agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2025.26.5.1069-1076agronauka-2228Research ArticleЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, МЕЛИОРАЦИЯAGRICULTURE , AGROCHEMISTRY, LAND IMPROVEMENTЭффективность кремнийсодержащих препаратов при выращивании картофеляThe effectiveness of silicon-containing preparations in potato growinghttps://orcid.org/0000-0003-2435-2089СмирноваЮ. Д.SmirnovaYu. D.

Смирнова Юлия Дмитриевна, кандидат биол. наук, зав. отделом мелиоративного земледелия,

д. 27, п. Эммаусс, Калининский р-н, Тверская обл.,

ulayad@yandex.ru

Yulia D. Smirnova, PhD in Biological Science, Head of the Department of Reclamation Agriculture,

27, Emmauss village, Kalininsky district, Tver region, 170530

2016vniimz-noo@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2272-7767ФомичеваН. В.FomichevaN. V.

Фомичева Наталья Викторовна, кандидат биол. наук, зав. лаб. микробиологии и экологической биотехнологии,

, д. 27, п. Эммаусс, Калининский р-н, Тверская обл., 170530

Natalia V. Fomicheva, PhD in Biology Science, Head of the Laboratory of Microbiology and Environmental Biotechnology,

27, Emmauss village, Kalininsky district, Tver region, 170530

2016vniimz-noo@list.ruВсероссийский научно-исследовательский институт мелиорированных земель – филиал ФГБНУ Федерального исследовательского центра «Почвенный институт имени В. В. Докучаева» (ВНИИМЗ)РоссияAll-Russian Research Institute of Reclaimed Lands – Branch of the Federal Research Centre V. V. Dokuchaev Soil Science InstituteRussian Federation20251311202526510691076Copyright © Смирнова Ю.Д., Фомичева Н.В., 20252025Смирнова Ю.Д., Фомичева Н.В.Smirnova Y.D., Fomicheva N.V.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/2228

Внедрение биологических средств в растениеводство для защиты, регулирования роста и повышения устойчивости культур к биотическим и абиотическим стрессам становится все более распространенным. Цель исследования – изучить влияние кремнегуминовых препаратов на урожайность картофеля и микробиологическую активность почвы. Исследования проводили в условиях Тверской обл. в 2020–2022 гг. В опыте испытывали кремниевый (раствор силиката натрия) и кремнегуминовые препараты, разработанные во Всероссийском НИИ мелиорируемых земель (БоГум-С, наноБоГум-С). Для получения нанопрепаратов применяли метод ультразвукового диспергирования. Препараты использовали для обработки клубней перед посадкой (ОК) в концентрациях 0,5; 1,0 % и двукратной некорневой обработки (НО) растений картофеля сорта Скарб в фазы «всходы» и «бутонизация». Наибольший прирост урожайности картофеля в среднем за три года относительно контроля (без обработок) отмечали в варианте с применением наноразмерного кремнегуминового препарата наноБоГум-С (ОК, 1,0 % + НО) – 1,7 т/га, или 9,7 %. Статистически значимые прибавки урожайности картофеля в этом варианте получены во все годы испытаний. Рост урожайности обусловлен увеличением доли средней фракции картофеля за счет снижения мелкой. В основные фазы развития растений картофеля проводили учет численности автохтонных, аммонифицирующих и фосфатмобилизующих микроорганизмов в почве методом предельных разведений на агаризованных питательных средах. Обработка клубней картофеля препаратами способствовала активизации указанных групп микроорганизмов, наибольшая их численность отмечена в варианте с применением наноБоГум-С (ОК, 1,0 % + НО). Численность указанных групп микроорганизмов возросла в фазу «всходы» практически в два раза, в фазу «цветение» прирост аммонифицирующей микрофлоры составил 36 %, фосфатмобилизующей – 43 %. Активизация автохтонных микроорганизмов оказывала влияние на содержание легкогидролизуемого азота в почве. При применении кремнийсодержащего препарата наноSi отмечали повышение численности фосфатмобилизующих микроорганизмов и снижение активности аммонифицирующих и автохтонных.

The introduction of biological agents in crop production for protection, growth regulation and increasing crop resistance to biotic and abiotic stresses is becoming increasingly common. The aim of the study was to investigate the effect of siliceous humic preparations on potato yield and soil microbiological activity. The studies were conducted in the Tver region from 2020 to 2022. The experiments tested silicon (sodium silicate solution) and siliceous humic preparations developed at the All-Russian Research Institute of Reclaimed Lands (BoHum-S, nanoBoHum-S). Ultrasonic dispersion was used to obtain nanopreparations. The preparations were applied to tubers before planting (OK) at concentrations of 0.5 and 1.0 % and as a two-time foliar treatment (HO) of ‘Skarb’ potato plants during the "seedlings" and "budding" phases. The greatest increase in potato yield on average over three years relative to the control (without treatment) was noted in the variant using the nanosized silica-humic preparation nanoBoHum-S (OK, 1.0% + HO) – 1.7 t/ha, or 9.7 %. Statistically significant increases in potato yield in this variant were obtained in all years of testing. The yield increase is due to the increase in the share of the medium potato fraction due to the decrease in the small one. During the main phases of potato plant development, the number of autochthonous, ammonifying and phosphate-mobilizing microorganisms in the soil was counted using the limiting dilution method on agar nutrient media. Treatment of potato tubers with preparations contributed to the activation of the said microorganisms, their highest number was noted in the variant with the use of nanoBoHum-S (OK, 1.0% + HO). The number of the said microorganisms increased almost twofold in the germination phase, in the flowering phase the increase in ammonifying microflora was 36 %, phosphate-mobilizing – 43 %. Activation of autochthonous microorganisms affected the content of easily hydrolyzed nitrogen in the soil. When using the silicon-containing preparation nanoSi, an increase in the number of phosphate-mobilizing microorganisms and a decrease in the activity of ammonifying and autochthonous ones were noted.

Solanum tuberosum L.урожайностькремнийгуминовые препаратымикроорганизмыSolanum tuberosum L.yieldsiliconhumic preparationsmicroorganismsРабота выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ ФИЦ «Почвенный институт им. В. В. Докучаева» (тема № FGUR-2022-0017).The research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Federal Research Center V. V. Dokuchaev Soil Science Institute (No. FGUR-2022-0017).ReferencesСавченко Е. С., Кирюшин В. И., Лукин С. В. Опыт биологизации агротехнологий при освоении адаптивно-ландшафтных систем земледелия в Белгородской области. Международный сельскохозяйственный журнал. 2022;(6):658–661. DOI: https://doi.org/10.55186/25876740_2022_65_6_658 EDN: ULEHDNSavchenko E. S., Kiryushin V. I., Lukin S. V. Experience of biologization of agricultural technologies during the development of adaptive-landscape agricultural systems in Belgorod region. Mezhdunarodnyy sel'skokhozyaystvennyy zhurnal = International Agricultural Journal. 2022;(6):658–661. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.55186/25876740_2022_65_6_658Jamil I., Syeda F. E. B., Adeela A., Muhammad R., Javaid H., Syeda U. B. et al. Soil health and environmental sustainability: a comprehensive review of functions, challenges, and conservation practices. Annals of plant sciences. 2024;13(11):6574–6591. DOI: https://doi.org/10.21746/aps.2024.13.11.2Jamil I., Syeda F. E. B., Adeela A., Muhammad R., Javaid H., Syeda U. B. et al. Soil health and environmental sustainability: a comprehensive review of functions, challenges, and conservation practices. Annals of plant sciences. 2024;13(11):6574–6591. DOI: https://doi.org/10.21746/aps.2024.13.11.2Baweja P., Kumar S., Kumar G. Fertilizers and Pesticides: Their impact on soil health and environment. Soil Health. 2020;59:265–285. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-44364-1_15Baweja P., Kumar S., Kumar G. Fertilizers and Pesticides: Their impact on soil health and environment. Soil Health. 2020;59:265–285. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-44364-1_15Mustafaoglu D. Pesticides negative effects on soil-water-air cycle and alternative approaches. International Journal of Engineering Science and Technology. 2023;20:3537–3560. DOI: https://doi.org/10.17366/uhmfd.2023.20.1Mustafaoglu D. Pesticides negative effects on soil-water-air cycle and alternative approaches. International Journal of Engineering Science and Technology. 2023;20:3537–3560. DOI: https://doi.org/10.17366/uhmfd.2023.20.1Зеленская Т. Г., Коровин А. А., Безгина Ю. А., Окрут С. В., Лысенко И. О. Новые технологии в растениеводстве как условие экологической и продовольственной безопасности. Вестник АПК Ставрополья. 2022;(1(45)):32–36. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=48768692 EDN: FKKTXVZelenskaya T. G., Korovin A. A., Bezgina Yu. A., Okrut S. V., Lysenko I. O. New technologies in crop production as a condition for environmental and food security. Vestnik APK Stavropol'ya = Agricultural Bulletin of Stavropol Region. 2022;(1(45)):32–36. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=48768692Юрина Т. А., Белик М. А., Негреба О. Н., Ермаков А. А. Повышение урожайности сельскохозяйственных культур при частичной биологизации производства. Техника и оборудование для села. 2023;(4):22–24. DOI: https://doi.org/10.33267/2072-9642-2023-4-22-24 EDN: ONQFGOYurina T. A., Belik M. A., Negreba O. N., Ermakov A. A. Increasing crop yields with partial biologization of production. Tekhnika i oborudovanie dlya sela = Machinery and Equipment for Rural Area. 2023;(4):22–24. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.33267/2072-9642-2023-4-22-24Zanilov A., Leshkenov A., Utkin A. The influence of agricultural biologization means on the content of essential amino acids in winter wheat grain. III International Scientific and Practical Conference «Concept of Sustainable Development: Agriculture and Environment» (TAEE-III-2024). 2024;118:01029. DOI: https://doi.org/10.1051/bioconf/202411801029Zanilov A., Leshkenov A., Utkin A. The influence of agricultural biologization means on the content of essential amino acids in winter wheat grain. III International Scientific and Practical Conference «Concept of Sustainable Development: Agriculture and Environment» (TAEE-III-2024). 2024;118:01029. DOI: https://doi.org/10.1051/bioconf/202411801029Rosa A., Dudek M., Siemiński P., Sadowski A., Bartosik S., Kaczmarek P. et al. Biologization: the key to sustainable agriculture. Catalogue of good practices. Warsaw: Institute of Rural and Agricultural Development, Polish Academy of Sciences (Publ.), 2022. 82 p. DOI: https://doi.org/10.53098/978-83-89900-69-2Rosa A., Dudek M., Siemiński P., Sadowski A., Bartosik S., Kaczmarek P. et al. Biologization: the key to sustainable agriculture. Catalogue of good practices. Warsaw: Institute of Rural and Agricultural Development, Polish Academy of Sciences (Publ.), 2022. 82 p. DOI: https://doi.org/10.53098/978-83-89900-69-2Безручко Е. В., Федотова Л. С. Доступный для растений кремний – фактор устойчивого производства картофеля (обзор). Агрохимия. 2021;(8):70–81. DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188121080032 EDN: AHZXDPBezruchko E. V., Fedotova L. S. Plant-friendly silicon – a factor in sustainable potato production. Agrokhimiya. 2021;(8):70–81. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188121080032Захаров Е. А., Петров Н. Ю., Кузнецова Е. А., Петров Ю. Н., Кузнецова Н. В., Горбачева Ю. И. Применение Силипланта как регулятора роста при возделывании картофеля в аридной зоне Северного Прикаспия. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее образование. 2024;(2(74)):103–108. DOI: https://doi.org/10.32786/2071-9485-2024-02-12 EDN: EBMHOBZakharov E. A., Petrov N. Yu., Kuznetsova E. A., Petrov Yu. N., Kuznetsova N. V., Gorbacheva Yu. I. The use of Siliplant as a growth regulator in potato cultivation in the arid zone of the Northern Caspian region. Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee obrazovanie. 2024;(2(74)):103–108. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.32786/2071-9485-2024-02-12Кольцова О. М., Стекольникова Н. В. Качество картофеля при применении кремний содержащего агрохимиката АпаСил (APASIL). Современные достижения и перспективы развития агрономической науки: мат-лы Международ. научн.-практ. конф., посвящ. Десятилетию науки и технологий в Российской Федерации. Воронеж: Воронежский ГАУ им. Императора Петра I, 2023. С. 67–74. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=61176413 EDN: MKIQJFKoltsova O. M., Stekolnikova N. V. Quality of potatoes when using silicon containing agrochemicale apasil (Apasil). Modern achievements and prospects for the development of agronomic science: Proceedings of the international scientific and practical conference, dedicated to the Decade of Science and Technology in the Russian Federation. Voronezh: Voronezhskiy GAU im. Imperatora Petra I, 2023. pp. 67–74. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=61176413Безручко Е. В., Федотова Л. С., Тимошина Н. А., Князева Е. В., Арсентьев И. А. Кремниевые удобрения в технологии выращивания картофеля. Научные труды по агрономии. 2023;(1-2):5–15. DOI: https://doi.org/10.35244/2658-7963-2023-8-1-5-15 EDN: WDHTDHBezruchko E. V., Fedotova L. S., Timoshina N. A., Knyazeva E. V., Arsent'ev I. A. Silicon fertilizers in potato technology. Nauchnye trudy po agronomii = Research papers on agronomy. 2023;(1-2):5–15. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.35244/2658-7963-2023-8-1-5-15Ступина Л. А., Косачев И. А., Антонова О. И., Комякова Е. М., Курсакова В. С., Третьякова М. Н. Эффективность применения органоминерального удобрения ecogrow при возделывании картофеля. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2023;(10(228)):35–43. DOI: https://doi.org/10.53083/1996-4277-2023-228-10-35-43 EDN: MRUTXWStupina L. A., Kosachev I. A., Antonova O. I., Komyakova E. M., Kursakova V. S., Tretyakova M. N. Effectiveness of organo-mineral fertilizer ecogrow application in potato growing. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of Altai State Agricultural University. 2023;(10(228)):35–43. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.53083/1996-4277-2023-228-10-35-43Гранкина А. О., Пэлий А. Ф., Носов В. В., Демидов Д. В., Стеркин М. В. Применение нового кремнийсодержащего агрохимиката от Фосагро на картофеле Нечерноземной зоны. Картофель и овощи. 2021;(7):26–28. DOI: https://doi.org/10.25630/PAV.2021.19.13.005 EDN: DCHAKOGrankina A. O., Peliy A. F., Nosov V. V., Demidov D. V., Sterkin M. V. The use of a novel silicon-containing agrochemical produced by phosagro to potato in the Non-chernozem zone of Russia. Kartofel' i ovoshchi = Potato and Vegetables. 2021;(7):26–28. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25630/PAV.2021.19.13.005Черемисин А. И., Кумпан В. Н. Изучения влияния применения биопрепаратов и стимуляторов роста на полезную микрофлору и продуктивность картофеля. Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2018;13(4):91–95. DOI: https://doi.org/10.12737/article_5c3de390ad4cc9.66646319 EDN: YWHBVRCheremisin A. I., Kumpan V. N. Study the impact of biopreparations and growth stimulators application on useful microflora and productivity of potato. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Vestnik of the Kazan State Agrarian University. 2018;13(4):91–95. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.12737/article_5c3de390ad4cc9.66646319Kozlov A. V., Uromova I. P., Mashakin A. M., Novikov D. A. The change of the condition of saprotrophic part of the microbic pool of the soil under the influence of silicon preparations. Modern problems of science and education. 2015;(2(part 1)):560–560. URL: https://science-education.ru/en/article/view?id=18791Kozlov A. V., Uromova I. P., Mashakin A. M., Novikov D. A. The change of the condition of saprotrophic part of the microbic pool of the soil under the influence of silicon preparations. Modern problems of science and education. 2015;(2(part 1)):560–560. URL: https://science-education.ru/en/article/view?id=18791Матыченков И. В., Пахненко Е. П. Изменение содержания подвижных фосфатов почвы при внесении активных форм кремния. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2013;(3(23)):24–28. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20360811 EDN: RDOLLDMatychenkov I. V., Pakhnenko E. P. Change of the content of mobile phosphates of soil when introducing active forms of silicon. Vestnik Ul'yanovskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaystvennoy akademii = Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy. 2013;(3(23)):24–28. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20360811

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