УДК 631.527 Селекция растений
В статье рассмотрены результаты испытаний сортов и сортообразцов картофеля селекции Уральского НИИСХ. Полученные данные 2021 г. исследований показывают эффективность микроклонального размножения по показателям клубнеобразования, о чем свидетельствуют данные по отношению веса клубней к массе ботвы (выше в урожае миниклубней (p≤0,05)) и выявленная тенденция о преобладании в урожае миниклубней доли клубней первой фракции (клубни с массой более 80 г.). Среди изучаемых ранних и раннеспелых сортов за 2021-2022 гг. выделяются по ранней урожайности (65-й день) и товарности (более 80 %) сорта Метеор и Терра, обеспечивающие урожай более 20 т/га. Высокую общую урожайность показали сорта Терра, Метеор, Шах, Мишка и сортообразец 14-27-6, обеспечивающие урожайность более 36 т/га.
картофель, сорта, урожайность, экологическая пластичность, успешность выращивания
Развитие картофелеводства требует подбора продуктивных сортов, отвечающих требованиям современной технологии возделывания, а также совокупности климатических и биотических факторов Северного региона. Научные основы картофелеводства в нашей стране заложили Н.И. Вавилов, С.М. Букасов и А.Л. Камераз [1, 2].
Роль сорта в урожае трудно переоценить, особенно это относится к картофелю, где разница в урожае между различными сортами нередко может увеличиваться или уменьшаться вдвое. Сорта картофеля максимально реализуют свой генетический потенциал, как правило, в определенных экологических нишах, характеризующихся своеобразным сочетанием почвенно-климатических условий, что обуславливает необходимость зональной организации селекционных программ [3].
В условиях изменяющегося климата наилучшие результаты также смогут показать сорта, обладающие более высокой степенью экологической пластичности. Приспособляемость к погодным и почвенно-климатическим условиям у всех сортов разная и определяется генотипом. Чем выше экологическая пластичность, тем большую ценность представляет этот сорт для картофелеводства. У такого сорта больше шансов накапливать стабильные урожаи в разные вегетационные периоды [4].
В процессе эволюции адаптация картофеля к внешним условиям отражалась в основных морфологических признаках: высоте, габитусе, облиственности куста, толщине, прочности и пигментации стебля, величине, рассеченности и окраске листа. Эти признаки получили название эколого-морфологических. Черты морфологической адаптивности к определенным условиям просматриваются у многих сортов картофеля. Использование в селекции картофеля оценки эколого-морфологических признаков позволяет более надежно и эффективно отбирать гибриды, чтобы создавать сорта для определенных экологических условий, а при районировании правильно отбирать сорта и гибриды для соответствующих регионов [5, 6].
Работа по выявлению высокопродуктивных сортов картофеля, адаптивных к условиям республики, является актуальной. Проведение испытания на стадии сортов позволяет ускорить селекционный процесс, не потерять перспективные образцы и обеспечить быстрое внедрение новых сортов в практику сельского хозяйства. Устойчивость к абиотическим факторам среды и инфекционным болезням является определяющим условием при подборе исходного материала сортов картофеля для возделывания в Республике Коми.
Материалы и методы
Объектом исследования стали любезно предоставленные нам новые перспективные сорта и сортообразцы картофеля селекции Уральского НИИСХ-филиала ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, г. Екатеринбург (табл. 1).
В 2021 г. была поставлена задача изучить реакцию генотипов выбранных сортов на погодные, почвенные, агротехнические условия на территории Республики Коми. В работу, кроме предоставленных сортов и сортообразцов, были взяты клубни сортов, полученных в результате микроклонального размножения (Аляска мини, Арго мини, Легенда мини, Люкс мини, Мишка мини, Терра мини и Шах мини).
Полевые наблюдения за сортами и сортообразцами проведены по общепринятой агротехнологии выращивания картофеля в хозяйствах Республики Коми [7, 8]. Тип почвы – дерново-подзолистая легкосуглинистая на покровных суглинках. Кислотность рН – 6,18 ед.; гидролитическая кислотность – 1,50 ммоль/100 г; подвижные соединения фосфора – 929,4 мг/кг, калия – 162,9 мг/кг, бора – 2,70 мг/кг;
органическое вещество – 6,87 %; обменные кальций –
12,87 ммоль/100 г и магний – 3,62 ммоль/100 г. Оценка сортов выполнена на площадях Института агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН по схеме: 13 и 7 вариантов (20 однорядковых делянок), учетная площадь под опытом – 191,1 м2, схема посадки – 0,7 × 0,3 м.
Учет ранней урожайности был произведен по результатам копки на 65-й день со дня посадки. По сортам и сортообразцам бралось среднее значение, по одному кусту с трех повторностей. Полученные результаты обрабатывались стандартными методами статистики [7, 9].
Метеорологические условия. Метеоусловия вегетационных периодов 2021 и 2022 гг. заметно отличались от многолетних наблюдений как по температуре воздуха, так и по атмосферным осадкам (табл. 2). Количество атмосферных осадков за весь сезон 2021 г. составило 252 мм, что соответствует 90 % от средних многолетних показателей. В июне 2022 г. выпало осадков: 66 мм (93 % от нормы), в июле – 45 %, в августе – 79 мм (99 % от нормы). В большей степени наблюдались периоды с недостатком влаги. В начале вегетативного периода этот фактор замедлил развитие всходов, а в конце – оказал существенное влияние на формирование клубней, проявившееся, в том числе, в растрескивании последних.
Результаты и их обсуждение
Фенология проведенных наблюдений показала отсутствие всходов на 10-й день с момента посадки картофеля. На 19-й день отмечались дружные всходы практически на всех делянках, за исключением сорта Легенда (28 %), в то время как сорта Мишка и 15-27-1 показали всхожесть 100 % – так же, как и сорт Зырянец, выступавший в качестве стандарта. Остальные сорта показали следующую всхожесть на 19-й день (по убыванию), %: Терра – 97,8; Шах – 97,5; № 14-27-6 – 97,5; Люкс – 95; № 16-10-53 – 92,5; № 17-47-3 –86,5; № 17-33-2 – 81,6; Арго – 77,5; Аляска – 69,2. На 28-й день 100 % всхожести не достигли сорта, %: Аляска – 97, Люкс – 97, 17-33-2 – 97, у миниклубней – Аляска – 95, Терра – 95.
Динамика всхожести миниклубней на 19-й день показала в некоторых случаях существенное отличие в развитии всходов от всходов своих же сортов, но более поздней репродукции. Так, у миниклубней в лидерах оказались с показателями 100 %-ной всхожести Арго, Легенда, Мишка, Шах; далее – Терра – 91,3, Аляска – 77,3, Люкс – 73,9 %.
Оценка сроков бутонизации показала, что динамика бутонизации сортов и миниклубней наблюдалась примерно с той же интенсивностью и протяженностью, как и проявление всхожести, с поправкой на фазу развития растения. А именно, динамика бутонизации сорта Мишка значительно опережает бутонизацию стандарта (Зырянец). На уровне стандарта наблюдалась динамика бутонизации у сортообразцов № 14-27-6, 16-10-53. Незначительное отставание отмечалось у сортов: Люкс, Шах и № 17-33-2. Самое значительное отставание в начале бутонизации выявлено у сортообразцов (далее – с/о) № 15-27-1: с 96 % на 47-й день.
По фенологическим наблюдениям 2022 г. ранние всходы (боле 25 %), бутонизация (более 25 %) и цветение (более 25 %) фиксировались у сортов Крепыш, Мишка, Зыряне: всходы на 8-й день от посадки; бутонизация на 21-й день от посадки (сорта Зырянец, Вымпел и с/о 17-33-2); цветение на 36-й день от посадки - сорта Вымпел, Зырянец, Крепыш, с/о 14-27-6. Самые поздние сроки соответственно – всходы на 15-й день – у Терра, Аляска, Легенда; бутонизация на 36-й день - у сортов Терра, Метеор; начало цветения на 50-й день – у сортов Терра, Метеор, Легенда. Ягодообразование 14-28 % отмечалось у сортов Люкс, Мишка, Крепыш, Вымпел. Единичные (1-3 %) ягоды образовали: сорт Зырянец, с/о 14-27-6, 16-10-53, 17-33-2.
Продуктивность сорта. Сортообразцы и миниклубни проходили испытания на скороспелость в сравнении со стандартным сортом Зырянец методом пробных копок. Определялись структура урожая, товарность, количество и масса клубней на куст, по фракциям. Была проведена контрольная копка на 65-й день от посадки.
Количество клубней в кусте колебалось от 8,1 шт. у с/о 15-27-1, до 20 шт. у сорта Легенда. Так же, ниже стандарта, показал себя сорт Терра – 9,3 шт., на уровне стандарта – Люкс – 10 шт. Большая часть испытуемых образцов дала результаты выше стандарта, шт.: 14-27-6 – 18,3, Арго – 16,3, Шах – 16, 17-33-2 – 16, Мишка – 15,3, Аляска – 15, 16-10-53 – 13, 17-47-3 – 13. У миниклубней показатели были от 4 шт. - Люкс мини, до 25 шт. - Арго мини, Аляска мини – 11, Терра мини – 10, Шах мини – 9, Мишка мини – 8 шт.
Вес клубней с куста на уровне стандарта Зырянец – 0,59 кг показали сорт Аляска – 0,602 и с/о 14-27-6 – 0,572 кг, ниже стандарта – Арго – 0,53 кг, 15-27-1 – 0,432 и 16-10-53 –
0,422 кг. Высокие показатели отмечены, кг: 17-33-2 – 0,815, Легенда – 0,782, 17-47-3 – 0,773 и сортов Мишка – 0,712, Шах – 0,712, Терра – 0,693, Люкс – 622. Среди миниклубней лучшие показатели наблюдались у сортов, кг: Легенда мини – 1,1, далее – Шах мини – 0,965, Терра мини – 0,63, Люкс мини – 0,62, Арго мини – 0,57, Мишка мини – 0,565, Аляска мини – 0,36.
Наибольшие показатели среднего веса одного клубня отмечены у сортов Терра – 0,075 кг и Люкс - 0,062 кг, наименьшие показатели – у с/о 14-27-6 – 0,031 кг, 16-10-53 – 0,032 и сорта Арго – 0,033 кг. Среди миниклубней отметили следующие наблюдения: Люкс мини – 0,155 кг, Шах мини –
0,107, Мишка мини - 0,071, Терра мини – 0,063, Легенда мини – 0,05, Аляска мини – 0,033, Арго мини – 0,023 кг. Несмотря на то, что формирование клубней на 65-й день находится в активной фазе, такие образцы, как Люкс, Люкс мини, Терра, с/о 17-33-2, 17-47-3 показали существенное преобладание крупных фракций.
По весу клубней по фракциям данные практически всех образцов показали преобладание именно крупных, товарных фракций. Исключение составили лишь Арго и Арго мини.
Сбор урожая коллекции Уральского НИИСХ по определенным причинам был произведен ранее намеченного срока, а именно 16.08.2021 г., т.е. через девять дней после контрольной копки. Сорта Мишка мини и Шах мини выпали из наблюдений на данном этапе. Сбор урожая сорта Зырянец был произведен 25.08.2021 г., в связи с чем сопоставление испытуемых образцов с сортом Зырянец на последнем этапе становится некорректным.
Наибольшую урожайность показали с/о, ц/га: 17-33-2 – 448,4, сорта Терра – 432,2, Люкс – 391,8 (рисунок). Самая низкая урожайность зафиксирована у с/о: 16-10-53 – 256,6, и сорта Легенды – 277,5 ц/га. Среди миниклубней максимальный показатель отмечен у сортов Легенда мини – 464,1 и Терра мини – 432 ц/га. Минимальные показатели продемонстрировали сорта Люкс мини – 247,0 и Арго мини – 293,7 ц/га.
Особо высокая товарность зафиксирована у сорта Терра мини – 99,4 %, в дальнейших исследованиях необходимо обратить внимание именно на этот аспект. Также высокой товарностью обладали образцы, %: Легенда мини – 95,9, 17-47-3 – 95,7, Люкс – 95,5, Аляска мини – 95,0, Шах – 94,9, Люкс мини – 94,7, Терра – 93,3. Сорта Люкс и Терра показали наиболее равномерное распределение по фракциям (табл. 3).
В начале полевого сезона 2022 г. были внесены изменения в схему наблюдений экологических испытаний коллекции картофеля УрНИИСХ, а именно: посевной материал исходных миниклубней высажен на другом поле (м. Еля-ты) с целью сохранения и восстановления этих сортов. Кроме того, введены в эксперимент сорта Вымпел (среднеспелый, ВНИИКХ им. Лорха) и Метеор (сверхранний, ВНИИКХ им. Лорха). В качестве дополнения к стандарту – сорт Крепыш (раннеспелый, ВНИИКХ им. Лорха).
Учет раннего урожая проводился изучением урожайности одного куста (четыре повторности) на 65-й день от дня посадки. Ранний сорт Терра (215,988 ц/га) показал меньшую урожайность по сравнению с контролем – сортом Крепыш (246,984 ц/га), но значительно выше зафиксирован процент товарности клубней, 95 и 90 % соответственно. Кроме того, прослеживается устойчивая динамика роста товарных фракций. Сорт Легенда показал достаточно высокую урожайность (309,960 ц/га), но значительно низкую товарность – 66 %. Наименьшие урожайность и товарность клубней отмечены у сорта Арго (163,840 ц/га и 41 %). Таким образом, сорта Терра, Метеор подтвердили характеристики раннего сорта (табл. 4).
Среди раннеспелых сортов наиболее высокой урожайностью характеризуются сортообразцы 17-47-3 (300,612 ц/га), 14-27-6 (392,536), 16-10-53 (300,612 ц/га) в сравнении с контролем (сорт Зырянец –
251,412 ц/га), но наблюдалась низкая товарность: 56, 69, 71 и 79 % соответственно.
Сбор урожая картофеля проводился на 79-й день от посадки. Среди изучаемых ранних сортов и с/о вес клубней и урожайность значительно превышают значения контроля (Крепыш 0,621 ц/га), кроме сорта Люкс (0,586 ц/га) и с/о 15-27-1 (0,546 ц/га), но значительно уступают контролю по товарности клубней (табл. 5). Максимальные показатели урожайности и товарности клубней отмечены соответственно у сортов Терра (340,956 ц/га и 97,5 %), Метеор (338,496 и 97,1), Мишка (321,768 ц/га и 97,1 %). Максимальный вес клубней с куста зафиксирован у сорта Арго (0,701 кг), но отмечена самая низкая товарность (88,5 %). Среди среднеранних сортов незначительно превосходит контроль (сорт Зырянец 0,733 кг) по весу клубней на куст с/о 14-27-6 (0,739 кг), по остальным показателям – урожайность и товарность – ниже показателей контроля. Достаточно приближенные показатели к контролю у сорта Шах (360,144 ц/га и 97 %), сортообразцов 14-27-6 (363,588 и 97) и 17-33-2 (261,744 ц/га и 97,8 %). Значительно ниже к контролю показатели у сорта Аляска (260,760 ц/га и 90,3 %).
На всех сортах и с/о, кроме сорта Легенда и с/о 14-27-6, отмечаются наличие поражения на листьях фитофторой и на клубнях склероции парши (табл. 5).
Итак, среди изученных сортов за вегетационный период 2022 г. наибольшая урожайность в группе ранних отмечена у сортов Метеор (338,496 ц/га) и Терра (340,956), что значительно выше контроля (Крепыш, 305,532 ц/га). В группе среднеранних: максимальная урожайность на уровне контроля (Зырянец 360,636 ц/га), у сорта Шах (360,144) и с/о 14-27-6 (363,388 ц/га).
По товарности клубней в группе ранних и среднеранних максимальный показатель отмечен у контрольных сортов (Крепыш 97,6 % и Зырянец 97,8 %), у ранних: сорт Терра – 97,5 %, у сортов Метеор и Мишка, с/о 15-27-1 по 97,1 %; в группе среднеранних: сорт Шах, с/о 14-27-6 по 97 % и с/о 17-33-2 – 97,8 %.
Самый ранний высокий урожай на 65-й день от посадки с высокой товарностью клубней (95 %) отмечен у сорта Терра (215,988 ц/га).
1. Вавилов, Н.И. Ботанико-географические основы селекции / Н.И. Вавилов. - Mосква: Сельхозгиз, 1935. - 60 с.
2. Селекция и семеноводство картофеля / С.М. Букасов, А.Я. Камераз. - Ленинград: Колос, 1972. - 352 с.
3. Беседин, A. Возделывание картофеля / А. Беседин, В. Христофоров. - Йошкар-Ола, 1971. - 156 с.
4. Смирнов, А.А. Адаптивная технология возделывания картофеля в лесостепи Среднего Поволжья / А.А. Смирнов. - Пенза, 2002. - 184 с.
5. Кустарев, А.И. О значении эколого-морфологических признаков в селекции картофеля / А.И. Кустарев // Селекция и семеноводство. - 2001. - № 4. - С. 14-16.
6. Шанина, Е.П. Оценка исходного материала картофеля в условиях Среднего Урала / Е.П. Шанина // Картофелеводство: сб. науч. тр. РУП «Науч.-практ. центр НАН Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводству». - Минск, 2010. - Т. 17. - С. 182-188.
7. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. - Москва: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
8. Андрюхина, Н.А. Методика исследований по культуре картофеля / Н.А. Андрюхина, Н.С. Бацанов, Л.В. Будина. - Москва: НИИКХ, 1967. - 262 с.
9. Гублер, Е.В. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях / Е.В. Гублер, А.А. Генкин. - Ленинград : Медицина, 1973. - 141 с.
