agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2023.24.1.141-151agronauka-1256Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: МЕХАНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: MECHANIZATION, ELECTRIFICATION, AUTOMATIONЭффективность использования субстратного технологического модуля в технологии выращивания мини-клубней картофеляThe efficiency of using the substrate technological module in the technology of growing potato mini-tubershttps://orcid.org/0000-0002-4758-3843ДороховА. С.DorokhovA. S.

Дорохов Алексей Семенович, доктор техн. наук, академик РАН, зам. директора по научно-организационной работе

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428

Aleksey S. Dorokhov, DSc in Engineering, academician of the Russian Academy of Sciences, Deputy Director for Scientific and Organizational Work

5, 1st Institutskiy proezd, Moscow, 109428

vim@vim.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8871-4419ПономаревА. Г.PonomarevA. G.

Пономарев Андрей Григорьевич, кандидат техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела технологий и машин в овощеводстве

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428

Andrey G. Ponomarev, PhD in Engineering, leading researcher, the Department of Technologies and Machines in Vegetable Growing

5, 1st Institutskiy proezd, Moscow, 109428

vim@vim.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1443-9407ЗерновВ. Н.ZernovV. N.

Зернов Виталий Николаевич, кандидат техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела технологий и машин в овощеводстве

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428

Vitaliy N. Zernov, PhD in Engineering, leading researcher, the Department of Technologies and Machines in Vegetable Growing

5, 1st Institutskiy proezd, Moscow, 109428

vim@vim.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2212-8569ПетуховС. Н.PetukhovS. N.

Петухов Сергей Николаевич, кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник отдела технологий и машин в овощеводстве

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428

Sergey N. Petukhov, PhD in Agricultural Science, leading researcher, the Department of Technologies and Machines in Vegetable Growing

5, 1st Institutskiy proezd, Moscow, 109428

vim@vim.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9442-2276СибирёвА. В.SibirevA. V.

Сибирёв Алексей Викторович, доктор техн. наук, старший научный сотрудник отдела технологий и машин в овощеводстве

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428

Aleksey V. Sibirev, DSc in Engineering, senior researcher, the Department of Technologies and Machines in Vegetable Growing

5, 1st Institutskiy proezd, Moscow, 109428

sibirev2011@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9546-7695АксеновА. В.AksenovA.  G.

Аксенов Александр Геннадьевич, доктор техн. наук, ведущий научный сотрудник отдела технологий и машин в овощеводстве

д. 5, 1-й Институтский проезд, г. Москва, 109428

Alexander G. Aksenov, DSc in Engineering, leading researcher, the Department of Technologies and Machines in Vegetable Growing

5, 1st Institutskiy proezd, Moscow, 109428

vim@vim.ruФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»РоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation202322022023241141151Copyright © Дорохов А.С., Пономарев А.Г., Зернов В.Н., Петухов С.Н., Сибирёв А.В., Аксенов А.В., 20232023Дорохов А.С., Пономарев А.Г., Зернов В.Н., Петухов С.Н., Сибирёв А.В., Аксенов А.В.Dorokhov A.S., Ponomarev A.G., Zernov V.N., Petukhov S.N., Sibirev A.V., Aksenov A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1256

Известные технологии и способы получения безвирусных мини-клубней картофеля заданной размерной фракции не в полной мере обеспечивают наивысший коэффициент размножения, что обусловлено недостаточной продуктивностью отдельного растения картофеля. На основе многолетних экспериментальных данных (2012…2022 гг.) дана оценка эффективности способов выращивания мини-клубней картофеля в условиях открытого и защищенного грунтов. Все способы выращивания можно разделить на две группы по сбору клубней с одного растения: традиционные (от 3 до 12 шт/раст.) и модифицированные (свыше 40 шт/раст.). Разработан высокоэффективный способ получения мини-клубней картофеля со сбором по мере их нарастания на почвенных субстратах со средней производительностью по годам не менее 50 штук мини-клубней с одного микро-клубня и 40 мини-клубней с одного безвирусного растения (при традиционных субстратных способах – от 3 до 10 мини-клубней). На основе данного способа создан субстратный технологический модуль нового поколения со сбором клубней по мере нарастания, позволяющий получать с одного безвирусного растения в среднем по годам от 40 до 55 мини-клубней, т. е. в сравнении с традиционными способами выращивания при разовой уборке в конце вегетации практически в 10 раз больше. Сбор миниклубней по мере нарастания до заданного размера создаёт возможность получения клубней одной размерной фракции  (10-25 г), что позволяет в дальнейшем, при закладке питомника первой полевой репродукции, применить механизированную посадку в поле и получить равномерные всходы. 

Known technologies and methods for obtaining virus-free potato mini-tubers of a required size fraction do not fully provide the highest multiplication factor, which occurs due to the insufficient productivity of an individual potato plant. On the basis of long-term experimental data (2012…2022), an assessment of the effectiveness of methods for growing potato mini-tubers in open and protected ground conditions is given. According to the number of tubers harvested from one plant, all growing methods can be divided into two large groups:  traditional (3-12 potatoes per plant) and modified (more than 40 potatoes per plant). A highly efficient method has been developed for obtaining mini-tubers of potatoes harvested as they grow on soil substrates with an average annual productivity of at least 50 mini-tubers from one micro-tuber and 40 mini-tubers from one virus-free plant (with traditional substrate methods – from 3 to 10 mini-tubers). Based on this method, there has been created a substrate technological module of a new generation harvesting tubers as they grow which makes it possible to obtain an average of 40 to 55 mini-tubers from one virus-free plant over the years, that is almost 10 times more in comparison with traditional methods of growing with a single harvest at the end of vegetation. Harvesting mini-tubers as they grow up to a required size creates the possibility of obtaining tubers of one size fraction (10-25 g), which allows later, when laying the nursery of the first field reproduction, to apply mechanized planting in the field and obtain uniform seedlings.

вегетационные сооруженияспособы выращиваниягидропоникасубстратный модульцеолитысбор по мере нарастанияvegetation structuresgrowing methodshydroponicssubstrate modulezeolitesharvesting in the course of growingработа выполнена в рамках реализации подпрограммы КНТП «Селекция и семеноводство картофеля». Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работыThe research was carried out as part of the implementation of the subprogram of the KSTP "Breeding and seed production of potatoes". The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesAksenova N. P., Konstantinova T. N., Golyanovskaya S. A., Sergeeva L. I., Romanov G. A. Hormonal regulation of tuber formation in potato plants. Russian Journal of Plant Physiology. 2012;59(4):451-466. DOI: https://doi.org/10.1134/S1021443712040024Aksenova N. P., Konstantinova T. N., Golyanovskaya S. A., Sergeeva L. I., Romanov G. A. Hormonal regulation of tuber formation in potato plants. Russian Journal of Plant Physiology. 2012;59(4):451-466. DOI: https://doi.org/10.1134/S1021443712040024Алгазин Д. Н. Перспективы выращивания тепличных культур с применением аэропоники в условиях Cибирского региона. Вестник Омского государственного аграрного университета. 2014;(1(13)):36-39. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22507361 EDN: SYNTDHAlgazin D. N. Prospects of growing of glass-cultures with the use of airponics in the conditions of Siberian region. Vestnik Omskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Vestnik of Omsk SAU. 2014;(1(13)):36-39. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22507361Терентьева Е. В., Ткаченко О. В. Получение мини-клубней картофеля аэропонным способом. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2018;(4):61-72. DOI: https://doi.org/10.26897/0021-342X-2018-4-61-72 EDN: YLSYQXTerentyeva E. V., Tkachenko O. V. Aeroponic production of potato mini-tubers. Izvestiya Timiryazevskoy sel'skokhozyaystvennoy akademii = Izvestiya of Timiryazev Agricultural Academy. 2018;(4):61-72. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.26897/0021-342X-2018-4-61-72Чумак М. С., Потапенко Л. В., Волошин А. П. Актуальность беспочвенного выращивания растений методом аэропоники. Современный взгляд на будущее науки: сб. ст. Международ. научн.-практ. конф. Уфа: Аэтерна, 2014. Ч. 2. С. 230-233. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21540786 EDN: ONCQODChumak M. S., Potapenko L. V., Voloshin A. P. The relevance of groundless cultivation of plants by aeroponic method. A modern view of the future of science: Collection of articles. International scientific and practical conf. Ufa: Aeterna, 2014. Part. 2. С. 230-233. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21540786Зернов В. Н., Пономарев А. Г., Колчин Н. Н., Петухов С. Н. Развитие механизированной посадки картофеля в селекционных и семеноводческих питомниках. Картофель и овощи. 2017;(12):23-25. DOI: https://doi.org/10.25630/PAV.2022.37.63.007 EDN: ZWQDWBZernov V. N., Ponomarev A. G., Kolchin N. N., Petukhov S. N. The development of machine technology in the process of planting potatoes in breeding and seed nurseries. Kartofel' i ovoshchi = Potato and Vegetables. 2017;(12):23-25. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25630/PAV.2022.37.63.007Дорохов А.С., Зернов В.Н., Петухов С.Н. Обоснование конструктивных требований к автоматизированному посадочному агрегату мини-клубней картофеля. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2021;15(1):9-15. DOI: https://doi.org/10.22314/2073-7599-2021-15-4-9-15 EDN: VSOOJLDorokhov A. S., Zernov V. N., Petukhov S. N. Design Requirements Substantiation for an Automated Planting Unit for Potato Minitubers. Sel'skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii = Agricultural Machinery and Technologies. 2021;15(1):9-15. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.22314/2073-7599-2021-15-4-9-15Зернов В. Н. Классификация способов получения безвирусных мини-клубней картофеля на основе биотехнологических методов. Интеллектуальные машинные технологии и техника для реализации Государственной программы развития сельского хозяйства: сб. научн. докл. Международ. научн.-техн. конф. М.: Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства, 2015. С. 245-249.Zernov V. N. Classification of methods for obtaining virus-free mini-tubers of potatoes based on biotechnological methods. Smart machine technologies and equipment for the implementation of the State program for the development of agriculture: collection of scientific papers. International scientific and technical conf. Moscow: Vserossiyskiy nauchno-issledovatel'skiy institut mekhanizatsii sel'skogo khozyaystva, 2015. pp. 245-249Петухов С. Н., Аксенов А. Г., Сибирев А. В., Дорохов А. С. Технологические и биологические предпосылки разработки инновационной технологии получения мини-клубней картофеля. Агротехника и энергообеспечение. 2019;(4(25)):31-41. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41725884 EDN: HSXNFHPetukhov S. N., Aksenov A. G., Sibirev A. V., Dorokhov A. S. Technological and biological prerequisites for the development of innovative technology for potato mini-tubers production. Agrotekhnika i energoobespechenie. 2019;(4(25)):31-41. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41725884Замалиева Ф. Ф., Салихова З. З., Сташевски З. И. Семеноводство картофеля на оздоровленной основе. Защита и карантин растений. 2007;(2):18-20. EDN: HYLVCTZamalieva F. F., Salikhova Z. Z., Stashevski Z. I. Potato seed production on a healthy basis. Zashchita i karantin rasteniy. 2007;(2):18-20. (In Russ.).Rafique T., Jaskani M., Raza H., Abbas R. M. In vitro studies on microtuber induction in potato. International Journal of Agriculture and Biology. 2004;(6(2)):375-377. URL: https://www.researchgate.net/publication/234004548_In_vitro_studies_on_microtuber_induction_in_potatoRafique T., Jaskani M., Raza H., Abbas R. M. In vitro studies on microtuber induction in potato. International Journal of Agriculture and Biology. 2004;(6(2)):375-377. URL: https://www.researchgate.net/publication/234004548_In_vitro_studies_on_microtuber_induction_in_potatoKoda Y., Kikuta Y. Effects of jasmonates on in vitro tuberisation in several potato cultivars that differ greatly in maturity. Plant Production Science. 2001;4(1):66-70. DOI: https://doi.org/10.1626/pps.4.66Koda Y., Kikuta Y. Effects of jasmonates on in vitro tuberisation in several potato cultivars that differ greatly in maturity. Plant Production Science. 2001;4(1):66-70. DOI: https://doi.org/10.1626/pps.4.66Ewing E. E., Struik P. C. Tuber Formation in Potato: Induction, Initiation and Growth. Horticultural Reviews. Ed. Janik J. Oxford, UK: Willey & Sons, 2010. Vol. 14. Ch. 3. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470650523.ch3Ewing E. E., Struik P. C. Tuber Formation in Potato: Induction, Initiation and Growth. Horticultural Reviews. Ed. Janik J. Oxford, UK: Willey & Sons, 2010. Vol. 14. Ch. 3. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470650523.ch3

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