Эффективность регулятора роста растений «Матрица роста» при использовании на сортах картофеля различных групп спелости

Введение . Картофель ( Solanum tuberosum L.) является одним из основных культурных растений, которое играет важную роль в питании населения и обеспечении продовольственной безопасности многих стран мира [1].

В условиях растущей химизации сельского хозяйства актуальными вопросами являются необходимость перехода на биологизированное земледелие и разработка технологий выращивания экологически безопасной продукции [2]. Указанные технологии направлены на замеще- ние традиционных средств защиты растений биологическими препаратами и снижение норм внесения минеральных удобрений [3, 4].

В современных условиях одним из приемов, способствующих повышению устойчивости картофеля к неблагоприятным условиям внешней среды, мобилизации доступных питательных веществ, увеличению продуктивности и качества его продукции, можно считать применение регуляторов роста и биологически активных веществ. К ним относят различные природные или синтетические вещества, которые в небольших дозах изменяют физиологические и биохимические процессы, положительно влияют на рост, развитие и формирование урожая сельскохозяйственных культур. Эффективность фиторегуляторов изучается учеными с начала XX в. в различных почвенно-климатических условиях на разных сортах [5-7]. Большое значение может иметь использование при выращивании картофеля различных биостимуляторов и препаратов комплексного действия с высокой биологической активностью. Например, такие препараты, как «Матрица роста», «Нанокрем-ний», «Эпин-Экстра», «Циркон», «Экосил», «Силк», «Потейтин», обладают активным ростостимулирующим, адаптогенным действием, существенно повышают качество урожая.

Препарат «Нанокремний» является смесью минеральных компонентов на основе активного кремния. Обладает высокой биологической активностью, способствует усиленному росту и развитию растений и повышению урожайности. Так, опрыскивание препаратом меристемных микрорастений картофеля увеличило их приживаемость на 14,1 % [8, 9].

По данным С.А. Булдакова, препараты «Эпин-Экстра» и «Циркон» в условиях Сахалинской области повышали урожайность растений картофеля сортов Рябинушка и Аврора на 10– 39 % [10]. Применение «Циркона» в условиях Удмуртской Республики у сорта Снегирь увеличило число клубней на 0,9–1,0 шт/куст, урожайность - на 1,1-1,5 т/га, или 6-8 %, у сорта Чайка соответственно на 1,1 шт/куст и 2,6-3,5 т/га, или 13-18 % к контролю [11].

В условиях Московской области применение препарата «Циркон» увеличило урожайность картофеля сорта Голубизна на 10-20 %, сорта Жуковский ранний - на 14-20 % в зависимости от фона удобрений [12]. В Костромской области обработки посадок картофеля препаратами

«Мивал-Агро», «Полистин» и «Циркон» увеличивали урожайность сорта Удача на 6,8-8,4 %, а препараты «Артафит», «Альбит», «Циркон» и «Эпин-Экстра» обеспечивали прибавку урожайности сорта Скарб на 13,8-19,9 %. Авторами было показано, что метеоусловия года оказывали определенное влияние на эффективность препаратов. Большая часть регуляторов роста имела индивидуальный избирательный характер действия на разные сорта картофеля [13].

Применение «Экопина» в дозе 60 г/га и «Но-восила» в дозе 200 мл/га в соответствии с рекомендованными для обработок сроками способствовало повышению урожайности и крахмалистости клубней сорта картофеля Удача как на фоне умеренных доз удобрений, так и при их повышенных дозах [14].

При обработке картофеля регулятором роста «Силк» увеличилось число продуктивных стеблей (на 5,1 %) и их высота (на 6,3 %), масса корней (на 25,1 %) по сравнению с контролем. Распространенность и развитие фитофтороза снизились по сравнению с контролем на 43,9– 70,2 %, распространенность болезней на клубнях через месяц после уборки урожая снизилась на 47,2 % [15].

В условиях Северо-Запада РФ применение регулятора роста «Потейтин» стимулировало более быстрое прорастание клубней картофеля и способствовало увеличению числа стеблей: у сорта Явар - на 27,4 тыс. шт/га (+ 13,8 %), у сорта Нептун - на 24,1 тыс. шт/га (+ 12,5 %), у сорта Одиссей - на 26,5 тыс. шт/га (+ 14,7 %), у сорта Дина - на 26,5 тыс. шт/га (+ 15,4 %), у сорта Альвара - на 23,8 тыс. шт/га (+ 14,3 %) и у сорта Чародей - на 21,2 тыс. шт/га (+ 12,9 %). Наибольшая урожайность в среднем за 2 года (33,1 т/га) получена у сорта Явар при применении «Потейтина». Выход семенной фракции при этом увеличился на 32,4 тыс. шт/га [16].

При исследовании влияния биологических стимуляторов роста на физиологические характеристики и урожайность картофеля показано, что использование биологических стимуляторов роста улучшало развитие растений и увеличивало биомассу, высоту растений, содержание хлорофилла в листьях, а также урожайность мини-клубней картофеля сорта Агрия [17].

«Матрица роста» - регулятор роста и анти-стрессант с фунгицидным и бактерицидным действием. Препарат основан на биологически активном полимерном соединении полидиал- лилдиметиламмония хлорида. Препарат обладает выраженным ростостимулирующим, бактерицидным действием, высокой биологической эффективностью при защите посевов сельскохозяйственных культур от неблагоприятных факторов внешней среды и возбудителей болезней. Обработка препаратом «Матрица роста» оказывает положительное влияние на урожайность различных сельскохозяйственных культур. Так, в результате двухлетних исследований по изучению применения биоорганическо-го, биологически активного полимерного соединения «Матрица роста» на выращивание винограда столовых и технических сортов в условиях Южнобережной зоны в ОХ «Приморское» средний урожай с куста опытного варианта превышал контрольный вариант на 23 % [18]. По данным Шабанова с соавт., в среднем за два года при использовании препарата «Матрица роста» для предпосадочной обработки клубней с последующим опрыскиванием растений по всходам и в фазу бутонизации на сортах картофеля Ред Скарлет, Ильинский, Голубизна, Нак-ра и Никулинский получена прибавка урожайности 3,6 т/га (18 %), или до 70 тыс. руб/га условного чистого дохода [19].

Таким образом, можно выделить следующие наиболее изученные преимущества биологически активных веществ:

• •    повышение засухоустойчивости;

• •    обеспечение быстрого старта в развитии растения, увеличение полевой всхожести и интенсивного роста корневой системы;

• •    повышение устойчивости к грибным и особенно к бактериальным патогенам растений;

• •    обеспечение достоверной прибавки и высокого качества урожая;

• •    усиление фотосинтеза в листьях;

• •    устранение гербицидного стресса;

• •    повышение эффективности использования минеральных удобрений за счет перевода их в доступные для растений формы [20, 21].

Эффективность использования регуляторов роста при выращивании сельскохозяйственных культур, в т. ч. картофеля, подтверждается многими исследованиями. Они оказывают не только стимулирующее, но и адаптогенное воздействие на растения, что особенно актуально для зон неустойчивого, рискованного земледелия [20]. Однако сорта в различных условиях возделывания по-разному реагируют на те или иные ре- гуляторы роста. Поэтому дальнейшее изучение эффективности их применения в различных регионах России является актуальной задачей современного картофелеводства и имеет большую практическую значимость.

Цель исследований – выявить влияние предпосадочной обработки семенных клубней и листовых обработок раствором препарата «Матрица роста» на рост, развитие и продуктивность сортов картофеля различных групп спелости в полевых условиях.

Объекты и методы. Исследование действия различных доз препарата «Матрица роста» на урожайность картофеля и ее компоненты осуществлялось в полевых условиях на опытном поле Самарского НИИ сельского хозяйства имени Н.М. Тулайкова – филиала СамНЦ РАН (пгт. Безенчук, Самарская область) в 2021– 2024 гг. Почва опытного участка – чернозем обыкновенный, среднемощный, тяжелосуглинистый со следующей агрохимической характеристикой: pН KCl – 6,8 (ГОСТ 26483-85); гидролитическая кислотность – 0,7 мгэкв/100 г почвы (ГОСТ 26212-91); N-NO 3 – 42,9 мг/кг почвы (ГОСТ 2695186); Р 2 О 5 и К 2 О – 166,7 и 115,0 мг/ кг почвы соответственно (ГОСТ 26204-91); содержание гумуса – 4,7 % (ГОСТ 26213-91). Предшественник – яровая пшеница.

Объект исследований: в 2021–2022 гг. – раннеспелый сорт картофеля Гала, в 2023–2024 гг. – раннеспелый сорт Королева Анна, среднеранний сорт Ильинский, среднеспелый сорт Комета. Предпосадочная обработка почвы включала осеннюю зяблевую вспашку, весной – покровное боронование и глубокую культивацию. Посадка картофеля проводилась клоновой сажалкой КСКН во II декаде мая. Повторность опыта четырехкратная, количество растений в повторности – 50, количество растений в каждом из вариантов – 200. Семенные клубни обрабатывались раствором препарата за сутки до посадки. Внекорневая обработка растений «Матрицей роста» проводилась в фазы полных всходов и бутонизации. Также в ходе вегетации проводились две междурядные обработки с окучиванием и обработки посадок картофеля гербицидами, инсектицидами и фунгицидами. Картофель выращивался без орошения. Уборка осуществлялась навесным картофелекопателем в I декаде сентября.

Варианты опыта в 2021–2022 гг.:

• 1.    Контроль, без обработок.

• 2.  «Матрица роста», предпосадочная об

• 3.    «Матрица роста», предпосадочная обработка клубней (0,6 л/т), обработка растений в стадии полных всходов (0,6 л/га).

• 4.    Матрица роста, предпосадочная обработка клубней (0,6 л/т), первая обработка растений в стадии полных всходов (0,6 л/га), вторая обработка растений в стадии бутонизации (0,6 л/га).

работка клубней, 0,6 л/т.

Варианты опыта в 2023–2024 гг.:

• 1.    Контроль (без обработок).

• 2.    Обработка растений в фазе бутонизации препаратом «Матрица роста» в дозе 0,3 л/га.

• 3.    Обработка растений в фазе бутонизации препаратом «Матрица роста» в дозе 0,4 л/га.

• 4.    Обработка растений в фазе бутонизации препаратом «Матрица роста» в дозе 0,5 л/га.

При уборке по каждому сорту оценивались следующие показатели: общая урожайность, количество клубней на одно растение, средняя масса клубня. Статистическая обработка данных проводилась методом дисперсионного анализа [22].

Климатические условия вегетационного периода 2021 г. были крайне неблагоприятными для роста и развития растений картофеля. В целом за вегетационный период выпало 139,7 мм осадков при норме 189 мм, однако большая часть вегетационного периода характеризовалась почвенной и воздушной засухой. Несмотря на большое количество осадков в период от посадки до начала цветения, периоды завязывания клубней и нарастания их массы (III декада июня – III декада июля) характеризовались существенным недостатком влаги. За это время выпало 33 мм осадков при среднем многолетнем значении 76 мм, а в августе отмечено лишь 5 мм осадков при норме 45 мм. При этом на фоне практически полного отсутствия осадков в третьей декаде июня температура воздуха на 6,5 °С превышала средние многолетние значения, в августе средняя температура воздуха по декадам превышала норму на 4,5–6,4 °С.

Метеорологические условия периода вегетации картофеля 2022 г. были крайне неоднородными. II и III декада мая и I декада июня отличались пониженным температурным режимом, что привело к некоторому запаздыванию всходов. Затем до начала августа картофель находился в благоприятных условиях, как по температурному режиму, так и по количеству осадков. Жаркий и полностью засушливый август способствовал недобору урожайности, так как большинство сортов картофеля не смогли сформировать приемлемую среднюю массу клубня.

Метеорологические условия периода вегетации картофеля 2023 г. также были неоднородными для роста и развития растений картофеля. Период начала всходов (III декада мая) характеризовался высокой температурой воздуха (средняя за декаду 22,5 °С при средней многолетней 16,3 °С) и практически полным отсутствием осадков. Фенологические фазы полных всходов, нарастания надземной массы, бутонизации и начала цветения характеризовались благоприятными условиями как по температуре воздуха, так и по количеству осадков. Однако в июле, в фазы полного цветения и накопления массы клубней, отмечался недостаток осадков, при этом среднедекадная температура в первой декаде месяца была на 3 °С выше средних многолетних значений, а в третьей декаде – на 1,6 °С выше, I и II декады августа были жаркими и засушливыми.

В 2024 г. период всходов и стартового развития растений картофеля характеризовался дефицитом осадков при температуре воздуха, близкой к средней многолетней. В фазы бутонизации, начала цветения и завязывания клубней (II–III декады июня) выпало 49,6 мм осадков при норме 40 мм, при этом II декада июня характеризовалась повышенным температурным режимом, а III – пониженным. В период полного цветения и увеличения массы клубней (I–II декады июля) осадки практически отсутствовали, а температура воздуха была выше средних многолетних значений. Далее до окончания вегетации картофель находился в благоприятных условиях. В целом количество осадков за вегетационный период картофеля в 2024 г. было ниже средних многолетних значений на 63,2 мм (табл. 1).

Результаты и их обсуждение. Анализ показателей продуктивности и ее компонентов в полевом опыте выявил существенное превышение урожайности сорта Гала в сравнении со стандартом на вариантах опыта как с одной, так и с двумя обработками растений картофеля «Матрицей роста» в период вегетации. Урожайность на этих вариантах составила 25 и 27,6 т/га и превысила контрольный вариант на 5,7 и 8,3 т/га соответственно, максимальная урожайность отмечена в варианте 4 (табл. 1).

Установлено, что увеличение продуктивности картофеля в указанных вариантах достигалось преимущественно за счет увеличения веса клубня. Так, в варианте 3 средний вес одного клубня увеличился на 5,6 г, а в варианте 4 произошло существенное увеличение этого показателя – на 7,3 г. При этом ни в одном из вариантов опыта не произошло существенного увеличе- ния количества клубней на одно растение, хотя некоторая тенденция к увеличению этого показателя имеется в вариантах 3 и 4 (см. табл. 1).

Таблица 1

Показатели продуктивности картофеля при обработке препаратом «Матрица роста». Сорт Гала. 2021–2022 гг.

Productivity indicators of potatoes during the treatment of the preparation Growth Matrix.

The Gala variety. 2021–2022

Вариант опыта	Количество клубней на растение, шт.	Средняя масса одного клубня, г	Урожайность, т/га	Прибавка урожайности, ± т/га
Контроль, без обработки	8,1	50,2	19,3	0
Матрица роста, обработка клубней	8,0	46,4	17,7	–1,6
Матрица роста, обработка клубней + одна обработка в период вегетации	9,4	55,8	25,0*	+5,7
Матрица роста, обработка клубней + две обработки в период вегетации	10,1	57,5*	27,6*	+8,3
НСР 05		6,2	5,3

Метеорологические условия периода вегетации картофеля 2022 г. сложились таким образом, что растения картофеля завязали довольно большое количество клубней, однако нарастание их массы было затруднено в связи с жаркими и засушливыми условиями конца июля и августа. Можно предположить, что внекорневые обработки «Матрицей роста» способствовали некоторой адаптации картофеля к стрессовым условиям и, следовательно, увеличению среднего веса одного клубня.

Вариант опыта, предполагавший лишь предпосадочную обработку семенного материала картофеля, не выявил существенных различий с контрольным вариантом как по урожайности в целом, так и по ее компонентам.

Исследование действия препарата «Матрица роста» продолжено в 2023 г. с использованием сортов различных групп спелости. Показано положительное действие препарата на урожайность картофеля Королева Анна, Ильинский и Комета при внекорневых обработках растений в фазу бутонизации. Максимальная урожайность в среднем по сортам получена при использовании «Матрицы роста» в дозе 0,4 л/га (+4,7 т/га к контролю). Также достоверное увеличение показателя выявлено при использовании дозировки 0,5 л/га (+2,6 т/га к контролю) (табл. 2).

Внекорневая подкормка препаратом «Матрица роста» в дозировках 0,4 л/га достоверно уве- личивала продуктивность среднеспелого сорта Комета и среднераннего сорта Ильинский, а также средний показатель по сортам. При использовании «Матрицы роста» в дозе 0,5 л/га продуктивность указанных сортов и средняя продуктивность также достоверно возрастали, хотя и были ниже в сравнении с дозировкой 0,4 л/га. При обработке растений дозой препарата 0,3 л/га достоверных прибавок урожайности не выявлено. Также не выявлено реакции на обработки у раннеспелого сорта Королева Анна (табл. 2).

Урожайность сорта картофеля складывается из количества клубней на одно растение и средней массы клубня. Установлено, что обработка «Матрицей роста» оказывала положительное влияние на урожайность преимущественно за счет увеличения количества клубней. Так, при дозировке препарата 0,4 л/га достоверно увеличилось количество завязавшихся клубней у среднеспелого сорта Комета, среднераннего сорта Ильинский и в среднем по сортам. Также выявлена тенденция к увеличению этого показателя у раннеспелого сорта Королева Анна, однако различия с контрольным вариантом не были статистически достоверными. Существенное увеличение количества клубней на одно растение выявлено также у среднеспелого сорта Комета при дозировке 0,3 л/га (табл. 3).

Таблица 2

Урожайность сортов картофеля при обработках различными дозами препарата «Матрица роста» (2023–2024 гг.), т/га

The yield of potato varieties treated with various doses of the Growth Matrix preparation (2023–2024)

для любых средних – 4,3 т/га.

Сорт	Контроль (без обработок)	0,3 л/га	0,4 л/га	0,5 л/га	Среднее по сортам
Комета	18,9	22,7	26,8*	24,3*	23,2
Ильинский	26,2	27,2	31,6*	29,8*	28,7
Королева Анна	16,5	18,2	17,3	15,1	16,8
Среднее по дозам	20,5	22,7	25,2*	23,1*

Примечание: НСР 05 по фактору А (сорт) – 2,2 т/га; НСР 05 по фактору В (дозировка) – 2,5 т/га; НСР 05

Таблица 3

Количество клубней на одно растение у сортов картофеля при обработках различными дозами препарата «Матрица роста» (2023–2024 гг.), шт.

The number of tubers per plant in potato varieties treated with various doses of the Growth Matrix preparation (2023–2024)

Сорт	Контроль (без обработок)	0,3 л/га	0,4 л/га	0,5 л/га	Среднее по сортам
Комета	8,5	11,4*	13,1*	9,9	10,8
Ильинский	7,2	8,1	10,6*	8,3	8,6
Королева Анна	5,5	6,3	6,4	5,6	5,9
Среднее по дозам	7,1	8,6*	10,0*	7,9

Примечание: НСР 05 по фактору А (сорт) – 0,7 шт; НСР 05 по фактору В (дозировка) – 0,9 шт;

НСР 05 для любых средних – 1,5 шт.

Статистически достоверного увеличения массы клубня при обработках растений картофеля различным дозами «Матрицы роста» не выявлено, что, вероятно, связано с дефицитом увлажнения в фенологическую фазу нарастания массы клубня. При этом тенденция к увеличению показателя отмечена только у сортов Коме- та и Ильинский при дозировке 0,5 л/га (табл. 4). При указанной дозировке у этих сортов также отмечена тенденция к увеличению количества клубней на одно растение, что в совокупности привело достоверному увеличению урожайности (табл. 2, 3).

Таблица 4

Средняя масса клубня у сортов картофеля при обработках различными дозами препарата «Матрица роста» (2023–2024 гг.), г.

The average tuber weight of potato varieties treated with various doses of the Growth Matrix preparation (2023–2024)

Сорт	Контроль (без обработок)	0,3 л/га	0,4 л/га	0,5 л/га	Среднее по сортам
Комета	46,5	41,5	43,0	49,0
Ильинский	76,2	70,1	62,7	77,0
Королева Анна	62,3	60,4	56,7	57,2
Среднее по дозам	61,6	57,3	54,1	61,1

Примечание: НСР 05 по фактору А (сорт) – 4,1 г.; НСР 05 по фактору В (дозировка) – 4,7 г.; НСР 05 для любых средних – 8,2 г.

Заключение. Статистически достоверная прибавка урожайности сорта картофеля Гала получена при комбинированной обработке «Матрицей роста» в дозировке 0,6 л/га (предпосадочная обработка клубней и одно- или двухкратное опрыскивание растений в период вегетации). Внекорневая подкормка препаратом «Матрица роста» в дозировках 0,4 л/га достоверно увеличивала продуктивность среднеспелого сорта Комета и среднераннего сорта Ильинский, а также средний показатель по сортам. При использовании «Матрицы роста» в дозе 0,5 л/га продуктивность указанных сортов и средняя продуктивность также достоверно возрастали, хотя и были ниже в сравнении с дозировкой 0,4 л/га. При обработке растений дозой препарата 0,3 л/га достоверных прибавок урожайности не выявлено. Также не выявлено реакции на обра- ботки у раннеспелого сорта Королева Анна. Дозировка препарата 0,4 л/га достоверно увеличивала количество клубней на одно растение, а дозировка 0,5 л/га способствовала некоторому увеличению обоих компонентов продуктивности у среднераннего и среднеспелого сортов. Отсутствие реакции на обработки у раннеспелого сорта Королева Анна, вероятно, связано с более ранним прохождением фенологических фаз завязывания клубней и нарастания их массы, во время которых практически отсутствовали осадки, что затруднило стимулирующее и антистрес-сорное воздействие препарата. Внекорневые обработки «Матрицей роста» могут быть рекомендованы для среднеранних и среднеспелых сортов картофеля, возделываемых в условиях дефицита влаги и высокой температуры воздуха, в дозировках 0,4 и 0,5 л/га.