ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2022-3-71-75ovoshchi-1985Research ArticleОБЩЕЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВОAGRICULTURE AND PLANT PRODUCTIONФотометрический метод в исследованиях реакции устойчивости сортов картофеля к азотному стрессуPhotometric method of response to changes in potato varieties to nitrogen stresshttps://orcid.org/0000-0001-7429-4046ВолковаЕ. Н.VolkovaE. N.

Елена Николаевна Волкова – доктор с.-х. наук, ведущий научный сотрудник, Отдел 210 "Светофизиологии растений и биопродуктивности агроэкосистем"

195220, г. Санкт-Петербург, Гражданский пр., д. 14

Elena N. Volkova – Doc. Sci. (Agriculture), Leading Researcher, Department 210 "Plant Light Physiology and Bioproductivity of Agroecosystems"

14, Grazhdanskiy pr., St.-Petersburg, 195220

ele-ven@yandex.ruШелоуховаН. А.SheloukhovaN. A.

Наталья Алексеевна Шелоухова – доктор биол. наук, старший научный сотрудник, Отдел 210 "Светофизиологии растений и биопродуктивности агроэкосистем"

195220, г. Санкт-Петербург, Гражданский пр., д. 14

Natalya A. Sheloukhova – Doc. Sci. (Biology), Senior Researcher, Department 210 "Plant Light Physiology and Bioproductivity of Agroecosystems"

14, Grazhdanskiy pr., St.-Petersburg, 195220

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Агрофизический научно-исследовательский институт» (ФГБНУ АФИ)РоссияAgrophysical Research Institute (ARI)Russian Federation202223062022037175Copyright © Волкова Е.Н., Шелоухова Н.А., 20222022Волкова Е.Н., Шелоухова Н.А.Volkova E.N., Sheloukhova N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/1985Актуальность

Актуальность. Использование неинвазивных фотометрических способов оценки стрессовых состояний растений позволяет оценить физиологическое состояние и устойчивость растений.

Материал и методы

Материал и методы. В мелкоделяночном полевом и в вегетационном опытах изучали фотометрические показатели физиологической реакции сортов картофеля (коэффициенты отражения в различных диапазонах) на азотный стресс, создаваемый пятью дозами удобрений с использованием контактного (N-тестер) и дистанционного (N-сенсер) способов.

Результаты

Результаты. Сорта картофеля, районированные для условий Северо-Западного региона РФ, были изучены по способности выдерживать стресс, обеспеченный пониженным и повышенным уровнями азотного питания растений, и разной массой посадочных клубней. Устойчивость растений разных генотипов к внешнему и внутреннему стрессорам исследовали по коэффициентам отражения, измеренным в 4 каналах, которые характеризовали различия в физиологическом состоянии растений. Обеспечение потенциальной генотипической устойчивости организма в виде снижения фотометрического индекса стресса (ФИС F1,3) соответствует включению разных механизмов адаптации растений к внешнему или внутреннему воздействию в зависимости от генотипа. В вегетационном опыте из изучаемых фотооптических коэффициентов отражения наиболее информативными были показатели ФИС F1,3, которые показали, что общая жизнеспособность таких сортов, как Петербургский, Чародей и Холмогорский оказалась повышенной. Тип реакции сорта Холмогорский является наиболее перспективным для выращивания растений в условиях стрессовой нагрузки.

Relevance

Relevance. The use of non-invasive photometric methods for assessing the stress states of plants makes it possible to assess the physiological state and resistance of plants.

Material and methods

Material and methods. In small-field and vegetation experiments, we studied the photometric indicators of the physiological response of potato varieties (reflection coefficients in different ranges) to nitrogen stress created by five doses of fertilizers using contact (N-tester) and remote (N-sensor) methods.

Results

Results. Potato varieties released for the conditions of the North-Western region of the Russian Federation were studied for their ability to withstand stress provided by low and high levels of nitrogen nutrition of plants and different weights of planting tubers. The resistance of plants of different genotypes to external and internal stressors was studied by the reflection coefficients measured in 4 channels, which characterized the differences in the physiological state of plants. Ensuring the potential genotypic resistance of the organism in the form of a decrease in FIS F1,3 corresponds to the inclusion of various mechanisms of plant adaptation to external or internal influences, depending on the genotype. In the vegetative experiment, of the studied photo-optical reflection coefficients, the most informative were the FIS F1,3 indicators, which showed that the overall viability of such varieties as Peterburgsky, Charodey and Kholmogorsky turned out to be increased. The reaction type of the Kholmogorsky variety is the most promising for growing plants under stress conditions.

сортакартофельазотный стрессфотометрические показатели отраженияvarietiespotatoesnitrogen stressphotometric reflectanceReferencesСурин В.Г. Метод определения оптических характеристик листьев в полевых условиях. Лесоведение. 2001;(2):70-75.Surin V.G. Method for determining the optical characteristics of leaves in the field. Forestry, 2001;(2):70-75. (In Russ.).Ruckelhausen A., Busemeyer L. Toward digital and image-based phenotyping. Phenomics in crop plants: trends, options and limitations. Springer, New Delhy, 2015. p.41-60. Doi: 10.1007/978-81-322-2226-2Ruckelhausen A., Busemeyer L. Toward digital and image-based phenotyping. Phenomics in crop plants: trends, options and limitations. Springer, New Delhy, 2015. p.41-60. Doi: 10.1007/978-81-322-2226-2Yakushev V.P., Kanash E.V. Evalution of wheat nitrogen status by colorimetric characteristics of crop canory presented in digital images. Journal of Agricultural Informatics. 2016;7(1):65-74. DOI:10.17700/jai.2016.7.1.268Yakushev V.P., Kanash E.V. Evalution of wheat nitrogen status by colorimetric characteristics of crop canory presented in digital images. Journal of Agricultural Informatics. 2016;7(1):65-74. DOI:10.17700/jai.2016.7.1.268Yakushev V.P., Kanash E.V., Rusakov D., Blokhina S. Specific and non-specific changes in optical characteristics of spring wheat leaves under nitrogen and water deficiency. Advances in animal biosci-ences. 2017;8(2):229-232. DOI:10.1017/s2040470017000539).Yakushev V.P., Kanash E.V., Rusakov D., Blokhina S. Specific and non-specific changes in optical characteristics of spring wheat leaves under nitrogen and water deficiency. Advances in animal biosci-ences. 2017;8(2):229-232. DOI:10.1017/s2040470017000539Канаш Е.В., Якушев В.П., Осипов Ю.А. РУСАКОВ Д.В.1, БЛОХИНА С.Ю.1, КРАВЦОВА А.В. Оптические характеристики листьев яровой пшеницы при дефиците азота и воды. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2017;(4):9–12.Kanash E.V., Yakushev V.P., Osipov Yu.A., Rusakov D.V., Blokhina S.Yu., Kravtsova A.V. Optical characteristics of the spring wheat leaves under the nitrogen and water deficiency conditions. Vestnik rossijskoj sel'skoxozyajstvennoj nauki. 2017;(4):9–12. EDN ZXIYJF. (In Russ.)Гурова Т.А., Клименко Д.Н., Луговская О.С., Елкин О.В., Козик В.И. Спектральные характеристики сортов пшеницы при биотическом стрессе. Достижения науки и техники АПК. 2019;(10):71-75. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-11016Gurova T.A., Klimenko D.N., Lugovskaya O.S., Elkin O.V., Kozik V.I. Spectral characteristics of wheat varieties under biotic stress. Achievements of Science and Technology APK. 2019;(10):71-75. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-11016 (In Russ.)Сурин В.Г., Колесников Л.Е., Саблина Ю.Р. Исследование устойчивости растений к болезням фотометрическим методом. Фитосанитарное оздоровление экосистем. (Мат.II Всерос. Съезда по защите растений). Т. 1. СПб: ВИЗР, 2005. С.221-223.Surin V.G., Kolesnikov L.E., Sablina Yu.R. Investigation of plant resistance to diseases by the photometric method. Phytosanitary improvement of ecosystems. (Mat. II All-Russia. Plant Protection Congress). T. 1. St. Petersburg: VIZR, 2005. P.221-223. (In Russ.)Евдокимова З.З., Синицына С.М., Данилова Т.А., Головина Л.Н., Котова З.П., Красноперов А.Г., Нелюбина Н.А., Лыкова Н.А. Оценка сортов картофеля Ленинградского НИИСХ в экологическом испытании на СевероЗападе РФ. Перспективы развития оригинального, элитного и репродукционного семеноводства картофеля в условиях Европейского Севера РФ (Мат. науч.-пр. конф.), 2006. Арх.: АНИИСХ. С.33-43.Evdokimova Z.Z., Sinitsyna S.M., Danilova T.A., Golovina L.N., Kotova Z.P., Krasnoperov A.G., Nelyubina N.A., Lykova N.A. Evaluation of potato varieties of the Leningrad Research Institute of Agriculture in an ecological test in the North-West of the Russian Federation. Prospects for the development of original, elite and reproductive potato seed production in the conditions of the European North of the Russian Federation, (Mat. scientific-pr. Conf.), 2006. Arch.: ANIISKh. P.33-43. (In Russ.)Скрипин П.В., Тариченко А.И., Жуков Р.Б. Физико-химические методы исследования сельскохозяйственного сырья и продовольственных товаров. Персиановский: Донской ГАУ, 2018. 115 с.Skripin P.V., Tarichenko A.I., Zhukov R.B. Physical and chemical methods of research of agricul-tural raw materials and food products. Persianovsky: Donskoy GAU, 2018. 115 p. (In Russ.)Сюков В.В., Менибаев А.И. Экологическая селекция растений: типы и практика (обзор). Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2015;17,4(3):463–466.Syukov V.V., Menibaev A.I. Ecological plant breeding: types and practice (review) // Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2015;17,4(3):463–466. (In Russ.).Прянишников А.И., Савченко И.В., Мазуров В.Н. Адаптивная селекция: теория и практика отбора на продуктивность. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2018;(3):29–32.Pryanishnikov A.I., Savchenko I.V., Mazurov V.N. Adaptive breeding: theory and practice of selection for productivity. Bulletin of the Russian agricultural science. 2018;(3):29–32. (In Russ.)Dupuis B. Fumure azotee de nouvelles varietes de pommes de terre cultivees en Suisse. Revue Suisse Agriculture. 2009;4(41):209-214.Dupuis B. Fumure azotee de nouvelles varietes de pommes de terre cultivees en Suisse. Revue Suisse Agriculture. 2009;4(41):209-214.Пищик В.Н., Воробьев Н.И., Сурин В.Г. Использование измерений коэффициента отражения света для оценки содержания хлорофилла в листьях салата при воздействии различных препаратов. Плодоводство и ягодоводство России. 2012;(33):264-269.Pishchik V.N., Vorobyov N.I., Surin V.G. Using measurements of the light reflectance to assess the content of chlorophyll in lettuce leaves under the influence of various drugs. Fruit growing and berry growing in Russia. 2012;(33):264-269. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.