177 |
Обработка клубней | 477 | +154 | 565 | +144 |
Обработка ботвы | 399 | +76 | 507 | +86 |
| НСР 05 | 103 | НСР 05 | 75 |
4. Заключение
Впервые в условиях Крайнего Северо-Востока России (в административных границах Магаданской области) полученная суспензия хлореллы Chlorella Vulgaris BIN была применена на раннеспелом сортообразце картофеля Сеянец 15/562 и среднеранним сорте Сантэ.
На урожайность в 2022 году значительное влияние оказали погодные условия. Недостаток тепла в начальный период вегетации и влаги в период формирования клубней не позволили сформировать достаточно высокий ранний урожай клубней. Тем не менее даже в таких условиях использование суспензии Chlorella Vulgaris BIN на раннеспелом сортообразец картофеля Сеянец 15/562 в варианте обработки клубней и почвы перед посадкой ускорило появление всходов на 7 дней. Урожайность по сравнению с контролем в варианте обработки клубней на 47,7% больше. Вариант с обработкой клубней и почвы легко может быть внедрен в промышленном варианте использования. При воздействии суспензии Chlorella Vulgaris BIN на среднеранний сорт Сантэ урожайность в варианте обработки почвы на 42% выше по сравнению с контролем. Полученные результаты дают основания в дальнейшем приступить к промышленному варианту применении суспензии Chlorella Vulgaris BIN в картофелеводстве.