Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ И НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ АЗОТНОГО ОБМЕНА СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ ПРИ МЕСТНОМ ВНЕСЕНИИ УДОБРЕНИЙ НА ТЯЖЕЛЫХ СУГЛИНКАХ ПОДМОСКОВЬЯ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ И НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ АЗОТНОГО ОБМЕНА СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ ПРИ МЕСТНОМ ВНЕСЕНИИ УДОБРЕНИЙ НА ТЯЖЕЛЫХ СУГЛИНКАХ ПОДМОСКОВЬЯ"

всесоюзная ордена ленина академия сельскохозяйственных наук имени в. и. ленина

всесоюзный ордена трудового красного знамени научно-исследовательский институт удобрении

и агропочвоведения и (лени д. н. прянишникова

ПРОДУКТИВНОСТЬ И НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ АЗОТНОГО ОБМЕНА СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ

ПРИ МЕСТНОМ ВНЕСЕНИИ УДОБРЕНИЙ НА ТЯЖЕЛЫХ СУГЛИНКАХ ПОДМОСКОВЬЯ

На правах рукописи

ИЛЬИНА МАРГАРИТА ГРИГОРЬЕВНА

Специальность № 06.01.04 — Агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва * 1972 г.

J¿r

L 'J

> * n

t /

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ИМЕНИ В. И. ЛЕНИНА

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИ И ИНСТИТУТ УДОБРЕНИЙ И АГРОПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМЕНИ Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА

На правах рукописи

ИЛЬИНА МАРГАРИТА ГРИГОРЬЕВНА

ПРОДУНТИВНОСТЬ И НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ АЗОТНОГО ОБМЕНА СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ ПРИ МЕСТНОМ ВНЕСЕНИИ УДОБРЕНИЙ НА ТЯЖЕЛЫХ СУГЛИНКАХ ПОДМОСКОВЬЯ

Специальность № 06.01.04 — Агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Работа выполнена в лаборатории физиологии питания растений Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института удобрений н агропочвоведення им, Д, Н. Прянишникова.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук Н. 3. Станков.

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук В. Ф. Ильин, кандидат сельскохозяйственных наук А. С. Ефимова.

Ведущее предприятие - '

1973 г. на заседании Ученого совета Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института удобрений и агропочвоведення им. Д. Н. Прянишникова.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба направлять по адресу; Москва, А-8, ул. Прянишникова, 31, ВИУА, ученому секретарю.

Автореферат разослан Защита диссертации со<

Для получения хороших урожаев картофеля на малоплодородных подзолистых почвах нечерноземной зоны необходимы высокие дозы удобрений, в первую очередь азотных. Однако на легких почвах, плохо обеспеченных влагой, высокие дозы удобрений быстро снижают продуктивность семенных клубней в потомстве и вызывают вырождение. Особенно ярко это проявляется после засухи, совпавшей с периодом клубнеобразования. Засушливые периоды здесь бывают из-за неравномерного распределения осадков, хотя годового их количества обычно достаточно для нормального развития растений. "Повторные репродукции семенного картофеля в неблагоприятных условиях усиливают их отрицательное влняние.

Для продовольственных посадок картофеля ВИУА рекомендует экономически выгодный способ местного внесения азотно-фосфорно-го и полного минерального удобрения в дозах по 45 кг на гектар действующего вещества' в борозду. По эффективности воздействия на растения н полноте усвоения удобрении эти дозы могут быть приравнены к дозам 90 кг/га действующего вещества при разбросном внесении. Многие исследователи, применявшие на легких почвах удобрения в дозах, близких к этим, наблюдали ухудшение семенных качеств, снижение продуктивности и вырождение картофеля.

В задачу наших исследований входило следующее;

1) выяснить влияние доз минеральных удобрений, рекомендованных ВИУЛ для местного внесения под продовольственный картофель (1Ч«$Р« и ЬиРчаК^ в борозду), на урожай семенного картофеля при двух- н трехгодичной репродукциях посадочного материала в условиях тяжелых суглинков Подмосковья;

2) дать биохимическую характеристику семенных клубней карг тофеля в связи с их продуктивностью;

3) изучить влияние указанных доз удобрений на продуктивность посадочного материала на общем фоне после одно-, двух- и трехгодичной репродукций семенных клубней.

Условия проведения опытов и методика исследований

Полевые опыты проведены на Центральной опытной станции (ЦОС) ВИУА, в Михнево и Барыбино Московской области. Почвен-ио-климатические условия места проведения опытов типичны для ос-

новной зоны возделывания картофеля. Почва опытных участков дер-новоподзолистая пылеватая; в 1956—1957 гг. — тяжелосуглинистая слабоокультуренная (Михнево), а в 1958 г. — средиееуглинистая с р едн еокульту р ен на я (Барыбшю). Почвы кислые, рН солевой вытяжки колебался в пределах 4,3—4,6. Гидролитическая кислотность равнялась 3,9—5,2, сумма поглощенных оснований — 8—[4, емкость поглощения— 12— 20 м.-экв, на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями — 66—74%. Содержание РгО= по Кирсанову составило 38—40 мг на 1 кг сухой почвы.

По метеорологическим условиям 1955 год, когда с соответствующих вариантов опыта А, Н. Цоя и А. С. Ефимовой отобрали семенные клубни для нашей работы, был особенно неблагоприятным из-за поздней весны и очень сильной летней засухи.

В 1956 г. растения картофеля развивались нормально, при довольно благоприятных погодных условиях. У обоих сортов, с которыми проводили исследования (Лорх и Приекульский ранний), наблюдалось равномерное накопление массы ботвы и урожая клубней. Это очень важно для сохранения хороших семенных качеств Картофеля. Более развитая ботва обеспечивала самый высокий урожай клубней.

Летом 1957 г. температура воздуха была повышенной, а количество осадков меньшим по сравнению со среднемноголетними данными. Это привело к снижению урожая картофеля. Особенно сильно летняя засуха отразилась на урожае сорта Приекульский ранний, у которого почти весь период клубнеобразования совпал с засухой. Вследствие более длительного вегетационного периода у сорта Лорх накопление урожая продолжалось в конце авуста и в сентябре, при более благоприятных температурном и водном режимах, чем в первой половине вегетационного периода (урожай убрали 25 сентября, при зеленой ботве, убитой морозом).

Всего проведено шестнадцать основных и семь дополнительных полевых опытов, в том числе четыре самостоятельных и три совмещенных. В 1956-—1957 гг. вырастили семенные клубни сортов Лорх и Приекульский ранний при одно- и двухгодичной, а сорта Лорх — и при трехгодичной репродукциях по одним и тем же вариантам минерального питания, В 1957—1958 гг, испытали продуктивность этих клубней на общем фоне (20 т/та навоза + азотная подкормка перед цветением, внесенная лентой вдоль рядка — N15 в 1957 г. и N30 в 1958 г.). Статистическая обработка урожайных данных проведена с помощью дисперсионного анализа (В. Н. Перегудов, 1965).

Учетная площадь делянки равнялась 25 мг, повторность четырехкратная, площадь питания — 70x35 см2. В 1956 г. семенные клубни весом 50 г тщательно отбирали по форме и окраске с хозяй-

ственных посадок ЦОС ВИУА, при этом каждый клубень взвешивали на тарелочных весах. В 1957 и 1958 гг. семенные клубни весом 50—100 г отбирали из средней пробы с соответствующих вариантов. Минеральные удобрения (аммиачная селитра, гранулированный суперфоофат и хлористый калий) вносили по фону 20 т/га навоза, который служил w контролем.

Об изменении продуктивности семенных клубней, выращенных по разным вариантам минерального питания, судили по их урожаю в следующем году «а общем фоне.

Содержали« крахмала определяли по удельному весу, сухих веществ ,в ботве и клубнях — весовым методом, содержащие азота — по Кьельдалю. Небелковый азот экстрагировали водой, затем осаждали бело-к уксуснокислым свинцом и отделяли на фильтре с остатком мезги. После этого определяли содержание небелкового и суммарного белкового азота. Из другой навески солевым раствором выделяли основную массу картофельного белка. После диализа и гидролиза хроматографировали белковые аминокислоты по Т. С. Пасхиной. Мезгу после солевой экстракции сжигали для определения содержания белкового азота, нерастворимого в солевом растворе (азот плотного остатка плюс азот, растворимый в дрл^-' гпх растворителях). Количество белкового азота, растворимого в солевом растворе, определяли .по разности (суммарный белковый азот минус белковый азот, нерастворимый в солевом растворе). Свободные аминокислоты извлекали 70%-ным -этанолом из специальной навески и определяли по методу Т. С Пасхиной. Содержание нуклеиновых кислот определяли по методуОгура и Розена в отдельной ¿навеске после удаления веществ ««нуклеиновой природы, которые мешают определению нуклеиновых кислот.

Выращивание семенного картофеля

В 1956—1957 гг. провели опыты по выращиванию картофеля сортов Лорх и При«кульский ранний одно- и двухгодичной, а сорта Лорх — и трехгодичной репродукций бессменного посадочного материала по одним и тем же вариантам минеральных удобрений. Азотно-фосформое и особенно лолное минеральное удобрение усилило интенсивность накопления клубней картофеля обоих сортов даже в засушливом 1957 году (табл. 1),

Во время засух« 1957 г. в жаркие дни растения были угнетены, особенно сорта Приекульокий ранний, но «простоя» в клуб не образован« и не было. Даже у сорта Приекульский ранний при пробной «опке 8 августа на одну весовую «дишцу ботвы на вариантах N«sP« и N«P«K« лентой в борозду приходилось 1,6—1,7 весо-

вых. ёднниц клубней. С 8 по 27 а-вгуст-а на этих вариантах в среднем да один куст ежесуточно образовывалось по 2—3 г клубней. В третьей декаде августа пошл« дожди, и 27—31 августа интенсивность к лубнео бра з ова ни я возросла до 15—20 г клубней в сутки. Уродливости клубней не было. Следовательно, растения сравнительно хорошо справились с засухой 1957 года ,при выращивании их по вариантам местного внесения минеральных удобрений.

Таблица I

Урожай клубней картофеля прн одногодичной репродукции по удобрениям (вес клубней с одного куста в г, среднее по десяти растениям)

Вариант* Сорт Лор*, 195® г. Сорт Лор*, 1957 г. Сорт лркекульскнй ранннП. 1957 г.

1+. VII, единично* клубне-обрвзо-ваиие 16. VIII, кассовое цветение 19. IX, качало ОТИИ* рания ботвы 27. VIII. конец цветения 25. IX, начала отмирания ботвы 8. VI] Г, конец цветения 21. у1н, массовое отмирание йотвы

Контроль 6 ¡226 400 222 341 147 199

Ы^Р« 7 480 730 260 471 218 274

М45Р«К« 6 557 789 378 530 276 314

* В этой и последующих таблицах контроль — 20 т/га навоза (фон), —

фон + М4бРнв в борозду, а И^Р^К^ — фон -{- Ы^Р^К« в борозду.

Увеличение показателя отношения веса клубней конечного урожая к максимальному весу ботвы картофеля в некоторой степени может характеризовать нормальное состояние растений и, по-видимому, продуктивность выращиваемого посадочного материала. В наших, опытахэтот показатель на всех вариантах минерального питания, был примерно таким же, как на контроле — 20 т/га навоза, п-о которому, как известно, продуктивность семенного картофеля не ухудшается (Л. В, Рожалин и др., 1954; А. Г. Лорх, 1960; В, Ф. Ильин, 1960, и др.).

В литературе имеется много данных, свидетельствующих о том, что выращиватге семенного картофеля на легких почвах по завышенным дозам минеральных удобрений, особенно пр>и засухе и повторных репродукциях, ухудшает его продуктивность. В наших опшах ^теменные клубни, выращенные после засушливого 1955 и благоприятного 1956 гг., обеспечили хорошие урожаи в нормальном 1956 .и засушливом 1957 годах даже при двух- и трехгодичной репродукциях бессменного посадочного материала (табл. 2). - » Более эффективное влияние полного удобрения по сравнению с .азотно-фосфорным <на урожай картофеля не зависело от метеорологических условий года. Оно проявилось и во влажном 1956 г., и в засушливом 1957 г. Измельчения клубней не наблюдалось да-

е

же при повторных репродукциях, независимо от сорта и метеоро-лоричесюнх условий. Это служит показателем хороших семенных качеств. Количество семенных клубней в урожае под влиянием удобрений в большинстве случаев не изменялось, независимо от количества лет репродукций семенного материала обоих сортов по 'различным вариантам удобрений (табл. 3). Таким образом, при выращивания семенного материала удобрения не ухудшали морфологические показатели растений, которые связывают с продуктивностью картофеля.

Таблица 2

УрожаЯ картофеля в зависимости от удобрений

Сорт Лорх -. Сорт ПрнекульскнЯ ранння, 1957 г.*

BipWHT im г. 1957 г.

и/га К и/га К и/и J Ч

Контроль N<îP« N45P„ÎK« ЗЕ Р. %

¡Контроль N,BP«

n№P«K«

ЗЕ Р> %

Контроль N,sP«K„ ЗЕ Р, 96

Одногодичная репродукция по удобрениям

.163 296 322 39

100 183

lise

139 192 220 16 2.7

100 133 158

Ш 136 160 J7 4.5

Двухгодичная репродукция по удобрениям

-145

370 58 10,0

100 181

147 2G8 234 13 2,2

100 155 Ш

88 ,104 146 12 3,7

Трехгодичная репродукция по удобрениям

151

222 14 2,6

100 147

100 148 174

100 1.18 '166

* Летняя засуха 1957 г. снизила урожай кульский ранний.

картофеля, особенно сорта Прие.

Некоторые биохимические особенности семенных клубней

Азотно-фоофорные удобрения почти не снизили' содержание сухих веществ « крахмала в клубнях картофеля обоих сортов неза-

Таблица 3

Влияние удобрений на средний вес и количество клубней одного растения (среднее по десяти растениям)

Вариант

Сор! Лорх

1956 г. 1957 г.

„*[ КМичестВ0 к^6ией Средний Мс, Г количество к.чублеА .

в«с, 1 круп- I семен- шелсих ( всего Г ) НМ1 1 них 1 < круп- (Семен- [мелки* | всего них 1 ник < 1

Сорт Приекульский ранний, [957 г.

средний вес.

количество клубней

крупных

семен- мелких всего

ных

Контроль

Одногодичная репродукция по удобрениям

11,4 13,6

48 0,5 33 4,0 8,3 30 0,2 3,6 ! 7,6

56 5,9 5,3 13,0 35 0,2 4,0 9,4

'54 2,0 6,0 6,6 14,5 38 0,4 3,9 1 10,0

54

0,5

Гб

3,1 3,1

Двухгодичная репродукция по удобрениям 2,4 I 6,0 3,0 I 7,7

Трехгодичная репродукция по удобрения«

38

38

39

0,2 0,6 0,4

2,9

ад

4,0

6,4 10,8 10,3

9,5 ¡4,6 14,7

__1 __ 39 0,3 3,0 6,3 9,6

— — — — 39 1,5 4Д 8,4 14,1

37 0,0 2,1 4,7 6,8

32 03 1,7 8,9 10,9

38 0,2 2,6 7£ 10,4

24 0,1 11,5 7Д 9,0

27 ол а ,6 7,9 9,6

33 0,4 7,7 11,0

— — — —

впсимо от погодных условий и количества репродукции (табл. 4). Добавление калия уменьшило количество сухих веществ и крахмала только в клубнях сорта Лорх, особенно при двух- и трехгодичной репродукциях в засушливом году.

Таблица 4

Содержание сухих веществ и крахмала в клубнях картофеля, %

Вариант Сорт Лор* Сорт Прлйкульский ранинй ■

сукне вещества крахмал, 1957 г. су хне вещества крахмал, 1957 г.

1956 г. 1957 г. 1956 г. 1957 г.-

Одногодичная репродукция

Контроль 26,2 23,4 17,8 23,9 21,7 15,9

25,6 24,1 ,18,4 22,8 21,8 16,0

24,4 25.8 16,9 23,9 22,2 16.5

Двухгодичная репродукция

Контроль 24,2 24,9 ] 9,2 _ 22,4 16,8

- 24,7 19,0 — 23,7 17,9

^РчзК« 23,0 23,3 17,7 — 22,6 17.0

Контроль

Трехгодичная репродукция

24,6 22,4

19,0 16,

,0 I -.5 | -

Изучаемые дозы удобреянй .почти всегда заметно повышали содержание общего азота в семенных клубнях картофеля сорта Лорх (табл. 5). Условия года влияли на этот показатель значительно сильнее. По Л. В. Рожалину <и др. (1958), вырождение картофеля от чрезмерных доз азотных удобрений обычно сопровождается значительным снижением крахмал!гстости и увеличением содержания общего азота в клубнях. Эти авторы наблюдали отчетливые признаки вырождения картофеля в тех случаях, когда величина отношения процента общего азота к проценту крахмала (в пересчете на сухое вещество) возрастала с 0,015—0,028 в контроле до 0,025—0,075 у вырожденного картофеля, то есть в 2—3 раза, В наших опытах величин такого порядка не было,

Таблица 5

Общий азот и крахмал в клубня к картофеля сорта Лорх, % на сухое вещество

'1956 год <1957 год

Вариант азот крахмал азот азот «рах^ал азот

крахмал крахмал

Контроль

Контроль

N19?«

Контроль ГМ^К«

Одногодичная репродукция

0,73 0,81 0,83

77,2 77,7

77,1

0,010 0,010 0,01.1

1,13

1,а1

1,25

Двухгодичная репродукция

0,69 0,83

76,4 74,8

.0,009 0,011

1,13 1,35 1,28

Трехгодичная репродукция

1,23 1,19

76.4 76,3

65.5

77,1 76,9 76,0

77,2

73,7

0,015 0,017 0,019

0,015 0,018 0,017

0,016 0,016

В литературе имеются данные, свидетельствующие о том, что повышенное содержание азота, ¡не связанного в белок, характерно для вырожденных низкопр одуктявных клубней (Ф. Е. Тоиеха, 1936; М. П. Широкожухова, 1958; А. С. Оканенко и др., 1958; А, А. Скофенко и Исакова, 1964, и др.). Известно также, что

при различных приемах выращивания высококачественного семенного материала наблюдается повышенная белковость клубней, которая коррелирует с высокой их продуктивностью. Это отмечен-о при выращивании картофеля на торфяной пойме (А. И. Хоть ко, 1960; Л. В. Вийлеберг, 1961; I, Г. Вивалько и В. К. Лемпицька, 1964). Несколько ранее аналогичные данные были опубликованы нами (1958). Идентичная зависимость отмечена п>ри выращивании посадочного материала в условиях летних посадок и при возделывании в высокогорных районах (С. О. Гребиш-сшй, 1944; М. П. Широкожухова, 1958; М. Г. Ильина, 1970).

Следует отметить, что во Ьсех перечисленных случаях выращивания посадочного материала имеется одна общая особенность — ранняя уборка, которая известна как прием, повышающий продуктивность картофеля. Как видно из таблицы 6, содержание белкового азота в клубнях сорта Приекульский ранний, повышенное во ар ем я цветения, снижается по мере созревания. Это не отмече-

Ю

Таблица 6

Динамика белкового и небелкового азота в клубнях картофеля при одногодичной репродукции го удобрениям, % к сухому веществу

Сорт , Юр»* Сорт Нриекульсинй ранний

; г. 1957 г. 1956 г. 1957 г.

Вариант 16- V¡i, массовое 11В?Т(- нне И. IX, качало отшфз- НИЦ ботвы 19.1 X, уборка урожая 27. VIII, гонец [имения 25. IX, начало атмйрання 60Т1Ы 31. VIII, уокеа цветеяна 31. VIII, начало отмирания ботвы 12. IX, массовое отмирание ботвы 8. VIII, опадение бутонов 27. VIII, массовое отмирание боты* 31. VIII, уборка урожая

Белковый азот

Контроль ИЛ

^зРЛ

Контроль

0,42 0,42 0,46 0,58 0,62 0,71 0,48 0,55 | 031

0,48 0,42 0,48 0,69 0,77 0,70 0,60 0,60 0,95

0,48 — 0,56 0,72 0,73 0,87 0,60 0,55 ! 0,84

Небелковый .азот

0,30 0,31 0,27 0,43 0,51 0,68 0,39 0,44 1 0,87

058 0,32 0,33 0,54 0,54 0,86 0,67 — 0,95

0,31 0,38 0,32 0,49 . 0,52 0,99 0,® — 1 0,83

0,78 0,78 0,78

1.03 1,10

1.04

0,4* 0,75 0,47

■1,03

ш - ;

* 19 сентября 1Кб г. я 25 сентября 1957 г, ботву сорта Лорх убило морозом на 80%.

но у сорта Лорх, так как в Подмосковье он не успевает заканчивать вегетацию, .и морозы застают его при зеленой ботве. Таким образом, в ряде случаев повышенная белковость семенных клубней может характеризовать их высокую продуктивность. Приведенные данные можно .использовать для физиологического обоснования эффективности ранней уборки и ее влияния на повышение продуктивности семенных клубней.

Белковость клубней картофеля обоих сортов (белковый азот, выравненный в процентах к сухому веществу, н его доля в общем азоте) под влиянием удобрений, как правило, не уменьшалась или даже возрастала (табл. 7), В ряде случаев повышалось и содержание небелкового азота.

Таблица 7

Влияние удобрений на содержание азота в клубнях картофеля сорта Лорх

1956 год 1ЭБ7 гол

Вариант азот в я на суше вещество белчоьыА ног в % на сухое вещество белковый

небелковый белковый общий ааат в к к общему небел* ховый белковый общий азот в % к общему

Одногх>дичяа я репродукция

Контроль

Контроль N4^46

N<5? «К«

Контроль

0,27 0,33 0,32

0,28 0,34

0,46 0,48 0,56

0,73 0,81 0,88

63 59

64

0,51 | 0,62 I 1,13 0,54 0,77 1,ЗЛ 0,52 I 0,73 1 ,1,25

Двухгодичная репродукция 0,41 I 0,69 59

0,49 ' 0,83 59

0,48 1 0,65 0,66 0,69 0,63 I 0,75

1,13 1,35 1,28

Трехгодичная репродукция

_ _ 1 _ ._. ода 0,70 1,23

— ~ | -- - 0,63 0,66 1,19

55 59 58

58 51

59

57 55

Опытами А. С. Оканенко -и др. (1958) установлено, что у картофеля, пораженного готикой, снижается не только белковость клубней, но и -содержание сухадх веществ. Поэтому разница в белковости у больных и здоровых клубней заметно выражена только в пересчете -на сырое вещество. В ,наших опытах удобрения не снизили белковость семенных клубней в пересчете на сырое вещество. Это отмечено у обоих сортов ггри одно- и двухгодичлгой репродукциях и у сорта Лорх три трехгодичной репродукции клубней в засушливом 1957 году.

Уменьшение величины отношения содержания белкового азота к содержанию небелкового азота А. К- Прюгорян (1962) связывает с ухудшением семейных качеств картофеля. В наших опытах этот показатель под влиянием удобрений изменился незначительно.

Было изучено содержание двух фракций белкового азота в семенных клубнях — 1) водно- и солерастворимый белковый азот и 2) азот всех других белковых веществ, оставшихся в мезге после солевой экстракции (остаточный азот стромы и растворимый в других растворителях). В большинстве случаев удобрения повысили содержаний обеих фракций белкового азота в клубнях картофеля сорта Лорх (табл. 8).

Таблица 8

Влияние удобрений на содержание фракций белкового азота в семенных клубнях картофеля сорта Лорх (азот в % к сухому веществу, 1957 г.)

Вариант Водно-и солера-створнный Нерастворимый а с<м*мм раствора* Всего

Одногодичная репродукция

Контроль 0,46 i 0,16 0,62

0,58 0,19 0,77

NwP4íKt3 0,54 1 0jI9 0,73

Двухгодичная репродукция

.Контроль 0,33 i 0,33 0,65

Ní9P4SK« 0,38 | 0,37 0,75

Трехгодичная репродукция

Комтриль 0J27 1 0,43 0,70

N4SP*SKhs 0,27 1 0,30 0,66

* Нерастворимый (остаточный белковый азот стромы) н растворимый в

других растворителях.

Судя по визуальной опенке хроматограмм, набор и количество

аминокислот в белке клубней картофеля с наших опытов под влиянием удобрений не изменились. Количественно определяли только содержание амидов, основных и дик ар б он о в ых аминокислот в белке клубней диух- и трехгодичной репродукций. Амиды и основные аминокислоты 'Интересны как наиболее обогащенные азотом, а дИ'Ка>рбоновые — как его акцептор. Анализ выявил некоторое

увеличение содержания перечисленных соединений, но здесь можно говорить скорей о тенденции, чем о закономерности.

Таким образом, в клубнях с наших опытов под влиянием испытуемых доз удобрений концентрация белковых амидов и аминокислот, богатых азотом, не увеличивалась, как это наблюдали Л. В. Ро-жалин (1958) и А. Ф. Демидович (i960) при ухудшении семенных качеств картофеля.

Изменение содержания свободных аминокислот и амидов служит основным показателем интенсивности и направленности азотного обмена. Известно, что суммарное содержание свободных аминокислот увеличивается под влиянием удобрений (Л. А, Незгово-рова, 1959; Б. П. Плешков, 1962). У вырожденного картофеля такое увеличение наблюдали лри уменьшении содержания белка в клубнях из-за заторможенного его синтеза (А. С. Оканенко и др., 1958).

В клубнях картофеля с пониженной продуктивностью, выродившегося в результате применения слишком высоких доз удобрений, А. К. Григорян (1962) наблюдал увеличение содержания белка (фракции, растворенной в клеточном соке) одновременно с возрастанием количества свободных аминокислот, за счет основ* ных аминокислот и амидов. Количество кислых аминокислот при этом уменьшалось. Такого уменьшения количества кислых аминокислот не было отмечено в здоровых клубнях, выращенных по умеренным дозам удобрении и отличавшихся хорошей продуктивностью. Другие исследователи наблюдали ухудшение семенных качеств картофеля при уменьшении содержания аспарагиновой кислоты в клубнях (Л. Д. Кулакли и А, С. Оканенко, 1958; В. А. Андреева, 1963; Е. Д. Корзунова и М. И. Гольдин, 1963; Р. И. Дрель, 1963). Однако в литературе есть и противоположные сведения (R. М. Allison, 1953).

В наших опытах увеличение содержания суммы свободных аминокислот (табл. 9) под влиянием удобрений, как правило, не сопровождалось уменьшением белковости клубней и количества со-ленерастворимых белкоз (см. табл. 7 и 8). Содержание основных аминокислот вместе с амидами увеличилось, а суммарное количество кислых аминокислот не уменьшилось. Удобрения не привели к появлению пипеколиоговой или увеличению содержания амнномасляной кислот. Такие явления отмечены при вырождении картофеля (A. FaltyneK, 1957; Б. И. Берштейн и др., 1958 и I960; Л. Д. Кулакли и А. С. Оканенко, 1958; И. Е. Глущенко и Н. В. Савинская, 1961). Не было также отмечено исчезновения триптофана и существенного уменьшения количества тирозина, как это наблюдали при скручивании листьев A. FaltyneK

(1957) к В, А. Андреева (1963), а также цистина и дикарбоновых аминокислот, что отмечено в больных клубнях (Б. И. Берштейн и др., 1958 и 1960). Не наблюдалось резкого повышения содержания аланина и метионина, как это было отмечено при скручивании листьев {В, А. Андреева, 1963; Е. Д. Корзунова и М. И. Гольдин, 1963).

Таблица 9

Свободные аминокислоты н амиды в клубнях картофеля после двухгодичной репродукции по вариантам удобрений (в мг на 100 г сухого вещества)

Аминокислоты 11 лмиды Сорт Лорх Copt Прие пульс кий ранний

контроль N^K« контроль N^P«, f.

Цистнн 4- цистемн Слещы 2 Следы 2 2 Следы

Л'иэин -)- гнетздин 43 56 34 244 334 210

Агатзрагин 4-аргинин* 173 241 148 436 586 387

Гл юта мни 69 84 72 И 28 аз

Аспарапштвая кис-

лота +СврИН +ГЛИЦИЯ 42 54 48 164 281 205

Плкгпаминовая кис-

лота 69 75 68 38 47 50

Треониш 46 62 49 42 74 48

Алакин 76 НА 121 94 .157 135

Пролда Имеется

Тирозин 13 31 12 19 64 53

Триптофан 4- V ами-

номаслякая кислота 3 24 36 20 1 23 7

Метко иим 51 60 а 15 37 18

Валян 4- фенилалани«3 97 163 122 29 71 68

Лей шин 32 53 35 13 53 35

Сумма 735 1058 754 М08 [765 1229

1 Преобладает аепарагин. г Преобладает триптофан. 3 Преобладает в алии.

Визуально на хроматограммах не замечено указанных выше изменений в клубнях картофеля сорта Лорх и после трехгодичной их репродукции.

К настоящему времени накоплен богатый материал о ведущей роли .нуклеиновых кислот в жизнедеятельности любого организма. Известно, что у вырожденных растений изменяется содержание нуклеиновых кислот в клубнях картофеля; при одних заболеваниях оно уменьшается, а при других — увеличивается (П. А. Власюк н

Г. В. Поруцкий, 1959). Количество РНК в растениях, пораженных Х-вирусом, зависело от степени развития инфекции (Ю, Шелудь-ко н др., 1966).

В наших опытах удобрения не изменили содержания нуклеиновых кислот в клубнях картофеля (табл. 10). Содержание ДНК в клубнях сорта Прнекульский ранний и среднепозднего сортаЛорх оказалось одинаковым, РНК в клубнях раннего сорта содержалось на 24—51% больше, чем у среднепозднего. Отношение РНК к ДНК было шире, а сумма нуклеиновых кислот больше у раинеого -сорта, за счет повышенного количества РНК. Это мож-но объяснить тем, что у ранних сортов процессы роста и развития происходят интенсивнее, чем у поздних, поэтому они должны быть обеспечены более высоким содержанием нуклеиновых кислот, особенно РНК.

Таблица 10

Содержание нуклеиновых кислот в семенных клубнях картофеля (в иг на 1 г очищенного сухого вещества)

Сорт Лор! 1 Сорт Прнекульекий ранний

Вариант РНК ДНК РНК | дик"' су.чма [ РНК ДНК 1 РНК ] ДНК еуин»

■ Одногодичная репродукция

0,90 0.60 1,60 1,50 1,36 0,65 1 -2,09 | 2,01

0,52 0,70 1.31 1,62 .1,35 0,65 2,08 ! 2,00

0,97 0,60 1,62 1 1,57 1 1,35 0,62 г 2,18 ; 1,97

Двухгодичная репродукция

0,99 0,66 ■1,50 1 1,65 | 1,28 0,59 ) 2,17 1 1,87

1,04 0,72 1,45 ! 1.76 5.29 0,68 1,90 1,97

.1,01 ода 1,63 1,63 1 1,36 0,68 1 2,00 1 2,04

Трехгодичная репродукция

1,03 1 0,63 1,63 1,66 1 ~ 1 —

0,95 0,61 1,56 — 1 - 1 "

Контроль

Контроль

Контроль

Итак, испытанные дозы удобрений не вызвали ненормальных отклонений в изучаемых показателях обмена веществ. Такие отклонения многие 'исследователи наблюдали при ухудшении продуктивности картофеля от разных причил, в том числе под влиянием завышенных доз удобрений. Поэтому можно было предположить, что наши дозы удобрений не ухудшили продуктивность семенных клубней. Это предположение проверено прямым иопыташгем продуктивности семенного материала на общем фоне.

Продуктивность семенных клубней на общем фоне

Семенной картофель, выращенный в 1956—1957 гг. по разным вариантам минерального литания, высадили в 1957—1958 гг. на общем фоне для испытания его продуктивности. Выращивали семенной материал на тяжелых суглинках, его продуктивность испытывали в 1957 году на тяжелых, а в 1958 г. — на средних суглинках. Общим фоном служил навоз (20 т/гз) с азотной подкормкой лентой вдоль рядка перед цветением (N13 в 1957 г. и №о в 1958 г.). О продуктивности семенных клубней судили по вел »чине урожая, полученного на общем фоне от посадочного материала, предварительно выращенного по разным вариантам минерального питания, а также по результатам фитопатологических наблюдений.

Одногодичная репродукция картофеля по вариантам минеральных удобрений практически не ухудшила продуктивность семейных клубией испытуемых сортов (табл. II). Об этом свидетельствовали очень близкие урожаи, полученные на общем фоне от семенных клубней, предварительно выращенных по разным вариантам минерального питания. Почти все отклонения от контроля в обе стороны оказались статистичешски недостоверными.

Интересно было испытать влияние более высоких доз минеральных удобрений на продуктивность семенного картофеля сорта Лор« после одно годичной репродукции. Для этого в 1957 г. отобрали клубни весом 50—100 г с вариантов Мио-^оР^о-агзК^о-т вразброс по фону 20 т/га навоза с опытов Долгопрудной опытной станции (севооборот Д. Н. Прянишникова, почва тяжелосуглинистая). Формы удобрений те же, что л в наших опытах. Семенной материал для контроля взяли с варианта 20 т/га навоза. В 1958 г, ото-браиные клубни высадили на общем фоне (20 т/га навоза с подкормкой перед цветением лентой вдоль рядка). В результате не было отмечено никакого снижения продуктивности, хотя 1957 год был засушливым.

По данным Л. В. Рожалина и др. (1954 и 1958), у первого поколения клубней, выращенных по высоким дозам азота, продуктивность может быть не сниженной «ли даже повышенной. Повторение таких условий питания в двух-пяти, поколениях ведет к вырождению, особенно на песчаных лочвах, ¿плохо обеспеченных влагой. Это усугубляется засушливым летом.

В наших опытах после выращивания семенного картофеля на тяжелосуглштостой почве не обнаружено снижения продуктивности на общем фоне у сортов Лорх и Приекульский ранний после

двухгодичной (в том числе засушливого 1957 г.) репродукции бессменного семенного материала картофеля по и ЫмР^К«, внесенным в борозду. Трехгодичное (из вих два засушливых года — —1957 и особенно 1955) выращивание клубней сорта Лорх по Г>Г«5р«К« в посадочную борозду также не снизило продуктивность семенного картофеля (см. табл. 11).

Таблица II

Влияние удобрений на продуктивность семенных клубней

Урожай на обшем фон*

BípHSFtT, с которого взят сеценной ма- сорт Лорх сорт Приекульскнй ранний

1957 г. 1958 г. 1957 г. 1953 г.

териал о/га г; ц/га | % tt/r» J Jg а/га | к

После одногодичной репродукции по удобрениям

156 164 142 3.2 2,6 14 3,1

100 99 91

Ш 208 189 1Л 3,5

6,2

100 105 95

97 96 86 2,6 3,3

3,6

100

99 89

166 185 169 U 8,9

100 Ш ■102

После двухгодичной репродукции по удобрениям

Контроль N<sP+s

Гфяхт

Fo.as

ЗЕ

Р, %

Контроль

N,ÍP(5

NtJP«K«¡

Fo,»s ЗЕ P, %

После трехгодичной репродукции по удобрениям

Контроль

Рфаит р. %

Калий, добавленный к азотно-фосфорному удобрению, не ухудшил продуктивность семенного материала картофеля, независимо от количества репродукций.

Влияние форм калийных удобрений и сроков внесения хлористого калия на продуктивность семенных клубней (после одногодичной репродукции) юучалн в двух дополнительных опытах. По-

153 100 213 ■100 _ — 164 100

— — 206 97 — — 186 1,13

155 101 222 104 — — 171 104

4,2 U 14,6

3,9 19,2 6.9

8 — 9

1.8 4,2 1.7

_ — IS0 100 — — _

211 6,6 18,5 3,0 ш

садочный материал для них отобрали в 1957 г. с соответствующих вариантов опытов Н. А. Дмитриевой,,А. Н. Цоя и А. С. Ефимовой, проведенных на тяжелых суглинках ЦОС ВИУА. В 1958 г. испытала «х продуктивность «а общем фоне- На основании полученных данных можно говорить лишь о тенденции положительного влияния сернокислого калия сравнительно с хлористым в малых дозах (Кю в гнездо) и осеннего внесения хлористого калия (К« на фоне весной в борозду) по сравнению с весенним его вне-

сением в борозду весной).

Как упоминалось выше, добавление калия к азотно-фосфорно-му удобрению снизило содержание сухих веществ и крахмала в клубнях сорта Лорх. Однако это не ухудшило продуктивность семенного материала.. Известно, что отбор семенных клубней с повышенным содержанием сухих веществ может улучшить продуктивность посадочного материала. Следует отметить, что это наблюдается только при отбраковке больных и потому малопродуктивных клубней с низким удельным весом, что характерно для ряд;» болезней вырождения, которых не было в наших опытах. Поэтому содержание сухих веществ в семенных клубнях не определяло их продуктивность на общем фоне в следующем году.

На всех наших опытах систематически проводили фитопатоло-гические ¡наблюдения по внешнему состоянию растении. При этом не обнаружили никаких признаков болезней вырождения. Аналогичные результаты дала специальная полевая и лабораторная проверка подопытных растений, проведенная в августе 1958 г. ученым секретарем секции защиты растений ВАСХНИЛ, кандидатом биологических наук О. А. Алешиной.

Итак, а зотно-фосфорное и полное минеральное удобрение в.дозах по 45 кг/га действующего вещества, внесенное в борозду на фоне 20 т/га навоза, не снизило продуктивность семенных клубней картофеля в условиях тяжелых суглинков Подмосковья. Об этом свидетельствует практически одинаковая продуктивность на общем фоне клубней, предварительно выращенных по вариантам минерального питания и по контролю (20 т/га навоза). Клубни, выращенные на контрольных делянках (20 т/га навоза) и с добавлением минеральных удобрений, по продуктивности на общем фоне оказались не хуже, чем отобранные с поймы, а также озелененные ■и рано убранные.

Позже аналогичные полевые опыты были проведены В. Е. Бугаевым, К. Г. Ярославской и др. на тяжелых суглинках Смоленской опытной станции ВИУА. При этом не было отмечено ухудшения семенных качеств у картофеля сорта Парнаосия после одно- и двухгодичной репродукций по Ь'еоР^К^ и по 20 т/га навоза +

4- №°Р<иК«° вразброс. У сорта Приекульский ранний после двух- и четырехгодичной репродукций по Ы^РюКм вразброс «е наблюдалось ухудшения продуктивности семенных клубней, а по МеоРм отмечено даже их улучшение иа 9% (К. Г. Ярославская, 1968).

ВЫВОДЫ

1. На тяжелых суглинках Подмосковья применение азот«о-фос-форного и полного минерального удобрения в дозах по 45 кг/га, внесенных в борозду, усилило рост ботвы и увеличило урожай клубней картофеля сортов Лорх и Приекульский ранний. У сорта Лорх это наблюдалось и при добавлении подкормки ИаоРао вдоль рядка с заделкой в бороздку.

2. Оба сорта дали высокие урожаи при вы-ращиваиин семенного картофеля по и ЬëЫʫ в борозду при двухгодичной репродукции бессменного посадочного материала, несмотря на то, что один год из двух был засушливым. У сорта Лорх это отмечено по М^РчзК« в борозду и при трехгодичной репродукции, когда засушливыми были два года из трех.

3. Одно- и двухгодичная репродукции семейного материала картофеля обоих сортов по Ы«Р« н Ы«Р«К« в борозду, а сорта Лорх — и трехгодичная репродукция по Ы«Р«К« в борозду не уменьшили количество клубней и их средний вес. Это свидетельствует о том, что продуктивность клубней под влияиием удобрений не ухудшилась.

4. Испытуемые дозы удобрений несколько увеличили содержание общего азота в семенных клубнях.

5. Азот но-ф о сфорн ы е удобрешгя не снизили содержание крахмала и сухих веществ в семенных клубнях. Добавление калия в большинстве случаев несколько уменьшало крахмал истость клубней сорта Лорх, особенно в засушливом году. У сорта Приекульский ранний хлористый калий практически не нзменил содержание крахмала о клубнях.

6. Величина отношения содержания крахмала к содержанию общего азота в семенных клубнях почти не изменилась под влиянием минеральных удобрений при одно-, двух- и трехгодичной репродукциях, даже в засушливом году.

7. Высокая продуктивность семенного картофеля, выращенного в.разных условиях (торфяная пойма, высокогорный район, летняя посадка и ранняя уборка), сопровождалась повышенным содержанием белкового азота в клубнях.

8. Содержание белкового азота в семенных клубнях картофеля возрастало под влиянием испытуемых доз удобрений. При этом

содержание водно- и сол ер а створи мой фракции увеличилось, а нерастворимой в солевом растворе — не уменьшилось.

9. Суммарное содержание свободных аминокислот, в том числе основных, и амидов возрастало под влиянием азотно-фосфорных удобрений. Добавление калия тормозило этот процесс. Содержание кислых аминокислот, с уменьшением которых связывают ухудшение семенных качеств картофеля, при внесении удобрений не изменялось или даже несколько возрастало.

ЛО. В клубнях раннего сорта, независимо от вариантов минерального питания, содержание РНК было повышенным; это, по-видимому, может служить показателем раннеспелости картофеля. Удобрения не изменили содержание РНК и ДНК в семенных клубнях обоих сортов,

11. Испытание на общем фоне продуктивное™ семенного материала после выращивания его в разных условиях минерального питания показало, что по полному и а зотн о-фосфорном у удобрениям, внесенным лентой в посадочную борозду в дозах по 45 кг/га действующего вещества на фоне 20 т/га навоза, можно получать не только хороший урожай, но и доброкачественный семенной материал.

12. Продуктивность семейного картофеля сортои Лорх и Прие-кульский ранний не ухудшается после одногодичной репродукции по полному и аэотно-фоефорному удобрениям, в.чесеи,ным в посадочную борозду в дозах по 45 кг/га каждого. Не снизилась продуктивность клубней сорта Лорх после одногодичной .репродукции ■на фоне 20 т/га навоза и л о более высоким дозам минеральных удобрений — КЬго-июР^-гззК'м-г™ вразброс.

13. При испытании на общем фоне продуктивность семенного картофеля обоих сортов не снизилась после двухгодичной репродукции бессменного посадочного материала по и N45?«К« в борозду. Аналогичный результат по сорту Лорх получен и после трехгодичной репродукции семенных клубней по ^Р^К« в борозду. При этом, независимо от количества репродукций, не было признаков болезней вырождения и ухудшения структуры урожая, которые обычно сопровождают вырождение картофеля.

14. Полученные данные позволяют рекомендовать для семенных участков картофеля на тяжелосуглвднистих почвах нечерноземной зоны перспективный метод механизированного внесения азот-но-фосфорного и полного минерального удобрений (по 45 кг/га) в посадочную борозду.

* * #

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. О некоторых особенностях клубней семенного картофеля. — Труды ВИУА, вып. 32, 1958.

2. Влияние местного внесения удобрений на урожай и продуктивность семенного картофеля в условиях тяжелосуглинистых почв Подмосковья. — Труды ВИУА, вьгп. 36, 1960.

3. Содержание нуклеиновых кислот в картофеле в зависимости от удобрений. — Вестник с.-х. науки, 1970, № 3.

4. Белковый азот и продуктивность семенных клубней картофеля. — Труды Молдавского НИИ орошаемого земледелия и овощеводства, т. 12, вып. 1, 1971,

Подписано в печать 12/XI1-72 г. Объем 1,0 печ. лист. Тираж 200 экэ. Зэк. № 7879, .А Б 0417].

Тнрас польская ти по-офсет» а я фабрика Полиграфпрома Госкомиздата МССР, г. Тирасполь, ул. 25 Октября, 99,