Productivity of ethylene-treated seed potatoes (Solanum tuberosum L.) depending on growing conditions | Продуктивность обработанного этиленом семенного картофеля (Solanum tuberosum L.) в зависимости от условий выращивания

English. In recent years, the production of potato in Russia's private sector has been declining, giving way to industrial production which currently amounts to 8.2 million tons per year. The aim of the research was to evaluate the physiological effect of the phytohormone ethylene on the biochemical parameters and performance of potato plants obtained from seed tubers treated with ethylene, and to develop a mathematical model of the dependence of the commercial yield on mineral nutrition and moisture supply of plants in the second half of the growing season. Ethylene gassing was carried out in a 1000-ton potato storage facility. The physiological effect of the phytohormone ethylene on the shortening of tubers dormancy of medium-ripened potato cultivars Grand and Vympel was revealed, accompanied by a decrease in their starch content by 0.3% and an increase in sucrose content by 0.06%. There was a more active and uniform germination of the lateral buds with simultaneous suppression of the apical ones. The height of plants increased by 2.6-8.4%, the number of stems per plant by 27.7-37.1%, leaf surface area by 4.6-20.2%, commercial yield by 7.8-26.5%. The greatest increase in indicators occurred when the rates of mineral fertilizers increased from N30P30K45 to N60P60K90 with low moisture supply of plants, and from N60P60K90 to N90P90K135 with high moisture supply. Using analysis of variance it was found that the most significant factor for the commercial potato yield formation is the rate of mineral fertilizers (69.6% effect), followed by the amount of precipitation in the second half of the growing season (8.6%), treatment of tubers with ethylene (7.2%) and the cultivar (4.8%). Based on regression analysis, we have developed a mathematical model that predicts the commercial yield of potatoes with high accuracy (R2 values for ethylene-treated potatoes and seed tubers without treatment were 0.85 and 0.82, respectively).

Russian. В России производство картофеля в частном секторе сокращается, уступая место промышленному производству, составляющему 8,2 млн т/год. Цель работы - изучить физиологическое влияние фитогормона этилена на биохимические показатели и продуктивность семенных клубней картофеля, а также разработать математическую модель зависимости величины товарной урожайности этилен-обработанного картофеля от фона минерального питания и влагообеспеченности растений во второй половине вегетации. Газацию этиленом осуществляли в картофелехранилище вместимостью 1000 т. Картофель выращивали на дерново-подзолистой супесчаной почве. Выявлено физиологическое влияние фитогормона этилена на более ранний выход клубней среднеспелых сортов картофеля Гранд и Вымпел из состояния покоя, сопровождавшийся снижением содержания в них крахмала на 0,3% и повышением содержания сахарозы на 0,06%. Наблюдалось более активное и равномерное прорастание латеральных глазков при одновременном подавлении апикальных. Высота растений увеличивалась на 2,6-8,4%, число стеблей на куст — на 27,7-37,1%, площадь листовой поверхности — на 4,6-20,2%, товарная урожайность — на 7,8-26,5%. Наибольший прирост указанных показателей происходил при увеличении фона минерального питания от N30P30K45 до N60P60K90 при низкой влагообеспеченности растений и от N60P60K90 до N90P90K135 при высокой влагообеспеченности. Методом дисперсионного анализа установлено, что для формирования товарного урожая картофеля наиболее значимым фактором была доза минеральных удобрений (влияние 69,6%), далее шли количество осадков, выпавших во второй половине вегетации (8,6%), обработка клубней этиленом (7,2%) и сорт (4,8%). На основании регрессионного анализа разработана математическая модель, позволяющая с высокой точностью (коэффициенты детерминации R2 = 0,85 и R2 = 0,82 для этилен-обработанного картофеля и для семенных клубней без обработки) прогнозировать товарную урожайность картофеля и оперативно управлять ее величиной.