Водный баланс картофеля

Текст: М. К. Гулов, К. Партоев, Институт ботаники, физиологии и генетики растений АН Республики Таджикистан

Как известно, объем воды в растениях составляет 75–90% от их веса, и его поддержание на достаточном уровне является важным фактором успешного ведения растениеводческого бизнеса. При этом интенсивность водообмена в период роста и развития культур зависит от агроэкологических условий внешней среды и генотипа растения.

Картофель — культура умеренно-прохладного климата, поэтому у сортов, выращиваемых в теплых и жарких погодных условиях, наблюдается более низкая урожайность. По мере роста куста, особенно при вступлении в фазы бутонизации и цветения, когда площадь испаряющей поверхности листьев достигает своего максимума, потребность во влаге резко возрастает. Недостаток воды в эти периоды развития приводит к увяданию листьев, что отрицательно влияет на интенсивность фотосинтеза и накопление крахмала в клубнях. Кроме того, продолжительная жара во время вегетации негативно сказывается на продуктивности растений.

ПОСАДКИ НА ВЫСОТЕ

С целью изучения уровня содержания воды в листьях картофеля в зависимости от фазы роста и развития в условиях жаркого климата специалистами Института ботаники, физиологии и генетики растений АН Республики Таджикистан были проведены исследования. Научная работа осуществлялась в течение 2016–2018 годов в Хуросонском районе Хатлонской области, расположенном на высоте 550 м над уровнем моря. Объектами для опытов были выбраны сорта картофеля с разной продолжительностью вегетационного периода. В частности, использовались районированные семенные клубни из коллекции научного учреждения сортов Таджикистан, Файзабад, Рашт и АН-1, а также новая разработка — картофель Нилуфар, выделенный из вида S. Andigenum L. и представляющий собой перспективный клон сорта Мухаббат. Исходные семенные клубни были выращены в 2015 году в горном районе Ляхш на высоте 2700 м над уровнем моря.

При возделывании сортообразцов картофеля применялась общепринятая в данной зоне агротехника. Клубни высаживались в начале декабря, то есть под зиму, по схеме 60×20 см, при этом густота стояния составляла 83,3 тыс. шт/га. Во время вегетации производились все фенологические учеты и наблюдения в периоды всходов, бутонизации и цветения, фиксировались высота роста растений, отмирание ботвы и прочее. Также регистрировались температура воздуха в разные фазы развития культуры. На опытном участке были осуществлены определенные агротехнические мероприятия: две междурядные обработки, внесение необходимых доз минеральных удобрений в объеме 120 кг/га д. в. азота, 180 кг/га фосфора и 90 кг/га калия, две культивации, окучивание рядов и пять поливов. Относительное содержание воды (ОСВ), водный дефицит (ВД) и водоудерживающая способность листьев у разных сортов определялись по специальной технологии. Статистическая обработка данных проводилась по методу Б. А. Доспехова с использованием компьютерной программы для работы с электронными таблицами.

СОРТОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ

Во время исследований было установлено, что генотипы картофеля, резистентные к температурному стрессу, имели более высокое ОСВ по сравнению с вариантами, характеризовавшимися неустойчивостью к жаре. Максимальный показатель в фазе бутонизации отмечался у листьев сортов Нилуфар и Рашт — от 0,85 до 0,9%, а минимальный наблюдался у картофеля АН-1 и Файзабад — 0,76%. В период цветения наиболее высокое ОСВ фиксировалось у сортов Файзабад, Мухаббат и Таджикистан — от 0,82 до 0,85%, а наименьшая выраженность данного признака регистрировалась на вариантах с посевом Нилуфара и АН-1 — от 0,6 до 0,75%. В стадии клубнеобразования максимальные значения отмечались у картофеля Файзабад, АН-1 и Таджикистан — от 0,73 до 0,75%, а минимальные, равные 0,7–0,71%, — у сортов Рашт и Мухаббат. В среднем относительное содержание воды в листьях культуры в фазе бутонизации составляло 0,81%, во время цветения — 0,77%, а в период клубнеобразования — 0,7%. При этом наибольший средний показатель ОСВ в листьях наблюдался у сортов Таджикистан и Рашт — 0,79%, а наименьший, равный 0,7%, — у картофеля АН-1.

УРОВЕНЬ НЕДОСТАТКА

Самая высокая отметка водного дефицита у листьев в фазе бутонизации наблюдалась на вариантах с посевом Таджикистана и АН-1 — 18,18 и 20,97% соответственно, а сорта Мухаббат, Рашт и Нилуфар оказались в наименьшей степени подвержены нехватке влаги — от 8,33 до 13,58%. В период цветения наивысший показатель отмечался у картофеля АН-1 и Нилуфар — от 22,81 до 34,69%, а минимальный уровень этого признака регистрировался у сортов Таджикистан, Мухаббат и Файзабад — от 12,9 до 15,79%. В стадии клубнеобразования лидерами по водной недостаточности стали сорта Файзабад и Нилуфар — от 30,19 до 38,78%, а наименьшие значения фиксировались у картофеля Таджикистан и АН-1 — 21,88 и 22,41% соответственно. В среднем дефицит влаги у листьев этой культуры в фазе бутонизации составлял 16,88%, во время цветения — 20,1%, а в период клубнеобразования — 27,7%. Наибольший средний показатель нехватки воды наблюдался у сортов АН-1 и Нилуфар — 26,02 и 25,06% соответственно, а минимальный, равный 17,65 и 16,28%, — у картофеля Таджикистан и Мухаббат. В целом в условиях жаркого климата в течение вегетации водный дефицит у разных сортов равнялся 21,56%, что обеспечивало формирование нормальной продуктивности растений.

Таким образом, изучение относительного содержания воды и ее недостатка в листьях шести сортов картофеля показало, что в условиях жаркого климата уровень влаги является одним из основных факторов роста и развития культуры. Кроме того, большой объем жидкости указывает на низкий водный дефицит в клетках растений. Анализ показателей водного обмена, в частности ОСВ и ВД, также выявил существование связи между этими признаками в условиях температурного стресса, который наблюдается в южных регионах Республики Таджикистан и на некоторых российских территориях.