CC BY
24
144 Кормопроизводство и корма
УДК 631.526.325:635.21:631.67(470.56)
Оценка гибридов картофеля в орошаемых условиях степной зоны Оренбургского Предуралья
Е.В. Аминова1, А.А. Мушинский1, А.А. Васильев2, Т.Т. Дергилева2
1 ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук»
2 ФГБНУ «Южно-Уральский научно-исследовательский институт садоводства и картофелеводства»
Аннотация. Для получения стабильных урожаев картофеля в производстве следует использовать адаптивные сорта, высококачественный семенной материал и сортовые технологии возделывания. Цель исследований сводилась к выявлению наиболее адаптивного к местным условиям и перспективного для селекционного процесса гибридного материала, сочетающего высокую продуктивность, устойчивость к основным болезням с комплексом хозяйственно-ценных признаков. Объектами исследований являлись гибриды 10.76.35, 01.12.17, 08.22.1, 05.16.25, 99.2.14-2 и районированный сорт Невский. В статье представлены исследования по продуктивности и качественным показателям пяти гибридов картофеля, возделываемых в орошаемых условиях степной зоны Оренбургского Предуралья. Изучаемые гибриды 10.76.35, 01.12.17, 99.2.14-2 существенно превзошли по урожайности сорт Невский (контроль) на 12,4-15,7 т/га соответственно. Все исследуемые гибриды превышали показатели по товарности и массе товарного клубня в сравнении со стандартом. Результаты статистического анализа выявили достоверное отличие по количеству клубней в кусту у исследуемых гибридов 05.16.25, 10.76.35 и 08.22.1 от контрольного сорта Невский. Следовательно, по количеству и массе товарных клубней гибриды соответствовали требованиям, предъявляемым к столовым сортам. На основании проведённых исследований установлено, что содержание сухого вещества и крахмала у гибрида 99.2.14-2 существенно выше (на 4,35 % и 2,6 %) в сравнении с контролем.
По результатам трёхлетнего изучения гибридов картофеля в степной зоне Оренбургского Предуралья отобраны и рекомендованы к использованию в селекционном процессе и возделыванию в производственных условиях следующие гибриды, обладающие комплексом хозяйственно-ценных признаков: 10.76.35, 01.12.17, 99.2.14-2.
Ключевые слова: картофель, количество клубней, гибриды, нитраты, сухое вещество.
Введение.
В России картофель относится к числу наиболее востребованных сельскохозяйственных культур [1].
Мировое сельскохозяйственное производство испытывает серьёзное влияние изменяющегося климата: усилилась нестабильность температурного режима и осадков, изменился характер распространения вредителей и патогенов. В связи с этим отмечены изменения фитосанитарной ситуации в картофелеводстве [2].
На сегодняшний день сорт в технологии картофелеводства выступает как особый фактор улучшения эффективности производства в сельском хозяйстве. Новые сорта и гибриды являются наиболее эффективным средством повышения величины и качества урожая [3]. Важнейшей составляющей частью картофелеводства являются селекция и семеноводство [4].
Основное направление селекционной программы - создание высокопродуктивных сортов картофеля, с высокими товарными качествами, высокой сохранностью, устойчивых к наиболее адаптирующим популяциям патогенов, а также способностью противостоять действию абиотических и биотических факторов с широкой адаптивностью к условиям выращивания в различных регионах страны [5-9].
Острота проблемы по расширению сортимента сортов картофеля обусловлена узкой генетической базой созданных сортов.
Кормопроизводство и корма 145
В Российском государственном реестре селекционных достижений имеется около 400 сортов. Из них только двадцать семь допущены к использованию по 9 региону Российской Федерации, но фактическое распространение имеют два-три сорта. В степной зоне Южного Урала преобладают сорта инорайонной селекции, недостаточно приспособленные к местным условиям. За последние 10 лет урожайность используемых к посадке в производственных условиях сортов картофеля в Оренбургской области не превышает 20-25 т/га.
Степная зона Оренбургского Предуралья характеризуется резко континентальным климатом, в связи с этим ставятся непростые задачи при возделывании картофеля. Поэтому экологические испытания новых и перспективных гибридов картофеля в конкретных почвенно-климати-ческих условиях являются актуальными и имеют большую практическую значимость.
Цель исследования.
Получение экспериментальных данных по изучению и выделению наиболее адаптивного к местным условиям и перспективного для селекционного процесса гибридного материала, сочетающего высокую продуктивность, устойчивость к основным болезням с комплексом хозяйственно-ценных признаков.
Материалы и методы исследования.
Объекты исследования. Районированный сорт картофеля Невский и гибриды: 10.76.35, 01.12.17, 08.22.1, 05.16.25, 99.2.14-2.
Характеристика территорий, природно-климатические условия. Климат в Оренбургской области - резко континентальный с холодной зимой и жарким засушливым летом.
Засушливые погодные условия во время вегетации складывались в 2016 и 2017 году, количество осадков составило 56 мм и 53 мм, при сумме эффективных температур 2530 и 2420 °С соответственно. Вегетационный период 2015 года можно охарактеризовать как наиболее благоприятный, с достаточным количеством осадков и тепла (143 мм при сумме активных температур 2260 °С).
Почва опытного участка - чернозём южный, остаточно-луговатый слабогумусированный среднемощный тяжело- и среднесуглинистый с содержанием гумуса в пахотном слое 3,2 %. Характеризуется низкой обеспеченностью подвижными формами азота (6,35 мг/100 г почвы) и фосфора (8,63...9,96 мг/100 г почвы), средней (22 мг/100 г почвы) - обменным калием.
Схема эксперимента. Полевой опыт в 2015...2017 гг. был заложен на орошаемом участке ООО «Агрофирма Краснохолмская» Илекского района Оренбургской области.
Гибридный материал был создан в лаборатории ФГБНУ «Южно-Уральский научно-исследовательский институт садоводства и картофелеводства» путём межсортовых скрещиваний.
Закладка опыта и исследования проводились согласно методике полевого опыта Б.А. До-спехова [10] и методикам «Государственное сортоиспытание сельскохозяйственных культур» [11], «Методика исследований по культуре картофеля» [12].
Предшественником на экспериментальном участке служил кострец безостый. Схема посадки - 0,75^0,25 м. Размещение вариантов в повторениях - систематическое. Повторность опыта -трёхкратная.
На экспериментальном участке под картофель провели внесение удобрений с общей нормой N75 P120 K112.кг д. в.: 112 кг д. в. фосфорных и калийных удобрений под вспашку, весной - внесение аммофоса 150 кг д. в. вразброс с заделкой внесённых удобрений доминатором AMAZONE.
За период проведения исследований погодные условия были разнообразными, что позволило разносторонне оценить гибриды картофеля.
Оборудование и технические средства. Для определения сухого вещества и крахмала использовали электронные весы - ВЛКТ-500г-М (Гос-метр, Россия); сушильный шкаф - LABOR MUSZERIPARI MUVEK ESZTERGOM (Венгрия); фотоколориметр КФК-2 (Россия); учёт массы клубней с куста производили весами ВЭТ-6-1С (Россия). Полив осуществляли дождевальной установкой ДМ-100 «Фрегат» (Россия), а посадку картофелесажалкой GRIMME, GL 34 T четырёхрядная («Grimme Landmaschinenfabrik GmbH & Co. KG», Германия), доминатор AMAZONE («AMAZONEN-WERKE H. Dreyer GmbH & Co. KG», Германия).
146 Кормопроизводство и корма
Статистическая обработка. При обработке экспериментальных данных использовали метод дисперсионного анализа с помощью офисного программного комплекса «Microsoft Office» с применением программы «Excel» («Microsoft», США) с обработкой данных в «Statistica 6.0» («Stat Soft Inc.», США).
Результаты исследований.
Анализ потомства межвидовых гибридов позволил выделить максимальную массу клубней на куст 1930 г (10.76.35), а на остальных вариантах масса клубней варьировала от 1254 г (05.16.25) до 1661,3 г (99.2.14-2), что превышало контроль на 465-1141 г (табл. 1). Количество клубней фракции 0-30 г у гибридов картофеля изменялась от 1,0 шт. (99.2.14-2) до 4,6 шт. (05.16.25), а количество товарных клубней находилось в пределах от 8,5 шт. (99.2.14-2) до 11,3 шт. (01.12.17). Наибольшее количество клубней на куст отмечалось у образца 05.16.25 - 20 шт.
Таблица 1. Структура урожая гибридов картофеля за 2015-2017 гг.
Сорт Масса клуб- Количество клубней на куст, шт. Урожай-
и гибриды ней на куст, г всего 0-30 г 30-70 г >70 г ность, т/га
Невский 789±42 10,2 1,0 4,8 4,4 38,4±0,6
10.76.35 1930±80 18,6 2,6 4,4 11,6 54,1±1,1
01.12.17 1490±212 14,6 2,0 1,3 11,3 50,8±1,3
08.22.1 1443±77 15,5 2,3 3,3 9,9 49,4±0,9
05.16.25 1254±134 20,0 4,6 5,9 9,1 46,9±1,8
99.2.14-2 1661,3±187 12,3 1,0 1,3 10,0 52,3±2,1
НСР05 12,3 - - - - 1,02
Исследования за 2015-2017 гг. показали, что максимальная урожайность на экспериментальном участке составила у гибрида 10.76.35 - 54,1 т/га, на остальных образцах варьировала от 46,9 т/га (05.16.25) до 52,3 т/га (99.2.14-2). Следует отметить, что по данному признаку контрольный сорт Невский уступал гибридам на 8,5-15,7 т/га.
Качественные показатели являются главным критерием производства любого вида продукции, в том числе и картофеля. В связи с этим оценка по биохимическим показателям имеет большое значение. На основании проведённых исследований установлено, что наибольшее содержание сухого вещества и крахмала было отмечено у образца 99.2.14-2 соответственно 23,83 % и 16,7 %, а у контрольного районированного сорта Невский составило 19,48 % и 14,1 % (табл. 2).
Таблица 2. Содержание в клубнях крахмала, сухого вещества и нитратов в среднем за 2015-2017 гг.
Сорт и гибриды Содержание крахмала, % Содержание сухого вещества,% Содержание нитратов, мг/кг
Невский 14,1±0,13 19,48±0,19 62,7
10.76.35 15,3±0,21 21,22±0,16 60,8
01.12.17 15,2±0,09 22,54±0,27 61,2
08.22.1 14,2±0,15 19,63±0,21 63,5
05.16.25 13,3±0,24 17,52±0,18 60,4
99.2.14-2 16,7±0,3 23,83±0,33 63,6
Немаловажное значение имеет и оценка по уровню накопления нитратов в клубне картофеля, содержание которых во многом зависит от технологии возделывания.
Кормопроизводство и корма 147
Наибольшее содержание нитратов отмечалось у гибрида 99.2.14-2 - 63,6 мг/кг и было значительно меньше максимально допустимой нормы ПДК - 250 мг/кг сырой массы.
По вкусовым качествам почти все исследуемые гибриды имели высокие показатели. Наибольшую дегустационную оценку получили образцы 01.12.17 (4,8 баллов) и 10.76.35 (4,7 баллов), что выше контроля сорта Невский на 0,7-0,8 балла (табл. 3).
Таблица 3. Кулинарные качества клубней в среднем за 2015-2017 гг.
Сорт и гибриды Вкус, балл Кулинарный тип
Невский 4,0 АВ
10.76.35 4,7 С
01.12.17 4,8 С
08.22.1 3,7 В
05.16.25 3,8 АВ
99.2.14-2 4,2 ВС
В современной мировой практике столовые сорта картофеля обычно принято подразделять на 4 кулинарных типа, от салатного (кулинарный тип А) до более рассыпчатых типов (В, С, Д), предназначенных для использования в приготовлении конкретных блюд [13].
Оценка кулинарного типа у исследуемых нами клубней картофеля показала, что районированный сорт Невский и гибрид 05.16.25 соответствовали промежуточному кулинарному типу АВ, т. е. имели средне разваривающиеся клубни.
Таким образом, остальные изучаемые гибриды относятся к кулинарному типу В и С, что обусловлено нарушением целости кожуры, уменьшением плотности, увеличением мучнистости и зернистости мякоти.
Обсуждение полученных результатов.
На данный момент в Российском государственном реестре селекционных достижений внесено достаточное количество сортов, но в использовании их потенциала имеется немало серьёзных проблем. Потенциал же урожайности большинства современных сортов картофеля достаточно высок. Однако средняя урожайность сортов, полученная на испытании в Госсортсети, во многих регионах России варьирует от 30 т/га до 40 т/га, а фактический средний урожай в хозяйствах ограничивается 15-18 т/га [14].
Одним из основных хозяйственно-ценных признаков оценки гибридов является урожайность, которая зависит от количества и массы товарного клубня с одного куста [15]. Так, в своих исследованиях мы нашли этому подтверждение. Урожайность была выше у тех гибридов, у которых наибольшие количество и масса товарного клубня (10.76.35, 01.12.17, 99.2.14- 2).
В своих исследованиях Н.А. Щербакова утверждает, что содержание крахмала является ведущим показателем качества клубней картофеля [16]. Ранее мы в своих работах указывали, что выявление сортовых и агротехнических особенностей накопления крахмала в клубнях представляет собой практическое значение, так как при более высокой величине этого показателя повышается пищевая и техническая ценность картофеля, а также улучшается его лёжкость при хранении [17]. В нашем эксперименте содержание крахмала в клубнях картофеля варьировало от 13,3 % до 16,7 %.
Авторы в своей работе указывают, что количество сухого вещества влияет на кулинарные качества клубней [15, 18]. Клубни с низким содержанием сухого вещества имеют плотную консистенцию и не развариваются. По нашим данным, сорт Невский и гибрид (05.16.25) можно отнести к кулинарному типу АВ с содержанием сухого вещества в клубнях 19,48 % и 17,53 % соответственно.
148 Кормопроизводство и корма
Нитраты являются естественной составной частью растения картофеля, поскольку без него не образуются аминокислоты и белки. Но избыток нитратов опасен для здоровья человека, потому разработаны показатели предельно допустимой концентрации (ПДК) нитратов в сельскохозяйственной продукции, которые для картофеля составляют 250 мг нитратного азота на 1 кг сырых клубней. Считается, что при таком ПДК картофель безвреден [19]. Из результатов 3-летнего исследования в клубнях гибридов картофеля содержание нитратов не превышало ПДК.
Выводы.
Таким образом, при изучении селекционного материала картофеля в условиях степной зоны Оренбургского Предуралья были выделены 3 гибрида (10.76.35, 01.12.17, 99.2.14-2), которые превышают стандартный сорт Невский по урожайности на 12,4-15,7 т/га, по содержанию крахмала и сухого вещества - на 1,1 %-2,6 % и на 1,74 %-4,35 % соответственно.
Исследования выполнены в соответствии с планом НИР на 2018-2020 гг. ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН (№ 0761-2018-0024)
Литература
1. Успехи учреждений северо-запада России в селекции сортов картофеля, устойчивых к вредным организмам / С.Р. Фасулати, А.М. Лазарев, О.В. Иванова, Л.А. Лиманцева, А.В. Хютти, А.С. Орина, Л.П. Козлов, Н.М. Гаджиев, З.З. Евдокимова, В.А. Лебедева // Защита картофеля. 2014. № 1. С. 65-68.
2. Genotypic analysis of Russian isolates of Phytophthora infestans from the Moscow region, Siberia and Far East / S. Elansky, A. Smirnov, Y. Dyakov, A. Dolgova, A. Filippov, B. Kozlovsky, I. Ko-zlovskaya, P. Russo, C. Smart, W. Fry // Journal of Phytopathology. 2001. V. 149(10). P. 605-611.
3. Экологическое испытание белорусских сортов картофеля в условиях Костромской области / А.В. Николаев, Н.П. Сезонова, И.Г. Любимская, С.С. Кузнецов, И.И. Колядко // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. № 1(44). С. 14-17.
4. Болиева З.А., Басиева А.С., Царикаев З.А. Родословные гибридов картофеля селекции ФГБОУ ВО ГГАУ РСО-АЛАНИЯ // Известия Горского государственного аграрного университета. 2017. Т. 54. № 2. С. 43-48.
5. Ли И., Бурлов С.П., Большешапова Н.И. Селекционная оценка гибридов картофеля предварительного испытания в условиях Иркутской области // Вестник ИрГСХА. 2017. Вып. 79. С. 5360.
6. Holm D.G. Sangre selection studies: I. Selection and comparative trials // American Potato Journal. 1988. V. 65. P. 21-26.
7. Wustman R., Carnegie F. Assestent of new Potato cultivars in Europe: a Survey // Potato Research. 2000. Vol. 43. № 2. P. 97-106.
8. Сорта картофеля для селекции и производства / Л.И. Костина, В.Е. Фомина, Л.В. Королёва, О.С. Косарева // Картофель и овощи. 2014. № 3. С. 27-28.
9. Дубровин Н.К., Байрамбеков Ш.Б., Корнева О.Г. Продуктивность отечественных сортов картофеля в Астраханской области // Картофель и овощи. 2012. № 1. С. 19-20.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: ИД Альянс, 2011. 352 с.
11. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1975. Вып. 4. 61 с.
12. Методика исследований по культуре картофеля / под ред. Н.С. Бацанова. М., 1967. 264 с.
13. Черемисин А.И., Дергачёва Н.В. Оценка коллекции сортов картофеля по столовым качествам и пригодности к переработке на чипсы // Проблемы научного обеспечения садоводства и картофелеводства. Челябинск, 2016. С. 294-301.
Кормопроизводство и корма 149
14. Анисимов Б.В., Коршунова М.А. Сортовые ресурсы и рынок семенного картофеля [Электронный ресурс]. url: http://refdb.ru/look/2039177.html.
15. Лапшинов Н.А., Куликова В.И., Гантимурова А.Н. Оценка сортов и гибридов картофеля по хозяйственно-ценным признакам в Кемеровском НИИСХ-филиала СФНЦА РАН // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 10. С. 38-40.
16. Щербакова Н.А. Совершенствование элементов технологии возделывания картофеля при капельном орошении на светло-каштановых почвах Астраханской области: дис. ... канд. с.-х. наук. Солёное Займище, 2014. 209 с.
17. Мушинский А.А., Аминова Е.В., Герасимова Е.В. Подбор сортов картофеля для поч-венно-климатических условий степной зоны Южного Урала // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 4. С. 51-54.
18. Скворцов Н.П. Влияние размеров посадки клубней и густоты посадки на урожай и качества клубней картофеля // Картофель и овощи. 1986. № 2. С. 23-24.
19. Лесовая Г.М. Агроэкологические факторы, влияющие на содержание нитратов в товарной и овощной продукции и картофеля // Достижения науки и техники АПК. 2007. № 7. С. 38-39.
Аминова Евгения Владимировна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела картофелеводства ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина 27/1, тел.: 8-912-841-19-31, e-mail: [email protected]
Мушинский Александр Алексеевич, доктор сельскохозяйственных наук, заведующий отделом картофелеводства ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротех-нологий Российской академии наук», 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина 27/1, тел.: 8-905-819-35-92, e-mail: [email protected]
Васильев Александр Анатольевич, доктор сельскохозяйственных наук ФГБНУ «ЮжноУральский научно-исследовательский институт садоводства и картофелеводства», 454902, г. Челябинск, пос. Шершни, ул. Гидрострой, 16, тел.: (8351)232-65-10, факс: (8351)232-66-36, e-mail: [email protected]
Дергилева Тамара Тихоновна, старший научный сотрудник ФГБНУ «Южно-Уральский научно-исследовательский институт садоводства и картофелеводства», 454902, г. Челябинск, пос. Шершни, ул. Гидрострой, 16, тел.: (8351)232-65-10, факс: (8351)232-66-36, e-mail: [email protected]
Поступила в редакцию 9 июля 2018 года
UDC 631.526.325:635.21:631.67 (470.56)
Aminova Evgenia Vladimirovna1, Mushinsky Alexander Alexeevich2, Vasilyev Alexander Anatolievich2, Dergileva Tamara Tikhonovna2
1FSBSI «Federal Research Center for Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences», e-mаil: [email protected]
2 FSBSI «South Ural Scientific Research Institute of Horticulture and Potato», e-mail: [email protected] Evaluation of potato hybrids under irrigated conditions of steppe zone of the Orenburg piedmont of the western Ural Mountain
Summary. Adaptive varieties, high-quality seed material and certified cultivation technologies should be used to obtain stable yields of potatoes in production. Purpose of the study was to identify the most adaptive to local conditions and promising hybrid material for selection process combining high productivity, resistance to major diseases with a set of economically valuable characteristics. The objects of research were hybrids 10.76.35, 01.12.17, 08.22.1, 05.16.25, 99.2.14-2 and released Nevsky variety. The article
150 Кормопроизводство и корма
presents studies on productivity and quality indicators of five potato hybrids cultivated under irrigated conditions of steppe zone of the Orenburg piedmont of the western Ural Mountains. Studied hybrids 10.76.35, 01.12.17, 99.2.14-2 significantly exceeded Nevsky variety (control) by 12.4-15.7 t/ha respectively. All investigated hybrids exceeded indicators on marketability and mass of commercial tuber in comparison with the standard. The results of statistical analysis revealed a significant difference in the number of tubers in the bush of studied hybrids 05.16.25, 10.76.35 and 08.22.1 from the control Nevsky variety. Consequently, hybrids met the requirements for table varieties by number and mass of commercial tubers. Based on conducted research it was established that content of dry matter and starch significantly exceeded in hybrid 99.2.14-2 by 4.35 % and 2.6 % compared to the control. According to results of three-year study of potato hybrids in steppe zone of the Orenburg piedmont of the western Ural Mountains the following hybrids with a set of economically valuable characteristics were selected and recommended for use in the breeding process and cultivation under production conditions: 10.76.35, 01.12.17, 99.2.14-2. Key words: potato, tuber number, hybrids, nitrates, dry matter.
