Россия
Россия
Россия
Россия
УДК 631.577 Растительные соки
УДК 579.64 Сельскохозяйственная микробиология
В статье рассмотрены результаты двухлетнего испытания сортов картофеля уральской селекции из коллекции Института агробиотехнологий. Полученные данные свидетельствуют о большей пластичности изучаемых сортов. Первые показатели с учетом фенологических данных позволяют рекомендовать такие сорта, как Терра и Шах для использования в практике картофелеводства в северном регионе. Достаточно высокую продуктивность показали гибриды с высокой товарностью сорта 14-27-6 и 17-47-3. Максимальная урожайность и товарность клубней в 2022 г. отмечены у сортов Терра (34.1 т/га и 97.5 %), Мишка (32.2 т/га и 97.1 %). Максимальная масса клубней с куста зафиксирована у сорта Арго (0.701 кг), но отмечена самая низкая товарность (88.5 %).
Картофель, сорта, урожайность, экологическая пластичность, успешность выращивания
Введение
Актуальная задача современного семеноводства картофеля в России – использование имеющегося потенциала отечественных сортов и ускорение наращивания объемов производства высококачественного материала. Основой для успешных селекционного и семеноводческого процессов по получению нового оздоровленного сорта картофеля является отбор из совокупности генетически однородного вегетативного потомства, по сути, клонированного потомства одного семени, которое обеспечит получение качественного урожая, будучи адаптивным к экстремальным условиям, в том числе характерным и для климатических факторов Республики Коми [1–3]. Почвенно-климатические условия Республики Коми относительно благоприятны для возделывания картофеля (влага, световой режим и т.д.), длинный световой день, умеренная температура и влажность почвы способствуют быстрому нарастанию надземной массы к началу лета [4–7]. В то же время длинный световой день (в июле – 18–20 ч, в августе – 17 ч) сдерживает формирование урожая клубней и не позволяет использовать сорта, созданные в более низких широтах. Короткий безморозный период, большое количество осадков в сочетании с теплой погодой в июле-августе также предъявляют высокие требования к скороспелости и фитофтороустойчивости возделываемых сортов. Многие сорта из других регионов страны, в связи с ограниченной деятельностью периода вегетации, не полностью реализуют потенциальные возможности по накоплению урожая. Кроме того, большинство сортов картофеля характеризуются низкой устойчивостью к вирусным и грибным болезням [8, 9]. Поэтому актуальным в условиях Республики Коми является подбор сортов, адаптивных к почвенно-климатическим условиям региона, в сочетании с высокой урожайностью, устойчивостью к основным болезням (фитофтороз, альтернариоз, парша обыкновенная), с высокими потребительскими качествами.
В задачу настоящего исследования входило испытание по показателям урожайности сортов и сортообразцов картофеля селекции различных групп спелости Уральского НИИСХ в условиях Крайнего Севера.
Материалы и методы
Основным методом исследований является полевой опыт на экспериментальном участке Института агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН [10]. Учетная площадь под опытом – 200 м2, схема посадки – 0.7×0.3 м.
Посадку картофеля производили вручную, без применения минеральных и органических удобрений, а также без обработок против болезней, по общепринятой агротехнологии выращивания картофеля в хозяйствах Республики Коми. Были высажены сорта и сортообразцы селекции Уральского НИИСХ. Сорта: среднеспелый Аляска; ранние: Арго, Легенда, Люкс, Мишка, Терра; среднеранний Шах. Сортообразцы: среднеранние 17-47-3, 14-27-6, 16-10-53, 17-33-2; ранний 15-27-1. В 2021 г. в эксперименте был использован весь полученный посадочный материал: 40–45 клубней сортов и сортоорбразцов Уральской селекции. Сорт Зырянец (стандарт) в количестве 100 клубней (однорядковая делянка).
В 2021 г. малое количество посадочного материала не позволило провести наблюдения в строгом соответствии с требованиями методик [11], поэтому одной из задач 2021 г. было получение достаточного количества посадочного материала. В 2022 г. на экспериментальном поле Института агробиотехнологий в предварительно нарезанные гребни, без химических обработок против болезней и вредителей, было высажено 16 вариантов (сорта и сортообразцы) в четырех повторностях (16 однорядковых делянок), схема посадки – 0.7×0.3м, по 100 клубней на вариант, 25 клубней на одну повторность, расстояние между повторностями – 1.5 м. В эксперимент дополнительно был привлечен сорт селекции ВНИИКХ им. Лорха – Крепыш (ранний).
Агрохимические анализы почвы клубней выполнены в 2021 и 2022 гг. по общепринятым методикам в аналитической лаборатории Института и ФГБУ «Станция агрохимической службы “Сыктывкарская”» в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-2017Г; ГОСТ 26213-91; ГОСТ 26483-85; ГОСТ 54650-2011. Почва опытного участка дерново-подзолистая, характеризуется следующими показателями:
– в 2021 г. содержание органического вещества – 6.87 %; рНсол – 6.18 ед.; гидролитическая кислотность –
1.50 Ммоль/100 г; подвижные соединения фосфора – 929.4 мг/кг; подвижные соединения калия – 162.9 мг/кг; подвижные соединения бора – 2.70 мг/кг; обменный кальций – 12.87 ммоль/100 г; обменный магний - 3.62 ммоль/100 г.
– в 2022 г.: содержание органического вещества – 7.81 %, рНсол. – 6.23ед., Нr – 1,46 ммоль/100 г, Р2О5 – 670.8 мг/кг, К2О –
249.6 мг/кг почвы, обменный кальций – 13.75 ммоль/100 г, обменный магний – 3.50 ммоль/100 г почвы.
Метеорологические условия
Характеристика метеорологических условий в 2021 и 2022 гг. выполнена на основании данных, предоставленных Центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды г. Сыктывкара. Метеоусловия вегетационного периода 2021 г. заметно отличались от многолетних наблюдений как по температуре воздуха, так и по атмосферным осадкам (рис. 1). Так, среднесуточная температура воздуха в целом за вегетационный период была на 2.7⁰ (120 %) выше средней многолетней. При этом резких перепадов не отмечено.
В то же время количество атмосферных осадков за весь сезон составило 252 мм, что соответствует 90 % от средних многолетних показателей. В большей степени наблюдали периоды с недостатком влаги. В начале вегетативного периода этот фактор замедлил развитие всходов, а в конце – оказал существенное влияние на формирование клубней, проявившееся в растрескивании оных.
Начало первой декады мая 2022 г. было холодным, температура воздуха была ниже средней многолетней нормы на 0.8 ⁰С и 2.6 ⁰С в сравнении с 2021 г. Во второй декаде мая преобладала умеренно теплая погода, превышающая средние многолетние показатели на 0.3 ⁰С. В третьей декаде мая наблюдали неустойчивую погоду со сменой прохладных и теплых периодов. Средняя температура воздуха за май 2022 г. составила 8.6 ⁰С, что на 0.9 ⁰С выше средней многолетней нормы. В 2021 г. средняя температура воздуха за май составила 12.1 ⁰С, что на 4.5 ⁰С выше средней многолетней нормы. Эти температурные условия и повышенная влажность в мае определили более поздний срок посадки картофеля (07.06.2022 г. против 26.05.2021 г.).
В среднем за три декады мая выпало 66.4 мм, осадки были ливневого характера различной интенсивности, что выше средней многолетней нормы на 16.4 мм (рис. 2).
В первой декаде июня преобладала сухая и солнечная погода со средней температурой воздуха +16.6 ⁰С, что выше средней многолетней нормы на 4.9 ⁰С. Вторая декада июня характеризовалась неустойчивой, с количеством осадков 12.3 мм, в третьей декаде июня наблюдали относительно теплую (13.1 ⁰С) погоду. Средняя температура за вторую и третью декады составила +14.8 и +13.1 ⁰С. В целом за июнь 2022 г. средняя температура была +14.8 ⁰С, что на 0.6 ⁰С выше средней многолетней нормы.
В июне в основном выпадали незначительные осадки ливневого характера. Среднее количество осадков за три декады июня составило 66.4 мм, что на 9.4 мм выше средней многолетней нормы.
Во второй и третьей декадах июля преобладала аномально жаркая погода, а в первой декаде июля – теплая. Средняя температура воздуха за июль месяц составила +20.4 ⁰С, что на 4.4 ⁰С выше средней многолетней нормы. Осадки в июле выпадали в виде ливневых дождей различной интенсивности. В сумме в июле выпало 32.1 мм осадков, это ниже средней многолетней нормы на 43.9 мм (57.8 %).
В августе средняя температура составила +20.5 ⁰С, что выше средней многолетней температуры на 6.6 ⁰С за данный период. В целом за вегетационный период 2022 г. (май-август) средняя температура воздуха составила +16.1 ⁰С при норме 13.1 ⁰С (18.6 %), осадков выпало в количестве 244.0 мм при средней многолетней норме 252.0 мм. Таким образом, данные погодные условия, а именно – жаркое лето и недостаток влаги, отрицательно сказались за вегетационный период 2022 г. на урожае, и, как известно, в таких условиях повышается вероятность развития различных заболеваний.
Результаты статистически обрабатывали с использованием пакета прикладных программ (Система статистического анализа STATVIUA. М.: ВИУА, 1991; пакет анализа данных Microsoft Office Excel 2007).
Результаты и их обсуждение
Фенологические наблюдения дают возможность установить время отдельных фаз развития растений. Проведенные в 2021 г. исследования показали отсутствие всходов на 10-й день с момента посадки картофеля (28.05.2021). На 19-й день наблюдали дружные всходы практически на всех делянках, за исключением сорта Легенда (28 %), в то время как сорт Мишка и с/о 15-27-1 показали всхожесть 100 % – так же, как сорт Зырянец, выступавший в качестве стандарта. Наименьшая всхожесть была выявлена у сортов Арго – 77.5 и Аляска – 69.2 %. На 28-й день 100 %-ной всхожести не достигли сорта: Аляска, Люкс и с/о 17-33-2 – по 97 % каждый.
Динамику бутонизации сортов и сортообразцов наблюдали примерно с той же интенсивностью и протяженностью, как и проявление всхожести, с поправкой на фазу развития растения (рис. 3). А именно, начало и интенсивность бутонизации сорта Мишка значительно опережает бутонизацию стандарта (Зырянец). На уровне стандарта отмечена динамика бутонизации у сортообразцов 14-27-6, 16-10-53. Незначительное отставание отмечали у сортов Люкс, Шах и с/о 17-33-2. Аутсайдером оказался с/о 15-27-1 с 96 %-ной бутонизацией на 47-й день. Динамика цветения сортов и сортообразцов полностью повторяет тенденции развития бутонизации по всем образцам.
В 2022 г. ранние всходы (более 25 %), бутонизация (более 25 %) и цветение (более 25 %) наблюдали у сортов Крепыш, Мишка, Зырянец – всходы на восьмой день от посадки (02.06.2022); бутонизация на 21-й день от посадки – у сорта Зырянец и с/о 17-33-2; цветение – на 36-й день от посадки – у сортов Зырянец, Крепыш, с/о 14-27-6. Самые поздние сроки соответственно – всходы на 15-й день – сорта Терра, Аляска, Легенда; бутонизация на 36-й день – сорта Терра, Метеор; начало цветения на 50-й день – сорта Терра, Легенда.
Сорта и сортообразцы проходили испытания на скороспелость в сравнении со стандартными сортами Крепыш и Зырянец методом пробных копок. Определяли структуру урожая, количество и массу клубней на куст, по фракциям. На 65-й день от посадки была проведена контрольная копка.
Подсчет ранней урожайности в 2021 г. произведен по результатам копки на 65-й день со дня посадки. По сортам и сортообразцам брали среднее значение, по одному кусту с трех повторностей. 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 – сорт Люкс – 10 шт. Вес клубней на уровне стандарта – сорт Зырянец – 0.59 кг – показали сорт Аляска – 0.602, и с/о 14-27-6 – 0.572 кг. Ниже стандарта результаты сорта Арго – 0.53 кг, и сортообразцов 15-27-1 – 0.432, и 16-10-53 – 0.422 кг. Высокие показатели отмечены у с/о 17-33-2 – 0.815 кг, сорта Легенда – 0.782, с/о 17-47-3 – 0.773, сортов Мишка – 0.712, Шах – 0.712, Терра – 0.693, Люкс – 0.622 кг. Несмотря на то, что формирование клубней на 65-й день находится в активной фазе, такие образцы, как сорта Люкс, Терра, сортообразцы 17-33-2, 17-47-3 показали существенное преобладание крупных фракций. В весовых показателях практически все образцы, за исключением Арго, показали преобладание именно крупных, товарных фракций.
Окончательный сбор урожая с учетом прогноза погоды, фитосанитарного состояния, был произведен ранее намеченного срока, а именно 16.08.2021 г., т.е. через девять дней после контрольной копки – на 73-й день после посадки. Сбор урожая сорта Зырянец был произведен 25.08.2021 г., в связи с чем сопоставление испытуемых образцов с сортом Зырянец на последнем этапе становится не корректным. Наибольшую урожайность (табл. 1) показали с/о 17-33-2 – 44.8 т/га, сорта Терра – 43.2, Люкс – 39.2 т/га. Самая низкая урожайность зафиксирована у с/о 16-10-53 – 256.6 ц/га, и сорта Легенда – 277.5 ц/га.
По итогам учета структуры урожая картофеля наибольшими показателями среднего веса в кусте отличились: с/о 17-33-2 – 0.942 кг, Терра – 0.908, с/о 17-47-3 – 0.857, Люкс – 0.823, Шах – 0.819, Арго – 0.814, Аляска – 0.771, с/о 15-27-1 – 0.753, Мишка – 0.697, с/о 14-27-6 – 0.657, самые низкие показатели у сорта Легенда – 0.583, и с/о 16-10-53 – 0.539 кг.
В 2022 г. учет раннего урожая проводили изучением урожайности одного куста с четырех повторностей также на 65-й день от дня посадки (табл. 2).
Ранний сорт Терра (21.6 т/га) показал меньшую урожайность по сравнению с контролем – сортом Крепыш (24.7 т/га), но значительно выше товарность клубней – 95 и 90 % соответственно. У сорта Легенда отмечена достаточно высокая урожайность (31.0 т/га), но товарность – значительно низкая – 66 %. Наименьшую урожайность и товарность клубней показал сорт Арго (16.4 т/га и 41 %). Таким образом, сорт Терра подтвердил характеристику раннего сорта.
Среди раннеспелых сортов наиболее высокая ранняя урожайность отмечена у сортообразцов: 17-47-3 (30.1 т/га), 14-27-6 (39.3), 16-10-53 (30.1) в сравнении с контролем (сорт Зырянец – 25.1 т/га), но наблюдалась низкая товарность: 56, 69, 71 и 79 % соответственно (табл. 2).
Данные учета среднераннего урожая показали (на 75-й день от посадки), что среди ранних сортов наилучший результат как по урожайности, так и по товарности клубней показал сорт Терра (29.0 т/га и 94 %), что значительно превосходит показатели сорта Крепыш (20.0 т/га и 87 %). Минимальные показатели по урожайности и товарности клубней зафиксированы у сорта Арго (28.2 т/га и 52 %).
В группе среднеранних c/о 14-27-6 (39.2 т/га) значительно превосходит контроль – сорт Зырянец (21.1 т/га), но существенно уступает по товарности клубней: 72 и 98 % соответственно. Наибольшие показатели урожайности наблюдали у сортов Аляска (26.1 т/га и 90 %), Шах (29.8 и 92), с/о 17-33-2 (25.2 т/га и 88 %). Высокую урожайность и низкую товарность показали сортообразцы 14-27-6 (39.3 и 86) и 16-10-53 (30.0 т/га и 60 %). Таким образом, характеристики среднераннего сорта в условиях 2022 г. подтвердили сорта Аляска, Шах, с/о 17-33-2. Наибольшую общую урожайность в 2021 г. показали: с/о 17-33-2 – 44.8 т/га, сорта Терра – 43.2, Люкс – 39.2 т/га (табл. 3). Самая низкая урожайность зафиксирована у с/о 16-10-53 – 25.7, и сорта Легенда – 27.8 т/га. Высокую товарность показали образцы: 17-47-3 – 95.7 %, сорта Люкс – 95.5, Шах – 94.9, Терра – 93.3 %. У сортов Люкс и Терра отмечено наиболее равномерное распределение по фракциям.
Максимальные показатели урожайности и товарности клубней в 2022 г. отмечены у сортов Терра (34.1 и 97.5), Мишка (32.2 т/га и 97.1 %). Максимальный вес клубней с куста зафиксирован у сорта Арго (0.701 кг), но показана самая низкая товарность (88.5 %).
Среди среднеранних сортов незначительно превосходит контроль (сорт Зырянец (0.733 кг)) по весу клубней с куста 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 (36.0 т/га и 97 %), сортообразцов 14-27-6 (36.4 и 97) и 17-33-2 (26.2 т/га и 97.8 %). Значительно ниже к контролю показатели у сорта Аляска (26.1 т/га и 90.3 %).
Рассматривая результаты анализа проб клубней картофеля, следует отметить, что как в 2021 г., так и в 2022 г. содержание нитратов в клубнях не превышало предельно допустимых концентраций. В пробах клубней 2022 г. у шести из семи изученных сортов и четырех из пяти сортообразцов Уральской селекции уровень гигровлаги был ниже, в сравнении с данными 2021 г., что свидетельствует о недостаточности влаги в период формирования урожая картофеля.
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. Яшина, И. М. Основные этапы исследований по генетике картофеля : направления, приоритеты и наиболее значимые результаты / И. М. Яшина // Научное обеспечение картофелеводства России : состояние, проблемы : материалы научно-практической конференции. - Mосква, 2001. - С. 64-74.
4. Киру, С. Д. Научный и практический вклад академика К. З. Будина в развитие отечественной селекции картофеля / С. Д. Киру // Использование мировых генетических ресурсов ВИР в создании сортов картофеля нового поколения : материалы Всерос. науч.-коорд. конф., посвященной 100-летию со дня рождения академика К. З. Будина (28-29 июля 2009 г., Санкт-Петербург). - Санкт-Петербург, 2009. - С. 9-14.
5. Симаков, Е. А. Совершенствование системы семеноводства - важнейший фактор повышения эффективности производства картофеля / Е. А. Симаков, Б. В. Анисимов // Картофель и овощи. - 2009. - № 10. - С. 2-6.
6. Симаков, Е. А. Современные тенденции и перспективы развития селекции и семеноводства картофеля / Е. А. Симаков // Современные тенденции и перспективы инновационного развития картофелеводства : материалы научно-практической конференции. - Чебоксары, 2011. - С. 6-9.
7. Симаков, Е. А. Приоритеты развития селекции и семеноводства картофеля / Е. А. Симаков, Б. В. Анисимов // Картофель и овощи. - 2006. - № 8. - С. 4-5.
8. Анненков, Б. Г. Советы картофелеводам / Б. Г. Анненков, Н. В. Глаз // Картофель и овощи. - 2005. - № 3. - С. 13, 14.
9. Беседин, A. Возделывание картофеля / А. Беседин, В. Христофоров. - Йошкар-Ола, 1971. - 156 с.
10. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - Mосква : Агропромиздат, 1985. - 351 с.
11. Старовойтов, В. И. Технология производства картофеля с учетом глобального изменения климата / В. И. Старовойтов // Перспективы инновационного развития картофелеводства : материалы науч.-практ. конф., Чебоксары, 19-20 февр. 2009 г. / под ред. В. М. Мутикова. - Чебоксары : КУП ЧР «Агро-Инновации», 2009. - С. 33-34.
