Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ОЗДОРОВЛЕННОГО ОТ ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ КАРТОФЕЛЯ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ОЗДОРОВЛЕННОГО ОТ ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ КАРТОФЕЛЯ"

Л-ЗУЯЗ'У

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА . И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи РАШКОВИЧ Николай Леонидович

УДК 631.81 : 633.49 : 632.93?. 16

N

* / ,

ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ОЗДОРОВЛЕННОГО ОТ ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ КАРТОФЕЛЯ

Специальность <06.01.04 — агрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1994

V.

г г ч

Работа выполнена в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А Тимирязева и во Всероссийском научно-исследовательском институте сельскохозяйственной биотехнологии.

Научные руководители: кандидат сельскохозяйственны* наук, профессор В. А. Стороженко, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник О. С. Мелик-Сар-кисов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор И. П. Дерюгин, кандидат сельскочазяйствен-ных наук, доцент Л. И. Боров.

Ведущее предприятие — Всероссийский научно-исследовательский институт удобрений и агропочвоведения им. Д Н Прянишникова у {

Защита состоится « — »__^г^/^Гл_ 1994 г.

/у

в «—(—» часоа на заседании специализированного совета К—120 35 0! в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А Тимирязева

Адрес: 127550, Москва, Тимирязевская >л , 49 Сектор защиты диссертаций ТСХА

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « » ЛлЖ*>Я_ 1994 г>

Ученый секретарь специализированного совета

Родионова

• ■ -I- ■

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ, Актуальность темы исследований. Развитие биотехнологических методов вывело безвирусное семеноводство картофеля на уровень самостоятельной отрасли растениеродства. Одним из важнейших-факторов для успешного широкомасштабного введения безвирусного картофелеводства в сельскохозяйственную практику является всестороннее изучение физиологии безвирусных растений с целью разработки научно-обоснованных аг- . ротехнических приемов его возйелывания. " В этой связи изучение особенностей минерального пита- ■ шя безвирусного картофеля имйет важное практическое значение , поскольку позволит скорректировать систему применения удобрений под эту культуру, а также оптимизировать дорогоСтоящий и трудоемкий процесс безвирусного семеноводства, снизить себестоимость семенного материала. , . Целью исследований было изучение особенностей минерального питания оздоровленного от вирусной инфекции картофеля. V . '

В задачи исследований входило сравнительное изучение динамики поступления в растения, распределения и накопления в них основных элементов минерального питания, а также накопления общей биомассы и формирования урожая у безвирусных и инфицированных комплёксом наиболее распространенных X, ¥ и э-вирусов растений картофеля при различных условиях минерального питания;

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных: исследований; Московской сельскохозяйственной академии имени. К.А.Тимирязева и Всероссийского• научно-исследовательского института сельскохозяйственной биотехно-'логии по проблеме "Разработать я внедрить'- технологические процессы производства элитного и сортового картофеля на оздоровленной основе", : номер государственной регистрации 051.17.02. ' ■ ' '

Научная новизна данной работы заключается в том, что в ней впервые, проведено комплексное сравнительное исследова- . ние процессов минерального питания больных и здоровых растений карто<Ьеля.-' *-:. ■'. :

':.>'••"• Ц'.:НТР'-Л:г.ндя

, • • ■ ' ■■■••■■ • '' ИАУч . С. 6 ЛИ О ТЕК А (^•П »•>л.с«охэ5. академии

К, с;^ Ти.*ирлооаал .

А »5 улО/|

Практическая значимость результатов исследований. Полученные в работе результаты расширяют представление о влиянии вирусных инфекций на процессы минерольного питания картофеля. В раОоте показано, что вследствие комплексного нарушения метаболизма инфицированные растения значительно отличаются от бвзвирусных по комплексу показателей, характеризующих минеральное питание и формирование урожая. Это проявляется как в большем выносе элементов питания в расчете на единицу биологической массы и урожая, так и в меньшей урожайности зараженных вирусами растений, что свидетельствует о необходимости корректировки принятой системы внесения удобрений при переходе на безвирусное картофелеводство.

Проведенные исследования позволили определить оптимальный состав питательного раствора для выращивания мини-клубней безвирусного картофеля в гидропонике в процессе первичного семеноводства.

В методическом плане показано, что последовательное применение регрессионного анализа на основе эмпирических аппроксимирующих уравнений позволяет достоверно вычислять многие необходимые исследователю показатели, в том числе такие, которые непосредственно на основе полученных в опытах биометрических и агрохимических показателей определить весьма сложно, а также находить их экстремальные значения ко ограниченному числу данных.

Апробация работы. Результаты исследований прошли производственную проверку на опытной базе "Горки Ленинские" Московской области, а также в гидропонной установке лаборатории безвирусных культур ВНИИСБ в 1992 - 1993 гг. Результаты работы докладывались на заседаниях, кафедры сельского хозяйства зарубежных стран ТСХА и лаборатории бвзвирусных культур ВНИИСБ. Основные положения исследований изложены в 4 опубликованных работах общим объемом 3 п.л.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка цитированной литературы из 251 источников, в том числе 96 зарубежных авторов и приложения. Диссертация изложена на Г48 страницах машинописного текста, Еключа«т II таблиц, 19 рисунков, 2 приложения.

СОДВРХАНИЕ РАБОТЫ.

Глава "Действие вирусной инфекции на урожайность и физиологические характеристики картофеля. Современное состояние безвцрусного картофелеводства" представляет еоОой обзор литературы, в котором приводятся данные о снижении урожайности и ухудшении показателей • качества • клубней картофеля под действием вирусной инфекции, рассмотрены методы оздоровления картофеля от вирусной инфекции, ■ охарактеризовано современное состояние безвирусного картофелеводства в мире и в России.

' Далее подробно рассматриваются имеющиеся в литературе * сведения о действии вирусной инфекции на основные физиоло-гиче ские характеристики растений картофеля. Показано, что оздоровленный картофель значительно отличается от обычного по всем физиологическим параметрам. В то же время эти различия изучены лишь в общих чертах, а литературные данные по этим вопросам весьма разноречивы.' особенно это касается физиологии минерального питания, поскольку имеющиеся по этой теме сведения по'всем вопросам настолько противоречивы ¿' что не позволяют'сделать какие-либо определенные заключения.

В главе "Методика проведения исследований" излагается логика диссертационной работы, приводится описание поставленных опытов, методика агрохимических анализов, методика диагностики вирусных заболеваний, особое внимание уделяется математической обработке данных экспериментов.

; В опытах изучался картофель сортов Невский и Гатчинский. Везвирусные образцы ' были получены, методом культуры апикальной меристемы и микроразмножения на искусственных средах. Для сравнения выращивались зараженные растения, содержащие только X, У и 5-вирусы картофеля одновременно, которые получали путем искусственного. инфицирования предварительно оздоровленных растений или отыскивали в посадочном-материале, взятом с производственных посевов.

Растения выращивались в почве в' полевых условиях, в вегетационных опытах на перлите и:в бозсубстратной проточной культуре в гидропонной установке, что позволяло' кон-

тролировать состав питательной среды. В опытах использовался питательный раствор, составленный по прописи Кнопа в различных концентрациях.

В течение вегетации опытные растения контролировали на содержание вирусной инфекции методом имм/но-ферментного анализа с использованием сывороток из диагностических наборов, выпускаемых ОПХ "Коренево". Несоответствующие условиям опыта растения выбраковывали.

По достижении растениями основных фенологических фаз часть их изымали из культивационной среды (опыты проводили в 6-8-кратной повторности), разделяли на отдельные органы, взвешивали, высушивали и анализировали на содержание азота, фосфора и калия. Агрохимические анализы выполняли по общепринятым методикам с использованием современного лабораторного оборудования.

Для математической обработки и интерпретации экспериментальных данных последовательно применялся метод регрессионного анализа с использованием эмпирических аппроксимирующих уравнений. Методика вычисления параметров этих уравнений и ошибок аппроксимации подробно изложена в конце данной главы.

Глава "Влияние вирусной инфекции на усвоение, накопление и распределение элементов минерального питания растениями картофеля в онтогенезе" представляет собой изложение и обсуждение результатов рекогнисцировочшх опытов, поставленных в 1991-1992 гг. В агих опытах безвирусный и инфицированный вирусами картофель выращивался в идентичных условиях с целью выявить и охарактеризовать различия в минеральном питании.

Полевой опыт с вирусным и безвирусным картофелем сорта Гатчинский в течение двух лет закладывался на дерновослабо-подзолистой среднесуглинстой, хорошо окультуренной почве на опытной базе "Горки Ленинские" (Московская обл.). Площадь учетной делянки 10 м2. повторность опыта шестикратная. Вегетационные опыта с картофелем сорта Невский были поставлены в осенне-зимний период в условиях фитотрона в вегетационных сосудах на перлите. Количество растений в каждом

варианте - 24; Повторность опытов шестикратная.

Экспериментальные данные, полученные в опыте с картофелем сорта Гатчинский приводятся в табл. I. В опыте с картофелем сорта Невский были получены аналогичные результаты.

' •' ' ' ' Таблица I.

Результаты полевого опыте с картофелем сорта Гатчинский

■ Фаза Возраст Сухая.масса . г/раст. Содержание % в сух. массе Вынос,. ,. г/растение

дн. раст. клуб. N Рг?5 КгО N Р2°5 Кг0

Везвирусные,"растения. ...

Всходы; 26 0.8 4.40 1.40 4.93 0.04 0.01 0.04

Бутонизация 39 29.7 0.4 3:52 0.91 4.30 1.05 0.28 1.28

Цветение 58, 95.6 17.7 2.90 0.82 3.72 2.77 0.73 3.51

Позд.цвет. ,74" ■ 298.8 105.8 1.93 0.76 З.ІІ 5.67 2.09 9.32

Увядание 100 485.4 136.0 2.00 0.80 3:18 9.74 3.69 15.59

Уборка 113 485.0 136.0 1.98 0.79 3.17 9.73 3.69 16.00

. - - Инфицированные растения.

Всхода -; 26 І.І 5.02 І.ЗІ 6.21 0.06 0.01 0.07

Бутонизация 39 26.8 1.6 3.73 0.90 4;80 1.00 0.23 1.28

Цветение. 58 69.2 8.9 3.30 0.73 4.32 2.28 0.49 2.96

Позд.цвет. 74. 164.7 24.3 2.52 0.71 3.90 4.12 Г. 21 6.23

Увядание 100 314.0 66.4 2.39 0.70 3.63 7.41 2.09 11.19

Уборка, ИЗ. 315.0 66.5 2.40 0.70 3.70 7.47 2.09 11.65

Безвирусные растения отличались более интенсивным ростом, большей^урожайностью, более широкой и менее изрезанной формой-листовой пластинки, более интенсивной окраской листьев. -За весь период.вегетации они накапливали примерно в 1,5 раза больше сухих веществ, чем инфицированные, а урожай клубней оздоровленных растений был приблизительно на 70 I выше. При атом доля клубней в = сухой,массе у оздоровленных растений была на 2,5-6,9 % больше, чем у зараженных и сос-

тавляла 26,9-28 Ж у оздоровленных и 21,1-24,4 Ж у больных растений. Данные по накоплению биомассы были аппроксимированы по уравнению логистической кривой.

Относительное содержат!« азота, фосфора и калия в целых растениях устойчиво снижалось во время вегетации параллельно накоплению биомассы. Различия в содержании фосфора между оздоровленными и зараженными растениями не были существенны. По содерканию азота и калия безвирусные растения существенно отличались от вирусных в меньшую сторону в течение всего периода вегетации. Данные по содержанию питательных веществ в растениях были аппроксимированы предложенным нами уравнением, аналогичным логистическому. Комбинируя полученные алгебраические выражения зависимостей и их производные мы рассчитали динамику ряда показателей, характеризующих минеральное питание, в том числе вынос, скорость выноса, вынос в расчете на единицу прироста биомассы, соотношения И:Р205, ^ОгР^.

В зависимости от сорта и возраста безвирусные растений выносили азота и калия на 21-37 % больше, чем вирусные, Ъ фосфора - на 70-80 %. Столь существенная разница в выносе фосфора обусловлена тем, что безвирусные и вирусные растения практически не различались по содержМюо -фосфора и, следовательно, различив в выносе определяется только величиной прироста биомассы. Применительно"к азоту и калию неодинаковое содержание этих элементов в больных и здоровых растениях привело к уменьТпенйю "различий в выносе. •

Максимальные суточные выносы всех рассматриваемых питательных элементбв (см. рис. I) наблюдаются в возрасте 6070 дней от посадки, что соответствует фазе цветения и интенсивного клубнеобразования, когда наблюдаются наибольшие приросты сухого вещества. Максимальные величины суточного выноса азота и калия у безвирусных растений оказались в 1,5-1,6 раза больше, чем у вирусных, а по фосфору - в 1,9-2 раза больше. Количество питательных веществ, необходимое для построения единицы массы сухого вещества, осоОвнно велико в фазе всходов, затем в процессе вегетации оно постепенно снижается и стабилизируется по азоту и калию с начала

фазы цветения, а по фосфору - в фазе бутонизации. Вынос • азота в расчете на единицу массы урожая у вирусных растений был в зависимости'от сорта на 40-57 % выше, чем у здоровых, й калия - на 44-49 % выше. Несмотря на значительную разницу .'в выносе фосфора, различия в его удельном выносе оказались относительно невелики (менее 16 %).

"Гатчинский - * -Невский

Возраст, сут, ' , Возраст, ,сут.

РисунокI. скорость выноса питательных веществ в зависимости от возраста. -- Сплошные линии относятся к безвирусным . растениям,/пунктирные - к инфицированным.

- ; ,; Безвирусные растения отличались-более узким : соотноше-: нием азота, фосфора и калия в течение всей вегетации. Это. различие было наиболее выражено в фазе всходов,- когда отношение и К20:Рг05 у. здоровых растений сорта Гатчинс-. ' кий было соответственно в 1.6 и 2.0 раза уже, чем у больных растений; Соотношение ■-ЫгР^ОдП^О в валовом1 выносе у картой . -",.: феля' данного. сорта при уборке составило 2,6:1; 4,3 у ■ здоро -вых растений и 3,6:1:5,6 у больных. \ / .■ существенные^ различия; выявляются в распределении пита-

тельных веществ по органам растения. Эти различия аналогичны для всех трех рассматриваемых элементов питания и состоят в том, что на долю клубней в общем содержании азота, фосфора или калия у здоровых растений приходится на 3-7 % больше, чем у Сольных за счет соответствующего уменьшения доли листьев и (или) стеблей. Это явление, очевидно, обусловлено тем, что безвирусные растения имеют более высокий удельный вес клубней в биомассе.

В главе "Влияние вирусной инфекции на продуктивность картофеля, усвоение и накопление элементов минерального питания в зависимости от общего уровня питательного фона" обсуждаются результаты опытов с картофелем сорта Невский, поставленных в гидропонной установке, позволявшей контролировать состав питательного раствора. Схема экспериментов включала 4 градации концентрации питательного раствора: 0.5, I, 2 и 4-х кратную относительно полного питательного раствора Кнопа. Количество опытных растений каждого варианта - 32, общее число растений в опыте - 256. Для проведения анализов по наступлении фенологических фаз отбиралось по 8 растений каждого варианта. Основные результаты этих опытов приводятся в табл. 2.

Безвирусные растения росли интенсивнее и накапливали большую биомассу при всех уровнях концентрации питательного раствора, отличаясь от больных заметно большей относительной продуктивностью. Фенологические фазы наступали у них на 7-10 дней раньте, чем у вирусных. Максимальное накопление биомассы как у безвирусных, так и у вирусных растений, наблюдалось при единичной концентрации питательных веществ в растворе.

Вид зависимости величины накопленной растением массы от концентрации питательного раствора мы попытались предсказать логически исходя из логистической закономерности и воспользовались полученным выражением для аппроксимации опытных данных. Аппроксимация оказалась успешной, что позволило определить оптимальную концентрацию питательного раствора, обеспечивающую наибольшее накопление биомассы, аналитически. Расчетные кривые и экспериментальные данные

приведены на рис..2.

Концентрация пит. р-ра, отн. ед.

Рисунок 2. Накопление сухого вещества одним растением в зависимости от концентрации питательного раствора. Сплошная линия относится к Свзвирусным растениям, пунктирная - к инфицированным.

оптимальной для сезвирусных растений оказалась концентрация 1.3 и максимальная расчетная сухая биомасса составила 69 г. (в том числе 19 г. клубней), а для вирусных растений - 1.2 и 48 г. (10 г. клубней) соответственно. Максимально возможное при оптимальных условиях питания накопление сухой массы свободными от вирусов растениями в 1.4 раза превышает зтот показатель у больных растений, а их урожай при этом на 80 % больше.

Для количественного описания зависимости относительного содержания питательных веществ в растении от концентрации питательного раствора использовалось уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра. Аппроксимация экспериментальных данных этим уравнением позволила определить предполагаемое содер-

"" ' ■ • Таблица 2.

Сухая биомасса, содержание к вынос основных элементов питания у растений картофеля сорта Невский во время уборки при различных уровнях минерального питания *

Концентрация питательного раствора, отн. ед. Возраст ДН. Сухая масса г/тзаст. Соде] к с; ржание, %. їх.массе , , Вынос, г/растение

раст. клуб. N Р2О5 N Р2°5 К^О

Безвирусные растения : ' ;

0.5 84 46.8 13.4 2.07 0.37 1.96 0.97 0.17 0.92

,1 1 84 65.1 17.7 2.87 0.56 2.35 1.87 0.37 1.53

. 2 84 58.8 II.4 3.53 0.82 3.39 2.08 0.48 2; 00

4 84 17.1 1.4 3.80 І.ЗІ 4.33 0.65 0.22 0.74

Инфицированные'растения ' " • ч.

0.5 94 34.8 7.5 2.77 0.49 2.53 0.97 0.17 0.88

I 94 46.2 10.1 3.68 0.74 3.34 1.70 0.34 1.54

2 94 38.5 . 6.9 4.06 0.98 3.85 1.56 0.38 1.48

4 94 9.9 • 0.4 4.71 1.58 4.65 0.47 0.16 0.46

жание основных питательных веществ в сухой массе растений при оптимальном уровне питательного фона и рассчитать кривые выноса. ; ....', .у''-'. '- ,

В любом возрасте и при любом уровне питательного фона* содержание основных питательных веществ .в. сухой .массе у . безвирусных растений было заметно ниже, чем у зараженных. При этом безвирусные растения отличались большим выносом всех питательных веществ, чем больные ; растения. Удельный вынос, рассчитанный на единицу 'урожая . клубней, • напротив, у вирусных растений был существенно выше, чем; у .здоровых., у Даже при оптимальной концентрации питательного.раствора ви- ; русные растения расходовали на;; формирование '- единицы > веса л клубней в 1.5 - 1.6 раза больше минеральных элементов, чем здоровые растения. , _ ■ ' " ' 4 :'„

Соотношение основных питательных веществ в выносе М:Р2°5:К2° У Оольных растений было несколько; шире, чем у /

здоровых и значительно сужалось с увеличением концентрации питательной среда.

В главе "Влияние вирусной инфекции на продуктивность картофеля и поглощение agora растениями в зависимости от уровня азотного питания" обсувдаются результаты опытов, поставленных с целью уточнения определенной нами оптимальной для развития растений концентрации питательного раствора по содержанию азота. Эксперименты проводились в гидропонной установке с картофелем сорта Гатчинский. Схема опытов вклю-

Таблица 3.

Влияние концентрации азота в питательном растворе на характеристики растений.

Концент- Сухая Сухая Удель- Вынос

рация Вариант масса масса ный вес Содержа- ВЫНОС азота

азота в расте- клуб- клубней ние азо- азота на 1г.

растворе ний, ней, (в сух. та в на I клуб-

мг/литр. г/рас- г/ массе), растении раст. ней.

тение раст. % % г. мг.

103 Безвир. 70.2 20.1 28.6 2.20 1.54 77

Вирусн. 53.1 12.1 22.8 2.79 1.48 122

205 Безвир. 11Т.6 31.6 26.9 2.85 3.35 106

Вирусн. 85.8 18.8 22.0 3.48 2.99 158

308 Безвир. 122.9 29.3 23.8 3.19 3.92 134

Вирусн. 82.1 15.6 19.0 3.81 3.13 201

410 Безвир. 106,0 22.2 20.9 3.40 3.60 162

Вирусн. 68.2 11.0 16.1 4.08 2.78 253

Расчетные данные при оптимальной концентрации раствора

236 Бозвир. 122.9 32.1 26.0 2.96 3.64 114

219 Вирусн. 84.3 18.8 22.2 3.57 3.01 161

чала четыре варианта, различающиеся по уровню азотного питания на фоне нормального раствора Кнопа. Концентрация азота в питательном растворе возрастала в арифметической, прогрессии от 0.5 до 2-х кратного уровня концентрации раствора Кнопа, что соответствует 103, 205, 308 и 410 мг/литр N. Количество опытных растений каждого-варианта - 32, общее число растений в опыте - 256. Для проведения анализов по • наступлении каждой фенологической фазы отбирались по 8 растений каадого варианта. . . . " ' :, . v

Экспериментальные данные и результаты расчетов¿аналогичных ошсанным в предшествующей главе, приводятся в табл. ■ з. ■ ■ '■'■ ' ;; '•■ •' •'*-

Наиболее благоприятная для роста биомассы концентрация азота в питательном растворе для оздоровленных растений была выше, чем для содержащих вирусы и составляла соответственно 277 и 260 мг/литр. Эта закономерность' сохранялась и в отношении массы клубней, но максимум массы клубней' наблюдался при более низкой концентрации;раствора, чем максимум биомассы. .-*■ . ■ ' - ■ ■.. • ' • ■ ' /

При всех уровнях концентрации питательного ; раствора доля массы клубней в биомассе безвирусных растений была заметно выше, чем в биомассе вирусных. Максимум удельного веса клубней у вирусных растений достигался при более высоком уровне азотного питания, но был существенно, ниже,, чем у свободных от инфекции растений. '"-',.'.>■.

Вирусные ртстения отличались от оздоровленных более высоким удельным содержанием азота при всех уровнях концентрации питательного раствора. Наоборот, Общий вынос;4 азота из питательного раствора оздоровленными растениями при всех уровнях концентрации раствора, начиная с концентрации.около 100 мг/л, был заметно больше, чем вынос больными растениями, т.к. последние формировали значительно меньшую, биомассу. Максимум выноса у безвирусныхрастений,. как и максимум накопления биомассы, наблюдался при более высокой концент-, рации азота в растворе¿ чем у вирусных растений.f "

Удельный вынос азота (см. рис. 3) растениями с ростом его концентрации в питательном растворе увеличивается, при-

Концентрацин азота в растворе, мг/л.

Рисунок 3. Удельный вынос азота (на I г. сухого веса клубней) в зависимости от концентрации азота в питательном растворе. Сплошная линия относится к безвирусным растениям,

пунктирная - к инфицированным. •

чем у вирусных растений это происходит быстрее, чем у оздоровленных. Безвирусные растения отличаются значительно меньшим удельным выносом независимо от уровня концентрации питательного раствора и, следовательно, большей эффективностью использования азота для построения клубней.

выводы

I. Безвирусныа картофель отличается от содержащего вирусы по ряду показателей, характеризувцих минеральное питание , и по биологической и хозяйственной урожайности. Преимущества оезвирусного картофеля заключаются как в большем урожае, так и в меньшем выносе питательных веществ на единицу ввса клубней. Табл. 4 иллюстрирует это положение.

1 : ,'■■.'" -14- ; ;.;;•„ ; ' ' '

2. В связи с тем, что здоровые растения имеют- большую биологическую рассу и дают (Золыпий урожай, для их развития: требуется примерно в 1.4 раза больше питательных., веществ, чем это необходимо для содержащих вирусы. -

Таблица 4.

Различия между безвирусшм и инфицированным кэртофелем.

Показатель Растения сорта Гатчинский

здоровые ;■'',, бОЛЬННе

Сухой вес в конце вегетации, г 500 300

Урожай, г/% от веса растения 135/27 : 66/22

Максимальная скорость роста

(60-70 ДеНЬ), Г/СУТКИ ; * 13.: ■ ; '■■.. 8 '

Содержание в сухой массе, % к . *- *

N ' ,, 2.0 " 2.4 :

Р2°5 ■■'■■'• • V 0.8 0.7 '

к2о 3-2 • 3.7

Биологический вынос на единицу

сухого веса клубней, мг/г

N ' ; 72 113

Р2°5 27 ; 32

1^0 г ' " 1.18 176

3. Максимальный темп выноса питательных веществ у больных и здоровых растений наблюдается , в фазе цветения, ; однако у больных растений он отмечается на 3-6 дней позже. | Максимальный суточный вынос азота. и - калия у Сезвирусных . ■ < растений в 1.5-1.6 раза, а фосфора - в 1.9-2.0 раза больше,

чем у ЕИруСНЫХ. . -.'. ' _ * ;

4. Вследствие того, что безвирусние растения мало * отличаются от инфицированных по содержанию фосфора,, но значительно различаются по содержанию, азота и калия в расчете на единицу сухой массы целых растений, соотношение М:Р205:К20 в выносе здоромк. растений всегда более узкое. Так, в полевом опыте наблюдалось соотношение 2.6:1:4.3 у здоровых и

3.6:1:5.6 у инфицированных растений. Однако, при оптимальных условиях питания (различных для здоровых и больных растений) соотношение NtPgOgiKgO оказалось близким.

5. Изучение распределения питательных вещее! в по органам растения обнаруживает, что на долю клубней в общем содержании питательных веществ у здоровых растений приходится на 3-7 % (от общего количества) больше, чем у больных за счет соответствующего уменьшения доли листьев и стеблей, что, по-видимому, связано с более высоким удельным весом клубней в биомассе у Оезвирусных растений.

6. Исследование влияния концентрации питательного раствора и содержания в нем азота при выращивании безвирусного картофеля в гидропонике в процесса семеноводства показало, что:

- Оптимальным с точки зрения урожайности является раствор Кнопа несколько повышенной концентрации, причем безвирусныа растения требуют более высокой концентрации питательных веществ в растворе. Так, оптимальным для безвирусных растений оказался раствор с концентрацией N - 235 мг/л. Р205 - 165 мг/л, KgO - 355 мг/л, а для больных - с концентрацией 220, 150 и 325 мг/л соответственно.

- Разбавление и концентрирование раствора относительно оптимального уровня приводит к снижению величины общей биомассы и урожая и общего выноса. С повышением концентрации раствора наблюдается увеличение содержания питательных веществ в растении.

- Повышение содержания азота в растворе приводит, кроме того, к снижению доли клубней в общей биомассе растений и резкому увеличению выноса в расчете на единицу веса клубней.

7. В работе предложены и широко использовались аппроксимирующие экспериментальные данные эмпирические уравнения* коэффициенты которых определялись методом наименьших квадратов. Было показано, что уравнение логистической кривой хорошо описывает прирост биомассы во времени, а выражение, полученное на основе ее производной - зависимость величины шомассы от концентрации питательного раствора. Уравнение

. ' -16- ; .'о ' .•"'

изотермы адсорбции Ленгмюра позволяет описать зависимость удельного содержания питательных веществ в растении от их концентрации в питательной среде. Комбинация этих уравнения, и их производных позволяет достоверно вычислять такие показатели, как вынос, скорость выноса, удельный,вынос, и целый ряд других необходимых агроному и агрохимику характеристик, а также находить их экстремальные значения по ограниченному числу данных. : , •

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для размножения посадочного материала безвирусного Картофеля в процессе семеноводства в условиях гидропоники можно рекомендовать питательный раствор, содержащий N - 235 мг/л, Р205 - 165 мг/л, KgO - 355 мг/л .■ :

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Особенности минерального питания инфицированных вирусами и свободных от вирусной инфекции растений ' картофеля

/ Стороженко В.А., Рашкович Н.Л., Мартиросян Ю.Ц., Мелик- . ' Саркисов O.e., Ракипов Н.Г., Дроздова Н.С. // Депонированная рукопись. ВИНИТИ.- 1993.- №2456 - В93, .

2. Потребление питательных веществ инфицированными и свободными от вирусной инфекции растениями картофеля / Мартиросян Ю.Ц., Рашкович Н.Л«', Мелик-Саркисов O.G.., Стороженко В.А., Чернобровкина М.А. // Изв. ТСХА.-' 1993.- Вып.2,-С.208-213. ' • " '

3. Осооенности потребления минеральных веществ инфицированными и оздоровленными от вирусов растениями картофеля при разном уровне минерального питания ' / : Рашкович: Н.Л., Мартиросян Ю.Ц., Молик-Саркиоов O.e., Стороженко В.А.', Чернобровкина М.А;-// Изв. ТСХА.- 1993,- Вып.З.-"C.II9-I26.

'4. Особенности потребления нитратного азота инфицированными и оздоровленными растениями картофеля / Рашкович Н.Л.,, Мартиросян Ю.Ц., Стороженко В.А., Мелик-Саркисов О.С. >/ Изв. ТСХА.- 1993.- Вып.4.- C.I96-200. ; • ' : . '

Объем 1 п л

Тираж 100

Заказ 770

Типография Московской с-к академии им К А Тимирязева 127550, Москва И '50 Тимирязевская ул. 44