CC BY
20
РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ ТЫКВЕННЫХ КУЛЬТУР НА КАЧЕСТВО ПЛОДОВ В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
© Штайнерт Т.В.*, Гринберг Е.Г.*, Денисюк С.Г.*
ГНУ СибНИИРС Россельхозкадемии, г. Новосибирск, ГНУ СибФТИ Россельхозкадемии, г. Новосибирск
В статье приводятся данные о результатах селекции тыквенных культур по комплексу признаков в ГНУ СибНИИРС Россельхозакадемии. Основное внимание уделено качественным характеристика - морфологическим показателям и биохимическим параметрам: содержание сухого вещества, моносахаров, витамина С и нитратов. Сообщается о создании компьютерной базы данных результатов испытаний.
Ключевые слова: овощные культуры, тыква, огурец, Западная Сибирь, информационные технологии, база данных.
Введение. В последнее время предъявляются повышенные требования к качеству овощной продукции, включающие комплекс признаков: внешний вид плода (красивая форма, окраска мякоти, высокая стандартность, однородность); повышенное содержание биологически активных веществ (органических кислот, витаминов, пектиновых веществ, сахаров, минеральных солей и др.); вкусовые качества плодов (аромат, нежность, сочность, приятная консистенция, отсутствие горечи у огурца. Кроме того, плоды не должны содержать нитраты и остаточные количества ядохимикатов [1-4].
Результаты исследований. В СибНИИРС за 40-летний период изучено около 600 сортообразцов огурца и 320 тыквы крупноплодной. Проводилась комплексная оценка по хозяйственно-биологическим и биохимическим характеристикам. Создано 18 гетерозисных партенокарпических гибридов, 3 пчелоопыляемых сорта огурца, 2 сорта тыквы готовятся к передаче в ГСИ. Качество овощной продукции зависело как от генотипа, так и от погодных условий. Длительный процесс изучения в различных климатических спектрах позволил дать объективную качественную характеристику сортообраз-цов огурца и тыквы.
В 2006-2010 гг. оценили около 200 образцов огурца в открытом и защищенном грунте. Плоды с высоким выходом корнишонной фракции давали гибриды Ежик Б1, Димка Сашенька Б1, Тигренок Б1, обеспечивая высокий выход товарной продукции. Большинство изученных гибридов по морфологическим параметрам отвечали ГОСТу (табл. 1).
* Заведующий отделом селекции овощных культур и картофеля ГНУ СибНИИРС Россельхозкадемии, кандидат сельскохозяйственных наук.
* Старший научный сотрудник ГНУ СибНИИРС Россельхозкадемии, кандидат сельскохозяйственных наук.
" Старший научный сотрудник ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии.
Таблица 1
Морфологическая характеристика плодов огурца (2006-2010 гг.)
Гибрид Масса, г Длина(1), см Диаметр см Индекс формы(1/1) Бугорчатость Окраска шипов Вкус плодов, балл
свежих | соленых
Закрытый грунт (теплица)
Ежик F1, ст. 63,0 8,4 2,8 3,0 крупная черная 4,8 4,3
Димка F1 64,8 9,0 3,1 2,9 крупная белая 4,6 4,0
Сашенька F1 69,2 8,8 2,7 3,3 крупная бурая 4,7 3,8
Тигренок F1 84,2 10,5 3,2 3,2 крупная черная 4,8 4,8
Августин F1 88,0 14,2 2,7 5,2 крупная белая 4,6 4,2
ЖЛ19 х Арк.* Fl 78,3 9,5 2,9 3,2 крупная черная 4,8 4,5
ЖЛ22 х Арк. Fl 92,3 13,5 3,5 3,8 крупная черная 4,5 4,0
ЖЛ16 х Арк. Fl 66,1 7,7 3,5 2,2 средняя черная 4,6 4,5
ЖЛ24/1 х Арк. Fl 56,2 8,4 2,6 3,2 средняя черная 4,7 4,8
Отк рытый грунт
Ежик F1, ст. 68,0 9,0 3,1 2,9 крупная черная 5,0 4,9
Димка F1 65,2 10,8 3,8 2,8 крупная белая 4,9 5,0
Сашенька F1 73,6 9,5 2,9 3,2 крупная бурая 4,9 5,0
Тигренок F1 85,1 11,4 2,9 3,9 крупная черная 5,0 5,0
Августин F1 92,4 14,0 2,9 4,8 крупная белая 5,0 4,8
ЖЛ19хАрк.* Fl 82,0 11,2 3,5 3,2 крупная черная 4,8 4,1
ЖЛ22хАрк. Fl 94,0 13,8 3,6 3,8 крупная черная 4,8 4,3
ЖЛ16хАрк. Fl 78,5 9,4 3,6 2,6 средняя черная 4,6 4,0
ЖЛ24/1х Арк. Fl 63,2 9,6 3,5 2,7 средняя черная 5,0 4,6
Примечание: * отцовская форма Арканзасский мелколистный.
Чем больше индекс формы плода, тем меньше его диаметр и диаметр семенного гнезда. Это обеспечивает высокий выход товарных плодов. Размер плода находится в тесной зависимости от биохимических показателей. Наибольшее содержание сухого вещества (5,8 %), витамина С (11,4 %) отмечено у корнишонной фракции I (5,1-7,0 см), моносахаров (2,4 %) у пикулей. Минимальные значения отмечены в нестандартной фракции - уродливые плоды и плоды, пораженные бактериозом и вирусом огуречной мозаики (табл. 2).
Место выращивания огурца также имеет существенное влияние на химические показатели плодов. Качественные характеристики плодов, выращенных в условиях защищенного грунта значительно ниже, чем в условиях открытого грунта. Температура воздуха и почвы, влажность, освещенность, спектральный состав освещения влияют на биохимические реакции. Так, содержание сухого вещества в плодах огурца, выращенного в открытом грунте, выше на 17,2 %, чем в плодах из теплиц, сахаров на 5,6 %, витамина C на 3 %.
На качество плодов огурца оказывают влияние процессы нитратонакоп-ления. Среди овощных культур по аккумуляции нитратов огурец занимает промежуточное положение. При нарушении процессов превращения нитратов в аминокислоты в плодах иногда наблюдается избыток нитратов. Накапливаясь в надземных органах, нитраты не оказывают вред самому расте-
нию. Лишь превращаясь в результате биохимических реакций в нитриты, они могут вызывать острые отравления у человека. Предельно допустимые количества (ПДК) содержания нитратов в плодах огурца, выращенных в открытом грунте - 150 мг/кг, в защищенном - 400 мг/кг [4].
Таблица 2
Биохимический состав плода в зависимости от размера (2006-2010 гг.)
Фракция плода Сухое вещество, % Моносахара, % Витамин С, мг %
Пикули 5,2 2,4 9,8
Корнишоны I 5,8 2,0 11,4
Корнишоны II 5,9 2,2 10,4
Зеленец I 4,3 2,1 8,2
Зеленец II 3,8 2,0 8,2
Уродливые 2,0 1,9 6,6
Больные бактериозом 1,2 1,3 4,0
Больные ВОМ-2* 1,0 1,5 4,0
Примечание: * ВОМ-2 - вирус огуречной мозаики.
Результаты исследований по накоплению нитратов в плодах огурца показали, что идет постепенное снижение их от первого сбора к последнему. Размер плода также имеет значение, по мере увеличения его массы уровень нитратов снижается. Нитраты накапливаются в кожице у основания плода, поэтому при употреблении в пищу рекомендуется удалять ее. Среди изученных образцов минимальное содержание нитратов в плодах при любых способах выращивания было у гибридов ЖЛ 24/1хАрканзасский F1 и ЖЛ 19/В-1-2х Арканзасский F1 (табл. 3).
Таблица 3
Содержание нитратов в плодах огурца при различных способах выращивания (2006-2010 гг.)
Образец Содержание нитратов, мг/кг
в открытом грунте в защищенном грунте
1* 2** 1* 2**
Ежик Fl 74 62 81 62
Тигренок F1 88 63 95 73
Августин F1 112 51 145 91
Сашенька F1 68 38 77 64
ЖЛ 24/1 х Арканзасский F1 33 25 54 39
ЖЛ 19/В-1-2 х Арканзасский Fl 45 38 50 46
Примечание:
* уборка плодов проводилась в первой половине дня; ** уборка плодов проводилась во второй половине дня.
В плодах, собранных во второй половине дня, наблюдалось снижение уровня нитратов от 1,1 раза у гибрида ЖЛ 19/В-1-2 х Арканзасский F1 в за-
щищенном грунте, до 2,2 раза у Августина в открытом грунте. Таким образом, проводя уборку плодов огурца во второй половине дня, можно значительно снизить уровень нитратов. По результатам проведенного анализа биохимических параметров были выделены лучшие образцы новых районированных и перспективных гибридов огурца [5]. Они могут быть использованы при дальнейшей селекции на качество плодов в условиях Западной Сибири (табл. 4).
Таблица 4
Итоговый результат анализа биохимических параметров новых гибридов огурца (г. Новосибирск, лесостепь Приобья, 2008-2010 гг., среднее)
Показатель Лучшие образцы Значение
Сухое вещество, % Ежик 5,80
Моносахара, % Сашенька 2,80
Витамин С, мг/100 г ЖЛ 19/В-1-2 х Арканзасский мелколистный 13,13
Нитраты, мг/кг Тигренок 32,37
Комплексная оценка 230 сортообразцов тыквы крупноплодной позволила отобрать 11 лучших. Достоверно превышали стандарт 8 генотипов (табл. 5). Урожайность в 2...2,5 раза у отдельных форм была выше контроля во все годы исследований. Выделенные образцы характеризуются порционностью, т.е. средняя масса плода значительно ниже, чем у стандартного сорта Лечебная. Биохимические показатели были несколько ниже средних многолетних значений, что связано с погодными условиями, а именно с недостатком тепла в период массового созревания плодов (2-3 декада августа).
Таблица 5
Хозяйственно-биологическая характеристика лучших образцов тыквы крупноплодной (2007-2013 гг.)
Образец Урожайность, кг/м2 Масса плода, кг Каротин, мг/100г Сухое вещество, % Сахара, % Аскорбиновая кислота, мг/100г Толщина мякоти, мм
сумма моносахара
Лечебная, стандарт 2,32 7,2 5,8 15,0 6,5 4,7 12,1 35
К - 163 6,00 3,43 6,9 17,7 7,4 5,3 12,0 50
К - 122 6,15 3,53 6,0 18,0 7,8 6,0 13,0 65
К - 176 6,25 3,80 9,1 17,5 7,6 6,0 16,7 71
К - 222 6,29 1,96 6,7 17,4 7,8 6,2 12,7 42
К - 245 6,49 4,70 5,4 15,2 7,6 6,3 12,5 42
К - 92 4,39 3,69 8,2 17,6 7,9 4,9 16,4 45
К - 198 5,33 2,23 7,0 18,4 6,6 5,7 14,4 40
К - 204 4,97 3,41 7,0 17,2 7,0 5,7 11,7 45
НСР05 1,87
По комплексу признаков выделился образец К-176: высокая урожайность, скороспелость, толстая мякоть ярко-оранжевого цвета, высокие вкусовые и диетические свойства, отличная лежкость. Растение очень мощное,
плетистое, требует дополнительной формировки. На одном растении созревает до 23 плодов средней массой 3,3.. .3,6 кг.
Стабильность признаков проявляется независимо от погодных условий. Одинаково высокую урожайность образец показал как в условиях засухи, так и в условиях избыточного увлажнения. В 2014 г. сделано подробное описание сортообразца для передачи на ГСИ.
Для сохранения, документирования и анализа полученных во время испытаний проведенных ГНУ СибНИИРС в 2006-2013 гг. результатов, авторами была разработан экспериментальный образец компьютерной базы данных (БД). База данных относится к реляционному типу и выполнена как приложение к MS ACCESS. Методические основы создания поисковых баз данных отражены в более ранних работах авторов [6,7]. Использование БД в исследованиях по культуре огурца подробно изложено и апробировано в статьях [5,8], а по картофелю и луку шалоту в монографиях [9,10]. В настоящее время в БД по тыквенным культурам содержится информация о сортах и гибридах огурца (краткие описания, полноцветные фотографии плодов, урожайность), а также тыквы крупноплодной, используемых и перспективных в условиях Западной Сибири. Планируется в дальнейшем дополнение базы данных информацией по другим тыквенным культурам. Биохимические параметры, имеющиеся в БД - содержание сухого вещества, моносахаров, витамина С и нитратов (рис. 1).
Рис. 1. Головная и основные формы ввода / вывода базы данных «Тыквенные культуры сибирской селекции»
Выводы:
1. При создании сортов и гибридов тыквенных культур нового поколения следует уделять внимание биохимическому составу плода, его форме, вкусовым качествам в свежем и переработанном виде.
Это позволит в дальнейшем перейти от оценки количественных характеристик к качественным, что является наиболее важным для потребителя в условиях Сибири.
2. Морфологические характеристики представленных районированных и перспективных образцов соответствуют современным требованиям качества.
3. Биохимические показатели плодов тыквенных зависят от размера, места выращивания, способа, а некоторые (содержание нитратов) и времени уборки, климатических условий.
4. Лучшими образцами по биохимическому составу являются районированные гибриды огурца Ежик (сухое вещество), Сашенька
(моносахара), Тигренок (нитраты), перспективная линия огурца ЖЛ 19/В-1-2 х Арканзасский мелколистный (витамин С) и тыквы К-176 (комплекс признаков).
5. Разработка экспериментального образца базы данных «Тыквенные культуры сибирской селекции» является результатом совместной скоординированной работы 2-х ГНУ Россельхозакадемии - Сиб-НИИРС и СибФТИ.
Список литературы:
1. Сокол П.Ф. Улучшение качества продукции овощных и бахчевых культур. - М.: Колос, 1978. - С. 231-240.
2. ГОСТ 1726-85. Огурцы свежие. - 10 с.
3. Джафаров А.Ф. Товароведение плодов и овощей. - М.: Экономика, 1985. - 280 с.
4. Борисов В.В. Качество и лежкость овощей. - М., 2003. - 625 с.
5. Штайнерт Т.В. Первоначальные результаты селекции огурца на качество плодов в Западной Сибири / Т.В. Штайнерт, С.Г. Денисюк // Материалы Международной научно-практической конференции «Селекция сельскохозяйственных растений на высокую урожайность, стабильность и качество», посвященную 100-летию научной селекции Сибири (2-4 августа 2011 г., г. Омск) / ГНУ СибНИИСХ Россельхозакадемии. - Омск, 2012. - С. 296-303.
6. Альт, В.В. Методические основы создания поисковых баз данных // В.В. Альт, Т.А. Гурова, Т.Н. Боброва, С.Г. Денисюк // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2009. - № 6. - С. 74-79.
7. Денисюк С.Г. Компьютерная база данных по плодово-ягодным и овощным культурам в Сибири // С.Г. Денисюк, В.Н. Сорокопудов, Е.Г. Гринберг // Повышение эффективности селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений: Доклады и сообщения VIII генетико-селекционой школы. - 2001. - С. 177-183.
8. Денисюк С.Г. Компьютерная база данных «Огурцы в Западной Сибири: сорта и гибриды, технологии выращивания и защита растений / С.Г. Де-
нисюк, О.Н. Черкасова // Овощеводство Сибири: сб. науч. тр. /Рос. акад. с.-х. наук. Сиб. регион. отд-ние. Сиб. науч.-исслед. ин-т растениеводства и селекции. - Новосибирск, 2009. - С. 98-10.
9. Денисюк С.Г. Создание и использование базы данных нематодоустой-чивых сортов картофеля на основе селекционных исследований в Западной Сибири: монография / С.Г. Денисюк, Б.Н. Дорожкин, Н.В. Дергачева, Л.С. Аношкина, С.Н Красников / РАСХН. Сиб. отд-ние. СибФТИ. - Новосибирск, 2007. - 168 с.
10. Гринберг Е.Г. Научные основы интродукции, селекции и агротехники лука шалота в Западной Сибири / Е.Г. Гринберг, Л.А. Ванина, С.В. Жаркова, В.Г. Сузан., Е.А. Шлыкова., С.Г. Денисюк / Россельхозакадемия. Сиб. отд.-ние. - Новосибирск, 2009. - 208 с.
