CC BY
20
10. Prahova, T. Ya. Produktivnost' ryzhika ozimogo v zavisimosti ot priemov tehnologii vozdelyvaniya [Tekst] / T. Ya. Prahova // Molodoj uchenyj. - 2013. - № 6. - Р. 783-784.
11. Chekmarev, P. A. Introdukciya netradicionnyh maslichnyh kul'tur [Tekst] / P. A. Che-kmarev, A. A. Smirnov, T. Ya. Prahova // Dostizheniya nauki i tehniki APK. - 2013. - №7. - Р. 3-5.
E-mail: [email protected] УДК 631.524.84:631.526.325:635.21:631.67(470.56)
ПРОДУКТИВНОСТЬ СЕЛЕКЦИОННЫХ ГИБРИДОВ КАРТОФЕЛЯ
В ОРОШАЕМЫХ УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ЮЖНОГО УРАЛА
THE PRODUCTIVITY OF BREEDING HYBRIDS OF POTATO IN IRRIGATED CONDITIONS IN THE STEPPE ZONE OF THE SOUTHERN URALS
А.А. Мушинский1, доктор сельскохозяйственных наук Е.В. Аминова1, кандидат сельскохозяйственных наук Т.Т. Дергилева2, старший научный сотрудник
112 A. A. Mushinskiy , E. V. Aminova , T. T. Dergileva
1ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий Российской академии наук», г. Оренбург
2ФГБНУ «Южно-Уральский научно-исследовательский институт садоводства и картофелеводства», г. Челябинск
1Federal Scientific Centre of Biological systems and Agrotechnologies of Russian Academy
of Sciences, Orenburg 2South-Ural Research Institute of Horticulture and Potato-Growing, Chelyabinsk
В 2012-2015 гг. в орошаемых условиях степной зоны Южного Урала проведено сравнительное испытание пяти селекционных гибридов картофеля (10.76.8; 10.76.25; 02.33.8; 05.57.32; 10.77.2). В результате 4-х летнего исследования максимальная продуктивность получена у гибрида 05.57.32 - 1,259 кг/куста, она превышала контрольный сорт Невский в 2 раза. Наибольшее количество клубней с одного растения получено у гибридов 10.76.8 (31 шт./куст) и 05.57.32 (21 шт./куст). Сравнение средней массы товарного клубня показало, что наибольшая величина этого показателя наблюдалась у номеров: 05.57.32 (127,0 г) и 10.76.25 (123,5 г) и превысила контроль на 162-158,3 %. В среднем за 4 года исследуемые гибриды имели товарность в пределах 85-94,3 %, что делает их хозяйственно ценными. По содержанию в клубнях картофеля крахмала (16,0-16,5 %) и сухого (22,3-22,6 %) вещества выделены селекционные гибриды 10.77.2, 05.57.32. Следовательно, выделен наиболее адаптивный к местным условиям и перспективный для селекции гибрид 05.57.32, сочетающий высокую продуктивность с комплексом хозяйственно-ценных признаков картофеля.
In 2012-2015 in irrigated conditions of the steppe zone of the southern Urals a comparative test of five breeding potato hybrids was conducted (10.76.8; 10.76.25; 02.33.8; 05.57.32; 10.77.2). As a result of a 4-year study, the maximum productivity was obtained from a hybrid of 05.57.32 - 1.259 kg/Bush and exceeded the Nevsky control variety by 2 times. The greatest number of tubers per plant obtained from hybrids 10.76.8 (31 pieces/Bush) and 05.57.32 (21 PCs./hive). Comparison of the average mass of commodity tuber showed that the highest value of this indicator was observed in the numbers: 05.57.32 (127.0 g) and 10.76.25 (123.5 g), and exceeded the control by 162% -158.3 %. On average, for 4 years studied hybrids had marketability within 85 % - 94.3 %, which makes them economically valuable. According to the content of potato starch in tubers (16.0 % - 16.5 %) and dry (22.3 % - 22.6 %) substances selected hybrids 10.77.2, 05.57.32. Therefore, the most adaptive to local conditions and perspective for selection hybrid - 05.57.32 combining high productivity with a complex of economic and valuable characteristics of potatoes is allocated.
Ключевые слова: картофель, продуктивность, крахмал, сухое вещество, масса товарного клубня.
Key words: potato, yield, starch, dry matter, marketable tuber weight.
Статья подготовлена в рамках плана выполнения фундаментальных научных исследований по программе РАН № 0761-2018-0024
Введение. Наиболее дешевым и эффективным способом повышения урожайности картофеля и ее стабильности является сорт, и значимость его постоянно увеличивается. Во многих странах мира вклад сорта в обеспечение урожайности культур стал составлять не менее 50 % [8, 9, 2]. По мнению ученых [6, 7, 5], селекция, направленная на достижение максимальной продуктивности, существенно ослабляет защитную систему растений и, как следствие, снижает их устойчивость к неблагоприятным условиям. Поэтому выведение сортов картофеля, способных максимально реализовать возможности генотипа в постоянно меняющихся условиях выращивания, является актуальной задачей.
Одним из важных этапов в селекционной работе является отбор исходного селекционного гибридного материала, сочетающего максимально возможное количество положительных хозяйственно-биологических признаков.
Цель исследований заключалась в изучении и выделении наиболее адаптивных к местным условиям и перспективных для селекции гибридного материала, сочетающего высокую продуктивность с комплексом хозяйственно-ценных признаков для создания новых сортов картофеля.
Материалы и методы. Исследования проводили в 2012-2015 гг. на орошаемом участке ООО «Агрофирма Краснохолмская» Илекского района. Опыт закладывался по однофакторной схеме в 3-х кратной повторности. Ширина междурядий 0,75 м2, общая площадь 3600 м2. Почва экспериментального участка - чернозем 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 и средней - подвижным калием - 22 мг/100 г почвы.
Объектами исследований послужили селекционные гибриды картофеля, полученные в лаборатории селекции картофеля ФГБНУ «Южно-Уральский НИИ садоводства и картофелеводства»: 10.76.8 (Крепыш х BoraValley); 10.76.25 (Крепыш х Bora Valley); 02.33.8 (Ван Гог х Фреско); 05.57.32 (Спиридон х Шурминский); 10.77.2 (Bora Valley х Аврора). В качестве контроля был взят районированный сорт картофеля Невский. Эти гибриды (1 поколение) получены в результате скрещивания полиплоидных форм различных диких видов (S. andigenum, S. stoloniferum, S. vernei, S. Chacoense) с тщательно подобранными в соответствии с целями селекции сортами картофеля.
Предшественник - кострец безостый. Под зяблевую вспашку вносили калийные удобрения, весной - аммофос и аммиачную селитру, общая норма - N75P120K112.
Закладки полевых опытов в исследуемые годы проводили с 12 по 16 мая. Посадку картофеля проводили в полугребни картофелесажалкой GRIMME с одновременным протравливанием клубней. Нарезку гребней осуществляли гребнеобразователем GRIMME. Гибриды выращивали в относительно чистых фитосанитарных условиях, где предусматривался комплекс обязательных агроприемов. За время вегетации посевы 3 раза обрабатывали гербицидами и 2 раза - фунгицидами. Поливы проводили дождевальной машиной ДМ-100 «Фрегат» от 6 до 9 раз в зависимости от погодных условий с оросительной нормой 2750-3350 м3/га, поливная норма изменялась от 250 до 450 м3/га.
Закладку опыта проводили согласно методике Б.А. Доспехова [1]. Содержание в почве подвижного фосфора и обменного калия определяли по ГОСТ 26205-84 (метод Мачигина). Агрономическую оценку и учет основных элементов структуры урожая проводили по общепринятой методике «Методика исследований по культуре картофеля» [4]. 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).
ИЗВЕСТИЯ"
№ 3 (51), 2018
Результаты и обсуждение. Всходы исследуемых селекционных гибридов картофеля появились на 17...23 день после посадки. Бутонизация и цветение были отмечены на 30.35 и 37.45 день с момента появления всходов. Уборочная спелость исследуемых гибридов картофеля наступила 2.10 сентября, т.е. через 110.118 дней с момента посадки. Таким образом, все селекционные гибриды заканчивают свою вегетацию до наступления заморозков в зоне проведения исследований.
В среднем за годы проведения исследований (2012-2015 гг.) максимальная продуктивность с одного куста была получена у гибрида 1,259 кг - 05.57.32, по остальным вариантам изменялась от 0,653 кг (02.33.8) до 1,106 кг (10.76.25). Результаты статистического анализа выявили достоверное отличие всех исследуемых гибридов от контрольного сорта Невский. Наименьшую прибавку показал гибрид - 02.33.8 - 0,083 кг.
Невский 10.76.8 10.76.25 02.33.8 05.57.32 10.77.2
Рисунок 1 - Продуктивность гибридов картофеля в среднем за 2012-2015 гг.
Наиболее ценны гибриды картофеля, обладающие таким признаком, как много-клубневость, которая является одним из компонентов продуктивности [3]. Наибольшее количество клубней наблюдалось в вариантах с посадками селекционных клонов: 10.76.8 (31 шт./куст), 05.57.32 (21 шт./куст), 10.77.2 (18 шт./куст), тем самым превышая контроль на 190 %, 90,9 % и 63,6 % соответственно. Анализируя данные, следует отметить, что статистически недостоверно от контрольного сорта отличался гибрид 02.33.8 (на 18,0 %).
Рисунок 2 - Количество клубней, шт./куста в среднем за 2012-2015 гг.
Рассматривая структуру урожая картофеля, видим, что некоторые испытываемые гибриды (05.57.32, 10.76.8, 10.77.2) превышают показатели по товарности и массе товарного клубня в сравнении с контролем сорта Невский, и эти различия достоверны.
Полученные данные свидетельствуют, что исследуемые гибриды имели товарность в пределах 85-94,3 %, что делает их хозяйственно ценными. Следует отметить, что наибольшим выходом товарной продукции отличались гибриды: 05.57.32 - 94,3 %, 10.76.25 - 93,8 %, 02.33.8 - 93,6 %.
Средняя масса клубня исследуемых объектов варьировала в пределах 80,0-127,0 г. Сравнение средней массы товарного клубня показало, что наибольшая величина этого показателя наблюдалась у гибридов: 05.57.32 (127,0 г), 10.76.25 (123,5 г), 02.33.8 (116,6 г). Наименьшая средняя масса клубней картофеля получена у гибрида 10.77.2 -80,1 г. Все исследуемые объекты превышали стандарт Невский на 2,7-171,0 %.
140
Невский 10.76.8 10.76.25 02.33.8 05.57.32 10.77.2
Рисунок 3 - Средняя масса товарного клубня, (г) в среднем за 2012-2015 гг.
Как известно, крахмалистость картофеля также меняется в зависимости от погодных условий, места произрастания и сорта. В результате проведенных исследований в условиях степной зоны Южного Урала номера картофеля с очень низким (< 10 %) и очень высоким (20,1-22,6 %) содержанием крахмала не выявлены. Из проанализированных 5 гибридов содержание крахмала в клубнях картофеля изменялось от 16,5 % (10.77.2) до 12,8 % (10.76.8), на контрольном варианте (сорт Невский) содержание крахмала в клубнях ограничивалось 14,1 %.
1 1 Ш: 1 —1— щ 1. 1
Невский 10.76.8 10.76.25 02.33.8 05.57.32 10.77.2
^ крахмал И сухое вещество
Рисунок 4 - Содержание крахмала и сухого вещества (%) в среднем за 2012-2015 гг.
126
На основании проведенных исследований установлено, что наибольшее содержание крахмала и сухого вещества в клубнях составило у образцов: 10.77.2, 05.57.32 -16,5 % и 22,6 %; 16,0 % и 22,3 % соответственно.
Заключение. Таким образом, в орошаемых условиях степной зоны Южного Урала выделен наиболее адаптивный к местным условиям и перспективный для селекции гибрид - 05.57.32, сочетающий высокую продуктивность (1,259 кг/куста), высокое содержание крахмала (16,0 %) и сухого вещества (22,3 %) для создания новых сортов картофеля.
Библиографический список
1. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта [Текст]/ Б.А. Доспехов. - М.,1985. - 351 с.
2. Заикин, В.В. Полиморфизм морфофизиологических признаков растений FAGOPY-RUM ESCULENTUM MOENCH в связи с селекцией на адаптивность [Текст]. Дисс. кандидат с.-х. / В.В. Заикин. - Орел, 2016. - 147 с.
3. Киру, С.Д. Андийские культурные виды картофеля как исходный материал для селекции [Текст] / С.Д. Киру, С.В. Палеха // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. -СПб, 2007. - С. 57-71.
4. Методика исследований по культуре картофеля [Текст]. - М., 1967. - 263 с.
5. Молчан, И.М. Спорные вопросы в селекции растений [Текст] / И.М. Молчан, Л.Г. Ильина, П.И. Кубарев // Селекция и семеноводство. - 1996. - №1-2. - С. 36-51.
6. Fernandez - Escobar J., Rodriguez - Ojeda M.I., Flonso L.C. Distribution and dissemination of sunflower broomrape (Orobanche Cumana Wallr.) race F in Southern Spain. Int. Sunfl. Conf. Cordoba. Spain. 2008:231-236.
7. Fernandez - Martinez J.M., Dominguez J., Perez - Vich B., Velasco L. Update on breeding for resistance to sunflower broomrape. Helia, 2008, 31: 73-84 (doi:10.2298/HEL0848073F).
8. Jain H.K. Eighty years of post Mendelian breeding for crop yield: nature of selection pressures and future potential. Indian J.Genet. Plant Breed., 1986., 1:30-53.
9. Richards R.A. Selectable traits to increase crop photosynthesis and yield of grain crops. J. Exp. Bot., 2000, 51:447-458 (doi:10.1093/jexbot/ 51.suppl_1.447).
Reference
1. Dospehov, B. A. Metodika polevogo opyta [Tekst]/ B. A. Dospehov. - M.,1985. - 351 р.
2. Zaikin, V. V. Polimorfizm morfofiziologicheskih priznakov rastenij FAGOPYRUM ESCULENTUM MOENCH v svyazi s selekciej na adaptivnost' [Tekst]. Diss. kandidat s. - h. / V. V. Zai-kin. - Orel, 2016. - 147 р.
3. Kiru, S. D. Andijskie kul'turnye vidy kartofelya kak isxodnyj material dlya selekcii [Tekst] / S. D. Kiru, S. V. Paleha // Trudy po prikladnoj botanike, genetike i selekcii. - SPb, 2007. - S. 57-71.
4. Metodika issledovanij po kul'ture kartofelya [Tekst]. - M., 1967. - 263 р.
5. Molchan, I. M. Spornye voprosy v selekcii rastenij [Tekst] / I. M. Molchan, L. G. Il'ina, P. I. Kubarev // Selekciya i semenovodstvo. - 1996. -№ 1-2. - Р. 36-51.
6. Fernandez - Escobar J., Rodriguez - Ojeda M.I., Flonso L.C. Distribution and dissemination of sunflower broomrape (Orobanche Cumana Wallr.) race F in Southern Spain. Int. Sunfl. Conf. Cordoba. Spain. 2008:231-236.
7. Fernandez - Martinez J.M., Dominguez J., Perez - Vich B., Velasco L. Update on breeding for resistance to sunflower broomrape. Helia, 2008, 31: 73-84 (doi:10.2298/HEL0848073F).
8. Jain H.K. Eighty years of post Mendelian breeding for crop yield: nature of selection pressures and future potential. Indian J.Genet. Plant Breed., 1986., 1:30-53.
9. Richards R.A. Selectable traits to increase crop photosynthesis and yield of grain crops. J. Exp. Bot., 2000, 51:447-458 (doi:10.1093/jexbot/ 51.suppl_1.447).
E-mail: [email protected]
