Глава 2. Агрометеорологические условия проведения опыта и методики исследований
2.1 Почвенная характеристика хозяйства
В Кемеровском научно – исследовательском институте сельского хозяйства опытные участки расположены на верхней части обширного водораздела левобережья р. Томи. Наиболее высокая точка с отметкой 223 м находится в северной части участка отдела селекции и семеноводства картофеля. Наименьшие отметки находятся на южной границе участка земледелия и составляют 190 м. На территории Кемеровского научно – исследовательского института сельского хозяйства почвы по типу чернозёмные. Чернозёмный тип почв представлен от слабовыщелоченных до оподзоленных чернозёмов, со всеми переходными разновидностями (выщелоченными и сильно выщелоченными чернозёмами).
На участках биотехнологии главное место из чернозема слабовыщелоченного занимает чернозём выщелоченный среднегумусный мощный, это указывает на то, что чернозёмы на участке более выщелочены, чем чернозёмы на участке земледелия.
Механический способ почв весьма однороден и является тяжёлым суглинком. Количество физической глины частицы < 0.01 мм колеблется, в основном в пределах 50-60% и только ниже 1.0 – 1.5 м он переходит в лёгкую глину. Карбонаты (САСОЗ) находятся на различной глубине. Их глубина залегания колеблется в широких пределах. Так у выщелоченных чернозёмов она составляет 100-130 см. Мощность гумусового горизонта А + В1 колеблется в пределах: от 32 см слабовыщелоченный чернозём и до 75 см оподзоленный чернозём. Запасы органического вещества (гумуса) в пахотном слое составляют 7.2% - 10-13%.
В настоящее время опытные участки в результате высокого уровня агротехники приведены в культурное состояние. Выравниваются границы, углубляется пахотный слой, уничтожаются межи, огрехи. Основная вспашка проводится на глубину 22-25 см. Качество проводимых агротехнических мероприятий хорошее.
Почвенный покров на территории КемНИИСХ представлен чернозёмом выщелоченным среднемощным (горизонт А 31-35 см), среднегумусным (содержание гумуса 8,7 – 9,4%), по гранулометрическому составу - тяжёлый суглинок, общая пористость 52 – 57%, средняя плотность 0,9 – 1,1 г/см. куб.
Обеспеченность почвы основными элементами питания:
- содержание подвижного фосфора – 150 мг/кг;
- содержание обменного калия – 84 мг/кг;
- азота – 24 мг/кг.
Реакция почвенного раствора ( РН солевая) 5,4-5,7.
2.2 Метеорологические условия в период проведения опыта
Кемеровская область расположена в юго-восточной части Западно-Сибирской низменности, в пределах бассейна р. Томи. На Западе области простирается Салаирский кряж, на востоке Кузнецкий Алатау. Оба кряжа сближаются на юге области, образуя Горную Шорию. Центральную часть занимает Кузнецкая котловина, сливающаяся на севере с Западно-Сибирской низменностью.
Климат резко-континентальный. Он обусловлен положением территории в глубине материка и её рельефа. Зима холодная продолжительная, лето короткое жаркое.
Погодные условия вегетации 2005 года были неблагоприятными для роста и развития картофеля.
Вегетационный период 2005г. по метеорологическим условиям имеет свои характерные особенности (таблица 1). В мае и июне среднесуточная температура воздуха не превышала среднемноголетнюю норму. Осадков выпало почти в два раза меньше нормы. В июне осадков выпало 80% от нормы. Последняя декада июня и первая декада июля были засушливыми, выпало всего 5 мм осадков. В этот период у картофеля идёт образование клубней, и влага является лимитирующим фактором. В июле температура воздуха и осадки были на уровне среднемноголетних. В августе температура воздуха была на уровне многолетней, а осадков выпало 170% от нормы.
На посадках картофеля наблюдалось незначительное проявление альтернариоза, фитофтороза, фузариозного увядания. В конце второй декады наблюдалось массовое развитие личинок колорадского жука, против которых и имаго применили децис, при норме расхода 0,15 л/га.
Исследования проводились на землях отдела селекции и семеноводства картофеля. Предшественник – сидеральный пар (донник). Почвы – среднемощный, среднегумусный выщелоченный тяжелосуглинистый чернозём. Содержание N-NO3 – 35,75 мг/кг, Р2 О 5 – 125 мг/кг, К2 О -96 мг/кг.
Агротехника в опыте общепринятая для первичного семеноводства - голландская технология. Посадка проводилась сажалкой фирмы «Крамер» 5 июня. Схема посадки 75 х 38. Все питомники высаживались по схеме согласно «Методическим указаниям по технологии селекционного процесса картофеля», 1980 г. Опрыскивание фунгицидами против болезней не проводилось. Гербициды не применялись. Скашивание ботвы провели 4 сентября. Уборка - 12 сентября вручную, с применением подкапывающей скобы.
Таблица 1. - Агрометеорологические условия, п. Новостройка, 2005 г.
| Месяц | Декада | Суммаосадков,мм | Среднеемноголетнее,мм | Отклонение,% | Температура воздуха,°С | Среднеемноголетнее,°С | Отклонение, °С |
| Май | I | 0 | 12 | 7,1 | 7,1 | ||
| II | 2 | 15 | 11,6 | 9,3 | |||
| III | 11 | 17 | 12,7 | 12,7 | |||
| За месяц | 13 | 44 | 30 | 10,1 | 9,7 | +1 | |
| ГТК | 0,5 | ||||||
| Июнь | I | 22 | 15 | 15,1 | 15,0 | ||
| II | 20 | 21 | 19,2 | 16,1 | |||
| III | 5 | 23 | 19,6 | 17,8 | |||
| За месяц | 47 | 59 | 80 | 17,9 | 16,3 | +2 | |
| ГТК | 0,9 | ||||||
| Июль | I | 0 | 18 | 23,6 | 18,9 | ||
| II | 40 | 26 | 17,8 | 18,9 | |||
| III | 33 | 26 | 20,4 | 18,7 | |||
| За месяц | 73 | 70 | 104 | 20,6 | 18,8 | +2 | |
| ГТК | 1,2 | ||||||
| Август | I | 35 | 22 | 21,2 | 17,5 | ||
| II | 21 | 18 | 15,2 | 15,7 | |||
| III | 49 | 22 | 15,5 | 13,1 | |||
| За месяц | 105 | 62 | 169 | 17,2 | 15,4 | +2 | |
| ГТК | 2,0 |
2.3 Методики исследований
2.3.1 Диагностика вирусных и бактериальных болезней картофеля методом иммуноферментного анализа
Главной задачей при получении достаточного количества оздоровленного материала является проведение исследований на заражённость вирусными и бактериальными болезнями.
Использование иммуноферментного анализа даёт наиболее точный результат. Техника проведения анализа отработана в лаборатории биотехнологии картофеля КемНИИСХа по использованию иммуноферментного диагностического набора для определения вирусов и бактериозов.
Иммуноферментный анализ протекает поэтапно.
Первый этап. В лунки вносится раствор со специфическим антителом X;Y;A;Rw; вирусом и бактериозом Чн, Кг.
Второй этап. Антитела вирусов X;Y;A;Rw; вирусом и бактериозом Чн, Кг соединяются с ранее закрепившимися антителами, образуется соединение “антитело-антиген”.
Третий этап. Соединение реагирует с антителом АР – коньюгат, при этом образуется, так называемый “сэндвич - варианта”- двойное тело.
Четвёртый этап. Происходит ферментативная реакция окисления ортофенилдиамина кислоты с помощью кислорода, отцепленного от перекиси водорода с образованием продуктов с высоким коэффициентом эксенкции. Ели в тестируемом материале есть вирус, то получается комплекс из “ антитела – вирус – антитела - фермента”. В результате ферментативной реакции с субтратом развивается ярко оранжевая окраска, определяющаяся как инструментально, так и визуально.
В состав набора, рассчитанного на проведение 1000 анализов, входят 10 реагентов: покровный буфер, промывочный буфер, субстратный буфер, ортофенил – недиамин, высокоспецифические антитела, иммунопероксидазный коньюгат, перекись водорода, положительный контроль, бычий сывороточный альбумин, детергент и полистирольные платы.
Покровный буфер А применяется для разведения антител. Содержимое флакона с этикеткой покровного буфера растворяют в 100 мл дистиллированной воды или берут точно навески: Nа – 1,59 г; NаНСО3 – 2,93 г, растворяют в дистиллированной воде, доводят объём до 1000 мл в мерной колбе, замеряют рН, которая должна быть 9,6.
Для промывочного буфера берут точно навески: NаСl -8 г; КН2 РО4 – 0,2 г; NаНРО4 + 12 Н2О – 2,9 г; KCl – 0.2г. Навески объединяют и растворяют в мерной посуде, доводят до объёма 1000 мл, при рН – 7,4. Добавляют 0,5 мл детергента “TWEEN-20”. Раствор готовится в двойном объёме один для промывки, другой для буфера “С”.
Буфер “С” – для проб и коньюгатонтов готовится из буфера “В”. В буфер “В” добавляется бычий сывороточный альбумин из расчёта 1,0г на 250 мл буфера. Размешивается до полного растворения. Раствор “С” используется свежеприготовленным.
Субстратный буфер “Д” состоит из четырёх компонентов, Nа2НРО4,
12Н2О – 9,16г, лимонная кислота, субстрат -4 мл на 100 анализов. Перекись водорода, 3% раствор – 0,5 мл на 10 мл готового субстрата. Положительный контроль. Содержимое флакона с этикеткой “положительный контроль” растворяется в 1 мл буфера “С”. Вносится по 0,1 мл/100 мкл. Для субстрата и субстратного буфера нужна тёмная посуда [14] .
2.3.2 Методика проведения исследований на грибную инфекцию
Учёт грибных болезней в поле проводится по методике апробации картофеля в следующие сроки: первый - в период всходов, когда растения достигают высоты 15-20 см (ризоктониоз); второй – во время бутонизации - массового цветения картофеля (ризоктониоз, фитофтороз, альтернариоз, грибные увядания); третий – за две – три недели до уборки, когда ещё можно отличить здоровую ботву от поражённой, или перед уничтожением ботвы (фитофтороз, ризоктониоз, в том числе грибные увядания).
При практическом учёте болезней растений в производственных условиях в пробе определяют не только вид заболевания, но и степень поражения в соответствии с разработанными шкалами:
Фитофтороз и альтернариоз: