CC BY
25
подготовкой которых могут успешно заниматься ГАУ Северного Зауралья, Красноярский ГАУ, Иркутская ГСХА. В отмеченных учебных вузах ведётся селекция картофеля, накоплен опыт и отработана методика подготовки специалистов по картофелю. Для закрепления молодых специалистов в научных учреждениях неотложно нужна региональная и федеральная поддержка [18]. В противном случае картофель, как и другие овощные культуры, может оказаться в зависимости от европейского рынка.
Выводы. Западная Сибирь по природно-климатическим условиям — благоприятный регион для выращивания картофеля. Производство картофеля здесь экономически выгодно по сравнению с другими регионами страны. По экологической обстановке Западная Сибирь относится к благополучным регионам производства экологически чистой продукции.
Разработанные технологии применительно к местным условиям позволяют получать в хозяйствах с высоким уровнем культуры земледелия 30—40 т/га. Динамика урожайности картофеля в регионе положительная и приближается к 20 т/га. Западная Сибирь полностью обеспечивает себя картофелем собственного производства. В перспективе при государственной поддержке она может увеличить производство картофеля в 1,5—2,0 раза и обеспечить другие регионы страны продовольственным и семенным картофелем.
Литература
1. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. 250 лет картофелеводству Тюменской области // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2018. № 3 (138). С. 29-35.
2. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. Особенности выращивания экологически чистого картофеля в северной лесостепной зоне Тюменской области // Вестник ГАУ Северного Зауралья. Тюмень. 2015. № 2 (29). С. 116-123.
3. Поляков П.И. Картофель // 50 лет селекционно-семеноводческой работы на Тулунской ГСС. Иркутск, 1963. С. 122-141.
4. Логинов Ю.П., Казак А.А. Рекомендации по выращиванию картофеля в ЛПХ Тюменской области. Тюмень, 2017. 49 с.
5. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. Картофелеводство Сибири — надёжный резерв продовольственной безопасности страны // Инновации в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур: матер. Всерос. науч.-практич. конф. Персиановский, 2017. С. 192—197.
6. Савельев В.А. Картофель: монография. Курган, 2017. 239 с.
7. Еремина Д.В. Агроэкономическая оценка применяемых в Тюменской области минеральных удобрений // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 4 (72). С. 26-30.
8. Логинов Ю.П., Казак А.А. Пластичность и стабильность сортов картофеля в лесостепи Тюменской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 5 (67). С. 73-77.
9. Погадаев С.В. Производство семенного картофеля в агрофирме КРиММ // Селекция, семеноводство и генетика. 2015. № 6. С. 40-41.
10. Герасимова Е.В., Аминова Е.А., Мушинский А.А. Совершенствование приёмов возделывания картофеля сортов Невский и Арроу в орошаемых условиях степной зоны Южного Урала // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 5 (73). С. 105-107.
11. Шахова О.А., Лахтина Т.С., Мордвина Е.А. Изменение водно-физических свойств чернозёма выщелоченного в зависимости от основных обработок и агрохимикатов на опытном поле ГАУ Северного Зауралья // Наука и образование: сохраняя прошлое, создаём будущее: сб. стат. X меж-дунар. науч.-практич. конф. В 3-х частях. 2017. С. 128-131.
12. Балакина С.В., Пасынкова Е.Н. Продуктивность картофеля сорта Евразия в зависимости от густоты посадки и фона минерального питания на дерново-подзолистых почвах северо-запада России // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 5 (73). С. 107-111.
13. Рзаева В.В. Засорённость и урожайность культур севооборота по системе основной обработки почвы в северной лесостепи Тюменской области // Наука и образование: прорывные инновационные исследования: сб. стат. междунар. науч.-практич. конф. / под общ. ред. Г.Ю. Гуляева. Пенза, 2016. С. 39-46.
14. Симаков Е.А. Особенности селекции на улучшение потребительских и кулинарных качеств столовых сортов картофеля / Е.А. Симаков, А.В. Митюшкин, Ал-р.В. Митюшкин [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2017. № 10. С. 15-21.
15. Шанина Е.П., Стафеева М.А. Исходный материал для основных направлений в селекции картофеля // Картофелеводство: матер. междунар. науч.-практич. конф. М., 2017. С. 111-117.
16. Симаков Е.А., Митюшкин А.В., Журавлёв А.А. Создание конкурентоспособных сортов картофеля различного целевого использования // Вестник КрасГАУ. 2016. № 10. С. 170-178.
17. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. Совершенствование элементов технологии выращивания сорта картофеля Адретта в лесостепной зоне Тюменской области // АПК России. 2016. № 3. С. 695-699.
18. Бакшеев Л.Г. Поддержали бюджетным рублем // Картофель и овощи. 2017. № 10. С. 14-16.
Критерии отбора новых сортов картофеля для условий Средневолжского региона
С.Л. Рубцов, н.с., А.Л. Бакунов, к.с.-х.н., А.В. Милехин,
к.с.-х.н., Н.Н. Дмитриева, ст.н.с., ФГБНУ Самарский НИИСХ
Климатические условия Средней Волги характеризуются высокой стрессовой нагрузкой на растения картофеля в период вегетации. Ключевыми факторами при этом являются повышенный температурный режим, воздушная, почвенная засуха, повышенный инфекционный фон. Это приводит к широкому распространению вирусных и грибковых заболеваний: закручивания листьев, морщинистой и полосчатой мозаики, макроспориоза и, следовательно, к снижению урожайности картофеля.
Отдельные современные сорта, включённые в реестр по седьмому региону, недостаточно приспособлены к его климатическим условиям. Поэтому приобретают актуальность вопросы создания новых сортов, которые высоко адаптированы к местным агроэкологическим условиям и сочетают высокую продуктивность, высокую полевую устойчивость к различным фитопатогенам, высокую интенсивность нарастания массы клубней и их высокие потребительские качества.
Современная модель сорта картофеля включает до 40 различных признаков. Направления селекционной работы по их оптимальному сочетанию
определяются запросами производителей, потребителей и особенностями почвенно-климатических условий регионов возделывания [1]. При этом сортов с высокими показателями по всем требуемым параметрам не существует. Улучшение сортов картофеля по широкому набору признаков на современном этапе не представляется возможным в связи со сложным характером генетического наследования, множественными противоречивыми корреляционными связями признаков и их высокой изменчивостью [2]. Однако для каждого региона возможно определить приоритетные параметры сорта, по которым может быть достигнут максимальный прогресс. Эти параметры определяются исходя из основных лимитирующих факторов урожайности, характерных для региона, и из допустимых уровней остальных морфологических и хозяйственных признаков. В настоящее время в селекции сельскохозяйственных растений широко используется принцип моделирования сортов, исследуются комплексы признаков и предлагаются пути реализации моделей. Так, рядом авторов сформулированы модели сорта картофеля для различных регионов России, в частности, для Среднего Урала [3] и Западной Сибири [4].
Материал и методы исследования. В качестве объекта исследования использовались сорта картофеля различных групп спелости, а также перспективный гибридный материал конкурсного испытания. Посадку, фенологические наблюдения, оценку поражённости фитопатогенами, уборку и учёт урожайности проводили в соответствии с методикой ВНИИ картофельного хозяйства [5]. Математическая обработка данных проводилась по Б.А. Доспехову [6] и методом главных компонент [7].
Результаты исследования. Группа спелости является одной из важнейших характеристик сорта картофеля. Раннеспелые и среднеранние сорта имеют ряд специфических особенностей. Основной из них можно считать быстрое прохождение фенологических фаз, приводящее к раннему формированию товарного урожая.
Согласно исследованиям К.З. Будина [8], установлены четыре фазы развития картофельного растения в онтогенезе. В ФГБНУ Самарский НИИСХ гибридный материал конкурсного испытания классифицировали по интенсивности накопления урожая на основании длительности третьей (от появления завязи клубней до прекращения
роста ботвы) и четвёртой (от прекращения роста ботвы до её отмирания) фаз развития растений [9]. За начало роста клубней принят момент начала цветения, за окончание роста клубней — момент начала отмирания ботвы. Общая длительность этих двух фаз была принята за период роста клубней. По длительности периода роста клубней гибриды конкурсного испытания были разделены на три группы: I — с коротким периодом (до 30 суток), II — со средним периодом (30—40 суток), III — с продолжительным периодом (более 40 суток) (табл. 1). Установлено, что большинство гибридов относилось ко II гр. со средним по длительности и интенсивности периодом накопления массы клубней — 35,7 сут. Именно в этой группе отмечалась максимальная средняя урожайность — 257,4 ц/га. Сорта и гибриды I гр. отличались коротким, но интенсивным накоплением массы клубней (в среднем 24,9 сут.), но их окончательная урожайность в среднем по группе составляла 237,2 ц/га, или на 20,2 ц/га меньше, чем во II гр.
Сравнение результатов фенологических наблюдений с результатами пробных копок продемонстрировало удовлетворительное сходство. Так, во II гр. с максимальной урожайностью попали преимущественно среднеранние формы, а также несколько среднеспелых с периодом роста клубней 36—40 сут., а в III гр. вошли преимущественно среднеспелые и среднепоздние гибриды.
Проведенная оценка 43 сортообразцов различного происхождения также выявила существенные различия по урожайности и её компонентам среди различных групп спелости [10]. Так, максимальную среднюю урожайность имела группа среднеранних сортов (1012 г/куст). Средняя урожайность ранних сортов составляла 960 г/куст, среднеспелых — 865,4 г/куст, среднепоздних и поздних — 476 г/куст (табл. 2).
Продуктивность среднеранних и среднеспелых сортов картофеля формировалась за счёт разных компонентов. Общее число клубней на опытное растение было ключевым для сортов Янка и Чародей (18,7 и 19,5 шт. при весе клубня 81,3 и 77,0 г соответственно), а масса клубня — для сортов Башкирский и Бриз (8,5 и 11,0 клубней на растение при массе клубня 120,0 и 105,5 г соответственно). В целом по широкому набору сортов оптимальным соотношением по количеству и общей массе клубней характеризовалась именно группа среднеранних и среднеспелых сортов. При этом минимальная
1. Длительность прохождения основных фенологических фаз и урожайность гибридного материала картофеля. Конкурсное испытание
Группа Период роста Длительность Урожайность, Группа
гибридов клубней, сут. цветения, сут. ц/га спелости
I 24,9 12,7 237,2 ранние
II 35,7 19,4 257,4 среднеранние
III 47,3 32,0 248,0 среднеспелые
вариабельность по количеству клубней на куст была отмечена у раннеспелых и среднепоздних сортов (стабильно небольшое количество клубней), а по средней массе клубня — у среднеранних сортов. Средняя крахмалистость среднеранних, среднеспелых и среднепоздних сортов была практически идентичной, группа раннеспелых сортов уступала по этому показателю в среднем на 1,5%. Минимальная вариабельность признака отмечена в среднеранней группе, где коэффициент вариации составлял 12,29%.
Таким образом, показано преимущество средне-ранних сортов над сортами других групп спелости по урожайности и её компонентам, а также по крахмалистости клубней. В местных почвенно-климатических условиях Средневолжского региона сорта картофеля среднеранней и среднеспелой группы выгодно отличаются по комплексу хозяйственно ценных признаков от сортов среднепоздней и поздней группы. Среднеранние и среднеспелые сорта картофеля максимально используют почвенно-климатические условия региона для формирования урожая. Раннеспелые сорта, как правило, менее устойчивы к вирусным и грибковым заболеваниям, короткий период вегетации не позволяет им накопить достаточный урожай до начала увядания ботвы, особенно в засушливые годы. Сорта среднеспелой группы завязывают клубни во второй половине лета (конец июля —
начало августа). Данный период характеризуется максимальной среднесуточной температурой и низким количеством осадков. Отмечается массовое распространение вирусных и грибковых фитопато-генов. В то же время отдельные сорта этой группы спелости выделяются по комплексу хозяйственно ценных признаков и могут формировать приемлемый уровень продуктивности.
Анализ сортов картофеля по 12 хозяйственно-ценным признакам с использованием метода главных компонент позволил найти нескорре-лированные между собой главные компоненты и коэффициенты нагрузки, отражающие вклад каждой главной компоненты в выраженность признака урожайности [11]. Установлены главные компоненты, на долю которых приходятся 53,56% общей вариабельности признаков (табл. 3).
Сорта картофеля максимально различались по первой главной компоненте — 21,11%. В неё с вы-
сокими нагрузками входят следующие признаки: урожайность, устойчивость к вирусным заболеваниям, устойчивость к фитофторозу по листьям и к альтернариозу. Компонента № 1 позволяет выделить признаки, которые непосредственно связаны с формированием урожайности.
На долю компоненты № 2 приходилось 13,60% изменчивости признаков. Она включает группу спелости, крахмалистость и поражённость клубней паршой.
Компонента № 3 объединяла 13,90% общего варьирования признаков. В неё с максимальными нагрузками входили размер товарного клубня, развитие ботвы и поражённость растений картофеля ризоктониозом.
Таким образом, установлено, что в условиях Средней Волги урожайность сорта картофеля в наивысшем уровне связана с его полевой устойчивостью к вирусным заболеваниям, макроспориозу и фитофторозу по листьям (компонента № 1).
С целью выявления вирусных инфекций, наиболее сильно влияющих на показатели урожайности картофеля и её компоненты (количество клубней на один куст и средняя масса клубня), был проведён корреляционный анализ зависимости урожайности от развития вирусных заболеваний на основе оценки 30 сортов картофеля [12]. Анализ матрицы коэффициентов корреляции выявил достоверную отрицательную корреляционную зависимость меж-
3. Показатели веса главных компонентов признаков у различных сортов картофеля
Признак Коэффициенты нагрузки
компонента, N
1 2 3
Урожайность -0,83 -0,21 -0,09
Содержание крахмала 0,08 0,71 -0,29
Устойчивость к вирусам -0,80 -0,12 -0,02
Фитофтороз по клубням -0,40 -0,14 0,01
Фитофтороз по листьям -0,65 -0,12 -0,24
Альтернариоз -0,76 0,04 0,04
Парша -0,33 -0,54 -0,32
Сухая гниль -0,48 0,11 0,13
Ризоктониоз 0,22 -0,36 -0,58
Группа спелости -0,07 -0,78 0,22
Размер клубня -0,43 -0,09 -0,69
Развитие ботвы -0,25 0,01 -0,73
Дисперсия 3,13 1,63 1,66
Доля влияния компоненты, % 21,11 13,60 13,90
Накопление дисперсии 26,11 39,71 53,56
2. Средние показатели продуктивности, её компонентов и крахмалистости картофеля различных групп спелости
Группа спелости Урожайность Количество клубней Средняя масса клубня Крахмалисто сть
г/куст шт-шах V шт/ куст шт-шах V г шт-шах V % шт-шах V
Раннеспелые Среднеранние Среднеспелые Среднепоздние 960,0 1012,5 865,4 476,0 680-1260 580-1500 480-1520 270-640 24,8 26,3 36,3 37,0 9.4 11,3 9,6 7.5 7.6-13,7 7.7-19,5 6,1-18,7 5,1-9,8 23,9 32,8 36,8 23,4 107,3 92,2 90,8 67,0 61,3-163,6 61,7-120,0 61,0-128,2 32,5-115,7 29.2 20.3 24,9 49,3 9,9 11,9 11,6 11,5 8,13-12,23 9,93-14,38 9,11-14,07 8,44-14,17 13.1 12,3 14.2 18,2
4. Матрица коэффициентов корреляции между развитием вирусных заболеваний, урожайностью и её компонентами у сортов картофеля различных групп спелости
Признак ММ и ПМ
ММ и ПМ - ОМ
ОМ 0,43* - ЗЛ
ЗЛ 0,09 0,26 - СЛ
СЛ -0,25 -0,06 0,00 - Урожайность
Урожайность -0,27 -0,12 0,13 -0,05 - Ср. масса 1 клубня
Ср. масса 1 клубня 0,16 0,01 0,17 0,26 0,20 - Кол-во клубней на 1 куст
Кол-во клубней на 1 куст -0,50** -0,28 0,11 -0,13 0,80** -0,26 -
Примечание: ** Достоверно на уровне 0,01%; * Достоверно на уровне 0,05%; ММ и ПМ — морщинистая и полосчатая мозаика; ОМ — обыкновенная мозаика; ЗЛ — закручивание листьев; СЛ — скручивание листьев
ду развитием морщинистой и полосчатой мозаики и количеством клубней на один куст. При этом общая урожайность картофеля была в достоверной зависимости именно от количества клубней (табл. 4). Зависимость урожайности от развития других вирусных инфекций была недостоверной.
Установлено, что именно поражённость растений картофеля морщинистой и полосчатой мозаиками в агроэкологических условиях Самарской области ведёт к наиболее существенному снижению урожайности культуры.
Выводы. В агроэкологических условиях Самарской области среднеранние сорта картофеля имеют преимущество над сортами других групп спелости по урожайности, её компонентам и крахмалистости.
Одним из основных лимитирующих факторов урожайности картофеля является поражение растений картофеля морщинистой и полосчатой мозаиками, которые вызываются Y-вирусом картофеля.
В целях интенсификации производства картофеля как в Самарской области, так и в Среднем Поволжье в целом рекомендуется создание и возделывание среднеранних сортов, устойчивых к Y-вирусу картофеля.
Литература
1. Симаков Е.А. Селекция новых перспективных сортов для отечественного рынка картофеля / Е.А. Симаков, А.В. Митюшкин, А.А. Журавлёв [и др.] // Картофелеводство. Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства картофеля: матер. науч.-практич. конф. М.: ФГБНУ ВНИИКХ, 2018. С. 38-52.
2. Дорожкин Б.Н. Перспективные модели сортов картофеля для Западной Сибири и генетические источники их реализации / Б.Н. Дорожкин, Н.В. Дергачёва, Л.С. Аношкина [и др.] // Достижения науки и техники АПК. 2007. № 7. С. 11-14.
3. Кокшаров В. П. Селекция раннеспелых сортов и технология выращивания семенного картофеля: автореф. дис. ... докт. с.-х. наук. Новосибирск, 1985. 40 с.
4. Денисюк С.Г. Создание и использование базы данных не-матодоустойчивых сортов картофеля на основе селекционных исследований в Западной Сибири / С.Г. Денисюк, Б.Н. Дорожкин, Н.В. Дергачёва [и др.]. Новосибирск, 2007. 168 с.
5. Симаков Е.А., Склярова Н.П., Яшина И.М. Методические указания по технологии селекционного процесса картофеля. М.: ООО Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК», 2006.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1985.
7. Харман Г. Современный факторный анализ. М.: Статистика, 1972.
8. Будин К.З. Генетические основы селекции картофеля. Л.: Агропромиздат, 1986.
9. Бакунов А.Л. Длительность фенологических фаз растений картофеля как один из признаков для определения группы спелости // Матер. коорд. совещ. и науч.-практич. конф., посвящ. 120-летию со дня рождения А.Г. Лорха. М.: ВНИИКХ, 2009. С. 76-79.
10. Бакунов А.Л., Дмитриева Н.Н. Характеристика сортов картофеля российской и белорусской селекции в условиях Самарской области // Современное состояние картофелеводства: проблемы и пути развития: матер. междунар. научн.-практич. конф. ХХ Инновационного совета НИУ Урала, Западной Сибири, Поволжья и Северного Казахстана по картофелеводству. Екатеринбург: Уральское издательство, 2014. С. 28-33.
11. Бакунов А.Л, Дмитриева Н.Н. Выявление биоморфологических показателей, связанных с урожайностью и качеством клубней картофеля в Самарской области // Известия Самарского центра РАН. 2014. № 5 (3). Т. 16. С. 1104-1108.
12. Бакунов А.Л., Милехин А.В., Дмитриева Н.Н. Факторы, лимитирующие урожайность картофеля в условиях Самарской области // Картофелеводство. Развитие новых технологий селекции и создание отечественного конкурентоспособного семенного фонда картофеля: матер. междунар. науч.-практич. конф. М.: ФГБНУ ВНИИКХ, 2016. С. 324-328.
Параметры адаптивности и стабильности гибридного материала картофеля в агроэкологических условиях Самарской области
А.Л. Бакунов, к.с.-х.н., С.Л. Рубцов, н.с, А.В. Милехин, к.с.-хн, Н.Н. Дмитриева, ст.н.с, ФГБНУ Самарский НИИСХ
Одной из главных характеристик новых сортов сельскохозяйственных растений является их высокая адаптивная способность к конкретным
агроэкологическим условиям выращивания. Так как управление факторами природной среды в настоящее время не представляется возможным, а создание оптимальных условий для возделывания растений техногенными средствами является весьма энергозатратным, при выведении новых
