CC BY
33
невысокий, то есть, они имеют низкие показатели силы роста и энергии прорастания. В то же время семена яровых зерновых культур с низким уровнем риска имеют высокие показатели силы роста и энергии прорастания. Такие семена, как правило, могут выживать и давать полноценные ростки в менее комфортных условиях, чем среднестатистические.
Это означает, что для успешного выполнения данного агроприема семенам с низким жизненным потенциалом необходимым весьма комфортные внешние погодно-почвенные условия и, следовательно, очень серьезного отношения требует прогноз сроков проведения сева.
Литература
1. Батыгин Н.Ф. Онтогенез высших растений. - М.: Агропромиздат, 1986. 102 с.
2. Бурнатова Л.Б. Прогнозирование и сравнительный анализ способов расчета нормы высева при моделировании урожайности яровой пшеницы: Дис... канд. с. - х. наук - Курган, 2007. - 167 с.
3. Дроздов А.В., Спесивцев А.В. Формализация экспертной информации при логико-лингвистическом описании сложных систем // Техническая кибернетика. - 1994,- № 2. - С. 89-96.
4. Макрушин Н.М. Экологические основы промышленного семеноводства зерновых культур. - М.: Агропромиздат, 1985. - 280 с.
5. Малько А.М. Система сертификации семян сельскохозяйственных растений как условие развития селекции и семеноводства на современном этапе: Автореф. дис. доктора с. - х. наук. - М., 2005. - 50 с.
6. Пегат А. Нечеткое моделирование и управление / Пер. с англ. - М.: БИНОМ. (Лаборатория знаний), 2009. - 798 е.: ил. - (Адаптивные и интеллектуальные системы).
7. Строна И.Г. Общее семеноведение полевых культур. - М., 1966.
8. Во han ее, М., Cortet, J., Griffiths, В., Znidarsie, М., Debeljak, М., Caul, S., Thompson, J., Krogh, P.H.: A
qualitative multi-attribute model for assessing the impact of cropping systems on soil quality. Pedobiologia 51(3), 239-250, 2007.
9. Jones D. and E. M. Barnes (2000) Fuzzy composite programming to combine remote sensing and crop models for decision support in precision crop management Agricultural Systems 65(3): 137-158.
10. Li D.F. 1999, Fuzzy multiattribute decision-making models and methods with incomplete preference information. Fuzzy Sets and Systems 106, 113-119.
11. Sadok, W., F. Angevin, J.-E. Bergez, C. Bockstaller, B. Colomb, L. Guichard, R. Reau, A. Messéan, and T. Doré. 2009. AMSC, a qualitative multi-attribute decision model for ex ante assessment of the sustainability of cropping systems. Agronomy for Sustainable Development, 29: 447-462.
12. Wang Y.: On fuzzy multiattribute decision-making models and methods with incomplete preference information. Fuzzy Sets and System 151, 285-301 (2005).
УДК 635.21, 633.491 Канд. с.-х. наук А.Н. КОНОНЕНКО
(СПбГАУ, кап1910(й!уandex.ru) Соискатель Ю.Н. ЛОГИНОВА (СПбГАУ, lyníS>spbgall.ra) Соискатель О.Ф. ИВАХНОВА (СПбГАУ)
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ ГРУППЫ ЭКСТРАСОЛ НА ОРИГИНАЛЬНОМ СЕМЕННОМ КАРТОФЕЛЕ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ
МИНИ-КЛУБНЕЙ
Семенной картофель, мини-клубни картофеля, микроклональное размножение картофеля
За последние годы в Российской Федерации многими хозяйствами выращивается большое количество сортов различного назначения как отечественной, так и зарубежной селекции. Для улучшения и создания сортов картофеля в настоящее время используются различные биотехнологические методы, которые при разумном применении и внедрении способны значительно повысить эффективность селекционного процесса. Поэтому внедрение в производство сортов картофеля с повышенной устойчивостью к болезням и высоким коэффициентом размножения является экономически выгодным.
Главный недостаток картофеля - его поражаемость многочисленными заболеваниями и вредителями. Картофель размножается вегетативно и инфекция передается через клубни, поэтому борьба с патогенами осложняется [1].
Увеличение производства семенного материала всех категорий в современных условиях можно решить только при соблюдении главного требования формирующегося отечественного рынка — значительно улучшить качество семян [2].
Особым аспектом технологии получения высококачественного семенного картофеля является оздоровление материала методом апикальной меристемы в сочетании с термотерапией и применением клонального микроразмножения растений [3], также немаловажным является использование современных методов биотехнологии и микробиологии с использованием различных микробиологических препаратов, положительно влияющих на рост, развитие и продуктивность растений. В нашем опыте мы неоднократно проводили исследования с применением микробиологического препарата Экстрасол-М, который положительно влиял на продуктивность сортов картофеля. В среднем она была на 22% выше, чем в контрольных вариантах [4].
Таблица 1. Влияние микробиопрепаратов группы Экстрасол на биометрические показатели растений картофеля в условиях защищенного грунта, 2014 г.
Сорт Вариант Высота, см Кол-во стеблей, шт. Кол-во листьев, шт. Площадь листовой поверхности, м2/ м2
30 дней 40 дней 30 дней 40 дней 30 дней 40 дней 30 дней 40 дней
К 17,6 33,8 4,3 4,0 26,3 43,5 3,7 7,3
1 16,3 34,0 4,0 4,0 21,5 36,0 3,9 10,1
Невский 2 16,0 35,0 3,7 3,0 19,3 33,5 3,9 8,7
3 15,4 34,8 4,3 5,0 25,3 56,5 3,6 9,8
4 17,8 39,0 4,0 3,0 25,8 26,0 4,3 5,4
К 18,6 37,0 3,5 3,5 22,5 35,0 3,3 10,3
1 11,8 37,0 3,0 2,5 18,0 33,0 3,0 7,0
Удача 2 14,1 34,5 3,8 4,5 25,0 37,0 2,9 5,3
3 12,4 30,0 3,5 3,5 20,5 28,5 2,5 6,2
4 14,0 30,0 3,3 4,0 20,8 40,0 2,9 6,8
К 16,5 32,0 4,0 4,5 21,5 34,5 4,6 6,0
Ред Скарлет 1 16,0 28,5 3,0 3,5 23,0 32,0 4,9 11,0
2 14,4 32,5 4,0 3,0 22,3 28,0 4,8 7,8
3 15,4 43,0 4,0 4,0 22,5 35,5 4,5 5,4
4 18,1 40,0 4,0 4,0 24,8 35,0 4,9 8,9
К 15,5 39,0 5,0 5,5 23,5 36,0 2,9 6,5
1 14,3 29,5 4,0 5,0 19,8 37,5 2,8 6,2
Ред Леди 2 14,3 35,3 4,0 4,5 21,0 31,5 2,7 7,3
3 14,1 35,8 4,8 5,0 24,5 37,0 2,9 8,9
4 17,4 39,0 4,5 5,0 23,0 36,0 4,0 10,4
Примечание: К - контроль все обработки проводились водой, 1 - Экстрасол-М жидкая препаративная форма (ж.ф.), 2 - Экстрасол-М торфяная препаративная форма (т.ф.), 3 - Black-01, 4 - Bis-88-01. Перед посадкой растений in vitro в сосуды в вариантах 1, 3-4 лунку поливали 10% водным р-ром МБП из расчета 50 мл /лунку жидкая форма и 2,5 г/лунку торфяная форма (вариант - 2) и двукратное опрыскивание вегетирующих растений 1% водным р-ром МБП - варианты 1-4. Двукратное опрыскивание вегетируюших растений 1% раствором в сроки - 1-ая обработка через 2-4 недели после посадки растений и 2-ая обработка через 4-6 недели соответственно (200 - 400 л рабочего раствора на 1га).
С целью исследования влияния различных препаративных форм и способов применения микробиопрепаратов (МБП) на рост, развитие и увеличение коэффициента размножения при получении мини-клубней в условиях вегетационного опыта использовали 4 сорта картофеля (Невский, Удача, Ред Скарлет, Ред Леди), 3 микробиопрепарата (Экстрасол-М, Black-01, Bis-88-01) в двух препаративных формах (жидкая и торфяная). Опыт закладывался в 4-кратной повторности. Посадку растений in vitro в теплице проводили в вегетационные сосуды 20x20x23 (v-5.3 л) в предварительно подготовленный торф. Основные учеты и наблюдения проводили по общепринятым
методикам [5,6,7]. Опыт был заложен в 2014 г. Перед посадкой растений in vitro в сосуды лунку поливали 10% водным раствором МБП из расчета 50 мл /лунку - жидкая форма и 2,5 г/лунку -торфяная форма и двукратное опрыскивание вегетирующих растений 1% водным раствором МБП.
Схема вегетационного опыта:
Контроль; 1 вариант - Экстрасол-М (жидкая препаративная форма); 2 вариант - Экстрасол-М (торфяная препаративная форма); 3 вариант -Black-01; 4 вариант - Bis-88-Ol.
В наших исследованиях мы оценили действие МБП по биометрическим показателям развития ботвы растений картофеля при получении мини-клубней. Известно, что чем мощнее куст, тем выше урожай клубней под ним. Данные представлены в табл. 1.
Проведенные исследования показали, что применение МБП положительно влияет на высоту растений, количество стеблей и листьев и их площадь. Наибольшая высота стеблей наблюдалась у сортов Невский и Ред Скарлет в вариантах 3,4, она достигала 39-43 см, превышая контрольные на 611 см соответственно. В среднем по количеству стеблей выделились сорта Ред Скарлет и Ред Леди при применении препаратов Black-01 и Bis-88-Ol, количество стеблей в этих вариантах варьировалось от 4 до 5 шт. У сорта Невский в среднем 5 стеблей образовалось при применении Black-01, а у сорта Удача - при применении Экстрасола-М - 4,5 шт. соответственно.
Площадь ассимиляционной поверхности варьировала при применении микробиопрепаратов. При этом применение МБП Экстрасол-М в жидкой препаративной форме (ж.ф.) и Black-01 привело к увеличению площади листовой поверхности на 2,5 - 3,2 м2/м2 у сорта Невский. У сортов Ред Скарлет и Ред Леди площадь листовой поверхности увеличилась в варианте с применением МБП Bis-88-Ol и превысила контроль на 3,9 - 5,0 м2/м2.
Одним из оцениваемых нами показателей была чистая продуктивность фотосинтеза, которая характеризует среднюю эффективность продуктивности фотосинтеза в посеве [8]. Данные по чистой продуктивности фотосинтеза представлены в табл. 2.
Таблица 2. Влияние микробиопрепаратов группы Экстрасол на продуктивность фотосинтеза растений картофеля в условиях защищенного грунта, 2014 г.
Сорт Вариант Площадь листовой поверхности, м2/ м2 Чистая продуктивность фотосинтеза г/лг/сутки
30 дней 40 дней
К 3,7 7,3 8,2
1 3,9 10,1 9,6
Невский 2 3,9 8,7 8,1
3 3,6 9,8 9,8
4 4,3 5,4 5,7
К 3,3 10,3 10,6
1 3,0 7,0 12,9
Удача 2 2,9 5,3 7,6
3 2,5 6,2 12,0
4 2,9 6,8 11,4
К 4,6 6,0 1,6
1 4,9 11,0 8,4
Ред Скарлет 2 4,8 7,8 5,4
3 4,5 5,4 6,5
4 4,9 8,9 4,2
К 2,9 6,5 9,4
1 2,8 6,2 13,4
Ред Леди 2 2,7 7,3 11,6
3 2,9 8,9 10,5
4 4,0 10,4 11,2
Из табл. 2 видно, что все изучаемые сорта дали наибольшее накопление биомассы с единицы площади в вариантах с применением Экстрасола-М и микробиопрепарата В1аск-01. У сорта Невский в варианте с Экстрасол-М (ж.ф.) - 9,6 г/м2/сут., в варианте с В1аск-01 - 9,8 г/м2/сут., что превысило контроль на 1,4-1,6 г/м2/сут. соответственно; у сорта Удача в варианте с Экстрасолом-М - 12,9 г/м2/сут., в варианте с В1аск-01 - 12,0 г/м2/сут. на 1,4 - 2,3 г/м2/сут. более, чем в контроле; у сорта Ред Скарлет в варианте с Экстрасолом-М - 8,4 г/м2/сут., в варианте с В1аск-01 - 6,5 г/м2/сут., и на данном сорте накопление биомассы с единицы площади было намного больше, чем в контроле (1,6 г/м2/сут.). Наибольшее накопление биомассы с единицы площади у сорта Ред Леди наблюдали в варианте с применением Экстрасола-М жидкой формы (13,4 г/м2/сут.), превышая контроль на 4 г/м2/сут.
При изучении влияния биопрепаратов на продуктивность сортов мы рассматривали такие параметры урожайности, как число клубней в гнезде и их масса (рис. 1, 2). Практически все изучаемые сорта имели большой коэффициент размножения - от 9 до 15 шт. на растение, при этом масса клубней с одного гнезда составила 280 - 428 г. Лучшими был вариант с применением Экстрасола-М в жидкой форме у сортов Невский, Удача, Ред Скарлет и превысил контроль на 22-43% соответственно. А у сорта Ред Леди вариант с применением МБП В1аск-01 привело к увеличению урожайности по сравнению с контролем на 57%.
Среднее количество клубней с 1 растения, шт.
20,0 18 0 16,0 14,0
12 0 10,0 8,0 6,0 4,0 2 0 00
\ г
Ц
■
2 3
2
3
ни
Невский
-е-
РэдЛеди
Рэд Скарлет
? 9
■х X
й 00 ГО |
эо
Удача
Рис. 1.Среднее количество клубней с 1 растения, шт.
Как видно из рис. 1, в среднем по всем сортам мы получили от 9 до 15 клубней. На сорта Невский и Удача положительно повлияло применение Экстрасола-М, Black-01 и Bis-88-Ol, но при этом существенного различия между вариантами и контролем не наблюдалось, разница составляла 1 клубень у сорта Невский и 2-4 у сорта Удача. У сорта Ред Леди наиболыпе количество клубней было в варианте с применением препаратов Black-01 и Bis-88-Ol, у сорта Ред Скарлет при применении Экстрасола-М в торфяной форме их количество составляло 12 клубней в гнезде, что на 3 клубня больше, чем в контроле.
Самые высокие показатели по средней массе с гнезда получили у сортов Невский и Ред Скарлет (рис. 2). Из графика видно, что у сорта Невский наилучшие результаты получили при применении различных форм Экстрасола-М и превышали контроль в среднем на 127 г. Экстрасол-М в торфяной форме и МБП препарат Black-01 оказали положительное влияние на сорта Ред Скарлет и Ред Леди.
1000,0 900,0 800,0 700,0 600,0 500.0 400.0 300,0 200,0 100,0 0,0
Средняя масса клубней с одного гнезда, г
5
Невский
РэдЛеди
г
\
Рэд Скарлет
Удзча
Рис. 2. Средняя масса клубней с 1 растения, г
Применение МБП при получении мини-клубней положительно влияет на высоту растений, количество стеблей, листьев и ассимиляционную поверхность. При этом применение МБП Экстрасол-М в жидкой препаративной форме и В1аск-01 привело к увеличению площади листовой поверхности, на 2,5 - 5,0 м2/м2 у сортов Невский, Ред Скарлет. Все изучаемые сорта дали наибольшее накопление биомассы с единицы площади в вариантах с применением Экстрасола-М и В1аск-01. У сорта Невский - 9,6 - 9,8 г/м2/сут., что превысило контроль на 1,4-1,6 г/м2/сут. соответственно; у сорта Удача - на 1,4 - 2,3 г/м2/сут. более, чем в контроле; у сорта Ред Скарлет - 6,5 -8,4 г/м2/сут.
Сорта Невский, Удача, Ред Скарлет имели большой коэффициент размножения - от 9 до 15 шт. на растение. При этом масса клубней с одного гнезда составила 280 - 428 г и превысила контроль на 22-43% соответственно.
На основании полученных данных научных исследований 2014 года можно сделать следующие предварительные выводы:
1. Применение микробиопрепаратов при получении мини-клубней положительно влияет на высоту растений, количество стеблей, листьев и ассимиляционную поверхность. Применение МБП Экстрасол-М в жидкой препаративной форме (ж.ф.) и В1аск-01 привело к увеличению площади листовой поверхности, на 2,5 - 5,0 м2/м2 у сортов Невский, Ред Скарлет. Все изучаемые сорта дали наибольшее накопление биомассы с единицы площади в вариантах с применением Экстрасола-М и В1аск-01. У сорта Невский - 9,6-9,8 г/м2/сут., что превысило контроль на 1,4-1,6 г/м2/сут. соответственно; у сорта Удача на 1,4 - 2,3 г/м2/сут. более, чем в контроле; у сорта Ред Скарлет - 6,58,4 г/м2/сут.
2. Сорта Невский, Удача, Ред Скарлет имели большой коэффициент размножения от 9 до 15 штук на растение. При этом масса клубней с одного гнезда составила 280-428 г и превысила контроль на 22-43% соответственно. Средняя масса 1 клубня во всех сортах колебалась от 20-42 г. Наиболее крупные клубни были у сорта Ред Скарлет. У сорта Удача существенных различий между контролем и вариантами с применением МБП не было. У всех сортов фракции весом 10-25г и 26-50 г преобладали, доля их участия составила 59-67%.
Литература
1. Защита овощных культур и картофеля от болезней. - М., 2006. - 352 с.
2. Свист В.Н. Агротехнические приемы выращивания оздоровленного семенного картофеля в юго-западной части Центрального региона России: Автореф. дис... доктора с.-х. наук. - Брянск, 2004. - 48 с.
3. Банадысев С. А. Семеноводство картофеля: организация, методы, технологии,- Минск., 2003. - 235 с.
4. Кононенко А.Н., Логинова Ю.Н., Ивахнова О.Ф. Изучение эффективности применения микробиологического препарата Экстрасол-м на количественный выход и качество мини-клубней // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2014. - №36. - С.36-40.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). -М.: Альянс, 2012. - 349 с.
6. Методика исследований по культуре картофеля. - М.: НИИКХЛ967. - 263 с.
7. Технологический процесс производства оригинального, элитного и репродукционного семенного картофеля: Метод, рекомендации / ВНИИКХ. - М., 2011,- С.35.
8. Воробейкок Г.А., Царемко В.П., Лунина Н.Ф. Полевые и вегетационные исследования по агрохимии и фитофизиологии. - СПб, 2014. - 142 с.
УДК 633.11:632.937.14 Канд. биол. наук М.А. КОЛЕСОВА
(ВИР, inarkolesova@yandex.ru) Доктор биол наук Л.Г. ТЫРЫШКИН (СПбГАУ, tyryshkinleví®,rambler.ru)
ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОЙ ЮВЕНИЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ДВУХ ОБРАЗЦОВ AEGILOPS CYLINDRICA HOST
К ЛИСТОВОЙ РЖАВЧИНЕ
Aegilops cylindrica, листовая ржавчина, гибридологический анализ, гены устойчивости
Листовая ржавчина пшеницы (возбудитель Piiccinia tri ti ciña Erikss.) распространена повсеместно в районах возделывания культуры. На территории России болезнь наиболее вредоносна на Северном Кавказе, в Поволжье, Центрально-черноземной зоне, Центральной зоне Нечерноземья, на Урале, в отдельных областях Западной и Восточной Сибири.
Вредоносность листовой ржавчины проявляется в уменьшении ассимиляционной поверхности, избыточной транспирации с полным нарушением водного баланса, что является причиной преждевременного отмирания листьев. При самых неблагоприятных условиях может наблюдаться сильное сморщивание зерна. Количество зерновок в колосе уменьшается, так как они не завязываются в колосках, расположенных у верхушки и основания колосьев, а также в центральных цветках некоторых других колосков.
Сильное поражение листовой ржавчиной приводит к преждевременному созреванию посевов, а значит и значительному недобору урожая, особенно при недостатке почвенной влаги [1]. Так, ежегодные потери урожая зерна пшеницы от болезни составляют в нашей стране 4,5%, в эпифитотийные годы потери возрастают до 50-70%.
При поражении пшеницы листовой ржавчиной помимо прямых потерь урожая ухудшается и качество зерна пшеницы, в первую очередь за счет снижения содержание белка [1].
Выращивание устойчивых сортов является самым экологически безопасным методом защиты пшеницы от болезни. Для создания таких сортов требуется поиск доноров новых эффективных генов резистентности.
Коллекция мягкой пшеницы Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. H.H. Вавилова (ВИР) бедна по эффективным генам резистентности к листовой ржавчине: все устойчивые к болезни образцы защищены генами Lr9, 19, 24 и 41, причем три из них уже потеряли свою эффективность в разных регионах России [2].
В связи с этим расширение генетического разнообразия Triticiim aestiviim L. по устойчивости к болезни является актуальной задачей, для решения которой важная роль отводится представителям рода Aegilops L.
Так, в настоящее время в геном мягкой пшеницы уже переданы гены ювенильной устойчивости к листовой ржавчине от Ае. umbellulata Zhuk. (Zr9), Ае. taiischii Coss. {Lr21 =40. 22a, 32, 39=41, 42), Ae. speltoides Tausch (Zr28, 35, 36, 47, 51), Ae. ventricosa Tausch (Zr37), Ae. kotschvi Boiss. (Zr54), Ae. sharonensis Eig (Lr56), Ae. geniculata Roth (Lr51), Ae. trhincialis L. (Zr58, LrTr) и Ae. peregrina (Hack, in J. Fraser) Maire et Weiller (Lr59) [3].
Для интрогрессивной гибридизации особый интерес представляют представители D-геномной группы рода Aegilops, благодаря их относительно легкой скрещиваемости с Т. aestiviim
