Продуктивность обработанного этиленом семенного картофеля (Solanum tuberosum L.) в зависимости от условий выращивания

В последние годы в России производство картофеля (Solanum tuberosum L.) в частном секторе сокращается, уступая место промышленному производству, составляющему 8,2 млн т/год. Это, в свою очередь, повышает требования к технологии хранения, которая должна обеспечивать возможность единовременной обработки тысяч тонн семенного картофеля для последующего выращивания в крупных масштабах, повышающих рентабельность производства. Известно, что этилен подавляет апикальное доминирование в начале прорастания клубней и тем самым способствует формированию большего числа боковых ростков, из которых образуются дополнительные стебли. Однако до сих пор неизученным остается вопрос реакции этилен-обработанных клубней на условия выращивания. Мы впервые разработали оригинальную математическую модель, позволяющую рассчитывать дозы минеральных удобрений и поливные нормы, которые обеспечат максимальную реализацию биологического потенциала этилен-обработанных клубней картофеля. Цель работы - изучить физиологическое влияние фитогормона этилена на биохимические показатели и продуктивность семенных клубней картофеля, а также разработать математическую модель зависимости величины товарной урожайности этилен-обработанного картофеля от фона минерального питания и влагообеспеченности растений во второй половине вегетации. Исследования проводили на экспериментальной базе «Коренево» ФГБНУ ФИЦ картофеля имени А.Г. Лорха (г.о. Люберцы, Московская обл.) в 2022-2023 годах. Газацию этиленом осуществляли в картофелехранилище вместимостью 1000 т с использованием оборудования фирмы «Restrain» (Великобритания). Картофель (S. tuberosum) выращивали на дерново-подзолистой супесчаной почве. Схема опыта включала следующие факторы: фактор А - обработка семенных клубней этиленом, I вариант - контроль (без обработки), II вариант - газация в дозе 15 мл/м3 с ноября по конец апреля; фактор Б - среднеспелые сорта картофеля Гранд и Вымпел; фактор В - доза удобрений при локальном внесении во время нарезки гребней, I вариант - N30P30K45, II вариант - N60P60K90, III вариант - N90P90K135, IV вариант - N120P120K180; фактор Г - количество осадков во второй половине вегетации (со второй декады июля по вторую декаду августа включительно), I вариант - 57,5 мм или на 39,8 мм меньше среднемноголетней нормы, II вариант - 135,2 мм или на 37,9 мм больше среднемноголетней нормы, составляющей за указанный период 97,3 мм. Картофель сажали в первой декаде мая (45 тыс. клубней/га, ширина междурядий 75 см). Определяли биохимические, биометрические показатели и урожайность картофеля. Выявлено физиологическое влияние фитогормона этилена на более ранний выход клубней среднеспелых сортов картофеля Гранд и Вымпел из состояния покоя, сопровождавшийся снижением содержания в них крахмала на 0,3 % и повышением содержания сахарозы на 0,06 % (р ≤ 0,05). Отмечено увеличение на 0,4 и 0,6 % (р ≤ 0,05) естественной убыли массы клубней при длительном хранении. Наблюдалось более активное и равномерное прорастание латеральных глазков при одновременном подавлении апикальных. Высота растений увеличивалась на 2,6-8,4 %, число стеблей на куст - на 27,7-37,1 %, площадь листовой поверхности - на 4,6-20,2 %, товарная урожайность - на 7,8-26,5 % (р ≤ 0,05). Наибольший прирост указанных показателей происходил при увеличении фона минерального питания от N30P30K45 до N60P60K90 при низкой влагообеспеченности растений и от N60P60K90 до N90P90K135 при высокой влагообеспеченности. Методом дисперсионного анализа установлено, что для формирования товарного урожая картофеля наиболее значимым фактором была доза минеральных удобрений (влияние 69,6 %), далее шли количество осадков, выпавших во второй половине вегетации (8,6 %), обработка клубней этиленом (7,2 %) и сорт (4,8 %). На основании регрессионного анализа разработана математическая модель, позволяющая с высокой точностью (коэффициенты детерминации R2 = 0,85 и R2 = 0,82 для этилен-обработанного картофеля и для семенных клубней без обработки) прогнозировать товарную урожайность картофеля и оперативно управлять ее величиной за счет применения соответствующих норм полива.