CC BY
8
агрономия
19, Rihard Zorge St., Ufa, Republic of Bashkortostan, 450059, Russia
E-mail: davletovfa@mail.ru
Gainullina Karina Petrovna, Candidate of Biology, Senior Researcher
Institute of Biochemistry and Genetics, Ufa Federal Research Centre, Russian Academy of Sciences
71/1E, prospekt Oktyabrya, Ufa, Republic of Bashkortostan, 450054, Russia
Bashkir Scientific Research Institute of Agriculture, Ufa Federal Research Centre, Russian Academy of
Sciences
E-mail: karina28021985@yandex.ru
Magafurova Flyura Faatovna, Candidate of Agriculture, head of laboratory
Bashkir Scientific Research Institute of Agriculture, Ufa Federal Research Centre, Russian Academy of
Sciences
E-mail: chishmyselek@yandex.ru.
The global protein deficiency remains one of the main problems in agricultural production. Pulse crops are a valuable source of plant protein. Pea is widely distributed among them. Pea grain contains up to 33 % protein and all essential amino acids. Developing of new adaptive high-yielding pea cultivars is an urgent task of breeding at the current time. The longstanding and purposeful breeding for 80 years efforts of pea have resulted in the increase of pea yield by 2 times in the Republic of Bashkortostan. In this study, we have analyzed the changes in morphobiological and economic-valuable traits of pea under the influence of selection for high seed productivity. The study materials were cultivars of leafy morphotype Chishminskiy 80, Chishminskiy 95, Chishminskiy 229 and cultivars of leafless morphotype Pamyati Khangil'dina, Yuldash, Pamyati Popova. We revealed that in the cultivars Chishminskiy 95 and Chishminskiy 229 the number of pods per plant has increased by 5.6 and 16.7 %, the number of seeds per plant has increased by 11.1 and 13.6 %, respectively over the past 30 years. In the cultivars Yuldash and Pamyati Popova the number of seeds per pod has increased by 5.6 and 25.0 %, respectively. In the cultivar Pamyati Popova the number of seeds per plant has increased by 26.4 %. The cultivars Chishmin-skiy 229 and Pamyati Popova have the best productivity indicators, and are characterized by drought resistance and rapid growth rates. In general it has been achieved the increase of the cultivars yielding, their technological and adaptability to environmental conditions as a result of pea breeding in Bashkortostan over the past decades.
Key words: pea, cultivar, leafless morphotype, number of seeds per plant, yielding.
DOI 10.37670/2073-0853-2020-84-4-72-77
-♦-
УДК 635.21(631.52)571.12
Сорт - основа успешного развития органического картофелеводства в северной лесостепи Тюменской области
Ю.П. Логинов, д-р с.-х. наук, профессор; А.С. Гайзатулин, магистрант ФГБОУ ВО Государственный аграрный университет Северного Зауралья
Во второй половине XX в. бурно развивались интенсивные технологии возделывания картофеля и других сельскохозяйственных культур, которые предусматривали использование высоких норм минеральных удобрений и средств химической защиты растений. В настоящее время наряду с интенсивной технологией развиваются другие, в том числе органическая. При этой технологии не используются минеральные удобрения и средства химической защиты растений, а основную роль играет сорт, устойчивый к болезням, вредителям и другим стрессорам. Многолетние исследования авторов по изучению хозяйственной ценности сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции в северной лесостепи Тюменской области показали, что преимущество по устойчивости к биотическим и абиотическим факторам остаётся за сортами отечественной селекции. Из изученного набора выделено три сорта Весна красная, Снегирь и Чародей, которые можно использовать для выращивания в условиях органического земледелия. Урожайность отмеченных сортов в среднем за 4 года исследования составила 23,3 - 23,8 т/га, что на 3,0 - 3,5 т/га выше стандартного сорта Лина и других изучаемых сортов. Товарность клубней выделенных сортов выше на 69,4 - 81,7 %, или на 15 - 20 %, чем у остальных сортов, вкусовая оценка составила 3,8 - 4,2 балла. В зимний период времени клубни хранились хорошо, потеря урожая составила 5,2 - 7,4 %. В результате изучения реестровых сортов и сортов селекции Северо-Западного НИИСХ, полученных методом отдалённой гибридизации с использованием 2 - 6 диких видов, выделено три сорта картофеля - Весна красноклубнёвая. Снегирь и Чародей для возделывания в условиях органического земледелия в северной лесостепи Тюменской области без использования минеральных удобрений и средств химической защиты растений.
Ключевые слова: картофель, технология возделывания, органическое картофелеводство, отдалённая гибридизация, эколого-пластичный картофель, севооборот, урожайность.
Начиная со второй половины прошлого века и по настоящее время картофель возделывается по интенсивной технологии с использованием
органических и минеральных удобрений, а в последнее десятилетие в основном применяются минеральные удобрения и химические средства
известия оренбургского государственного аграрного университета
2020 • № 4 (84)
защиты растений [1, 2]. Для такого картофелеводства используются сорта отечественной и зарубежной селекции [3]. В большинстве своём они подвержены различным заболеваниям, особенно зарубежные сорта. При их возделывании за летний период товаропроизводители вынуждены применять в борьбе с болезнями и вредителями 7 - 8 и более химических обработок, что небезопасно для окружающей среды и здоровья людей [4, 5]. Ежегодное внесение одних минеральных удобрений приводит к снижению органического вещества в почве и повышению её кислотности [6]. Оценка почвенного плодородия в последние годы показала отрицательный баланс гумуса на многих полях разных регионов страны [7]. Тюменская область не является исключением в этом плане, поэтому пора серьёзно задуматься о сохранении и воспроизводстве плодородия почв сельскохозяйственного использования.
В этой связи наряду с возделыванием картофеля и других сельскохозяйственных культур по интенсивной технологии необходимо их выращивать в условиях органического земледелия [8 - 10]. Выращиванием картофеля в условиях органического земледелия мы занимаемся в течение 12 лет. Природные ресурсы Тюменской области позволяют успешно развивать это направление. Здесь имеются колоссальные запасы торфа и сапропеля [11]. Водный и тепловой режимы благоприятно влияют на выращивание разных сидеральных культур. За лето можно провести несколько посевов, получить хорошо развитую зелёную массу и запахать её в почву. Успех дела во многом зависит от научно обоснованного составления севооборота с включением культур, оставляющих в поле большое количество растительных остатков [12].
Наряду с отмеченными мероприятиями при органическом картофелеводстве основную роль играет сорт. На сегодня реестр сортов картофеля Российской Федерации включает 420 сортов, 18 сортов культивируются в Тюменской области. При этом половина сортов относится к отечественной селекции. В большинстве своём они пригодны для возделывания по интенсивной технологии с использованием минеральных удобрений, большого количества средств химической защиты растений от болезней и вредителей (7 - 8 обработок и более), полива. Из имеющихся сортовых ресурсов предстоит подобрать сорта для выращивания в условиях органического картофелеводства. В перспективе необходимо целенаправленно развивать селекцию картофеля по созданию сортов для органического земледелия.
Цель исследования - изучить в северной лесостепи Тюменской области сорта картофеля Северо-Западного НИИСХ (с. Белогорка), полученных методом отдалённой гибридизации с использованием 2 - 6 диких видов картофеля в
скрещиваниях с культурным видом, и выделить лучшие из них для выращивания в условиях органического земледелия.
Материал и методы исследования. Исследование проведено в 2016 - 2019 гг. на опытном поле ГАУ Северного Зауралья, в северной лесостепи Тюменской области, в севообороте пар сидеральный (рапс) - картофель ранний+посев озимой ржи на сидерат - пшеница+горчица на сидерат - однолетние травы - картофель.
Почва - чернозём выщелоченный, плотность почвы - 1,1 - 1,2 г/см3, содержание N Р, К среднее, рН - 6,7. Предшественником были однолетние травы. Почву обрабатывали общепринятыми для культуры картофеля в северной лесостепной зоне области способами. В опыте испытывалось четыре сорта селекции Северо-Западного НИИСХ
- Весна красная, Весна белая, Чародей, Снегирь, а также четыре реестровых сорта по Тюменской области - Валентина, Лина, Сентябрь, Люкс. За стандарт был взят сорт Лина. По всем сортам для закладки опыта использовали семенные клубни класса элита.
Схема посадки - 75*30 см; срок посадки -поздний, 1- 3 июля; посадка проведена в гребни, глубина посадки 8 - 10 см; площадь делянки 30 м2, учётная - 25 м2; повторность опыта четырёхкратная, размещение делянок рендомизированное.
Уход за посадками картофеля включал две междурядные обработки и окучивание. Минеральные удобрения и химические обработки в опыте не использовались. Картофель всех сортов убирали 20 сентября.
Фенологические наблюдения и учёт урожая проведены по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, поражение болезнями - по методике ВИЗР, качество клубней - по методике ВНИИКХ им. А.Г. Лорха, урожайные данные обработаны статистическим методом по Б.А. Доспехову [13 - 16].
Результаты исследования. Годы исследования отличались по метеоусловиям. Так, 2016 г. был тёплый и засушливый (ГТК = 0,84), 2017 - 2019 гг.
- умеренно тёплые и влажные (ГТК = 1,33 - 1,47) годы. Контрастные погодные условия позволили достаточно полно оценить сорта картофеля в условиях органического земледелия.
Необходимо объяснить применение позднего срока посадки. В ранее проведённых опытах при разработке направления органическое картофелеводство при оптимальном сроке посадки разных сортов картофеля нам не удалось избежать применения химической обработки против личинок колорадского жука. И лишь тщательное изучение биологии развития этого вредителя в условиях северной лесостепи Тюменской области показало, что здесь у него полностью проходит развитие первого поколения личинок. В этот период они наносят максимальный вред растениям карто-
феля, уничтожая 50 % листьев и более, а затем второе поколение личинок продолжает наносить вред. В результате без проведения одной-двух химических обработок можно потерять 70 % урожая. Смещение посадки картофеля на поздний срок (1 июля) позволяет избежать столь сильное повреждение растений картофеля личинками колорадского жука.
До появления всходов при посадке 1 июля личинки первого поколения уходят в почву. К моменту появления личинок второго поколения растения картофеля находятся в хорошем состоянии. Температура воздуха в ночные и утренние часы начинает снижаться, влажность воздуха повышаться. Личинки в это время менее агрессивны, и они повреждают листья значительно меньше, чем при оптимальном сроке посадки, поэтому вполне можно обойтись без применения химической обработки.
Картофель считается эколого-пластичной культурой, он хорошо произрастает в разных природно-климатических зонах, на разных типах почв, на разной высоте над уровнем моря и т.д. [10, 11]. Однако, как показало наше исследование, изучаемые сорта картофеля при позднем сроке посадки сильно отличались по формированию надземной массы и урожайности клубней, а также их крупности.
По сравнению с оптимальным сроком посадки (15 - 20 мая) при посадке 1 июля у сор-
тов картофеля быстрее наступали фазы роста и развития растений, сокращались межфазные периоды и вегетационный период в целом на 10 - 12 сут. (табл. 1).
По результатам анализа данных таблицы 1 видно, что период всходы - цветение изменялся от 27 сут. у сорта Лина (ст.) до 34 сут. у сорта Чародей. Второй период цветение - уборка у изучаемых сортов был на 4 - 16 сут. продолжительнее первого. Максимальным (42 - 43 сут.) он оказался у сортов Валентина и Лина. В целом вегетационный период варьировал от 66 сут. у сорта Весна белая до 73 сут. у сорта Валентина. В годы исследования не было раннего осеннего заморозка, поэтому при уборке у всех сортов ботва была зелёной, продолжалось накопление урожайности клубней, но переносить уборку на более поздний срок по многолетним наблюдениям опасно. Уборка картофеля при температуре воздуха 10 - 15 оС позволяет избежать травмирование клубней, и они хорошо хранятся в зимний период.
Многими исследованиями установлено, что урожайность клубней тесно коррелирует с площадью листьев [4, 8]. О развитии площади листьев у сортов картофеля при позднем сроке посадки можно судить по данным таблицы 2.
При позднем сроке посадки площадь листьев изучаемых сортов картофеля составляла 17,9 - 23,6 тыс. м2/га, что в 1,5 - 2 раза ниже по сравнению с оптимальным сроком посадки. Ниже
1. Продолжительность межфазных периодов у сортов картофеля при позднем сроке посадки (1июля), 2016 - 2019 гг.
Сорт Место выведения Период, сут.
всходы -цветение цветение -уборка всходы -уборка к стандарту, ±
Лина - стандарт Новосибирская область 27 ± 2 43 ± 4 70 ± 3 -
Сентябрь Омская область 29 ± 3 40 ± 2 69 ± 2 -1
Валентина Нечернозёмная зона 31 ± 4 42 ± 1 73 ± 3 +3
Люкс Свердловская область 30 ± 2 39 ± 3 69 ± 2 -1
Весна красная Ленинградская область 28 ± 1 40 ± 2 68 ± 2 -2
Весна белая Ленинградская область 30 ± 3 36 ± 4 66 ± 3 -4
Снегирь Ленинградская область 32 ± 2 39 ± 3 71 ± 3 +1
Чародей Ленинградская область 34 ± 1 38 ± 2 72 ± 1 +2
Сорт Место выведения Площадь листьев, тыс. м2/га Фотосинтетический потенциал, тыс. м2/ сут Продуктивность фотосинтеза, г/ м2 сутки
Лина, стандарт Новосибирская область 19,4 470 5,2
Сентябрь Омская область 17,9 452 4,9
Валентина Нечернозёмная зона 21,3 495 5,4
Люкс Свердловская область 18,5 441 4,8
Весна красная Ленинградская область 20,1 483 5,6
Весна белая Ленинградская область 19,0 462 5,3
Снегирь Ленинградская область 18,2 430 5,5
Чародей Ленинградская область 23,6 547 5,9
НСР05 2,1 32 0,3
2. Площадь листьев и продуктивность фотосинтеза у сортов картофеля, 2016 - 2019 гг.
известия оренбургского государственного аграрного университета
2020 • № 4 (84)
3. Урожайность клубней при позднем сроке посадки
Сорт Урожайность по годам, т/га К стандарту, ±
2016 2017 2018 2019 средняя т/га %
Лина - стандартный 17,3 21,5 19,1 23,4 20,3 - -
Сентябрь 15,1 18,2 17,0 20,1 17,6 -2,7 13,3
Валентина 13,8 16,4 15,2 18,6 16,0 -4,3 21,2
Люкс 16,3 19,1 18,5 20,4 18,5 -1,8 8,8
Весна красная 22,7 23,0 24,9 23,1 23,4 +3,1 15,2
Весна белая 19,5 22,3 20,6 21,8 21,0 +0,7 3,4
Снегирь 24,1 21,9 23,2 24,0 23,3 +3,0 14,7
Чародей 25,3 23,6 22,4 23,9 23,8 +3,5 17,2
НСР 05 1,9 2,4 2,1 1,7 - - -
были и другие показатели фотосинтеза. Тем не менее сформировавшаяся листовая поверхность обеспечила получение вполне приемлемой урожайности картофеля. Здесь необходимо отметить и проявление болезней. В годы исследования, особенно в 2017 - 2019 гг., сильно проявился фитофтороз. При этом максимальное поражение отмечалось на реестровых сортах Лина, Сентябрь, Валентина. Растения на делянках этих сортов имели коричневую окраску листьев, тогда как у сорта Весна - красную и белую, у сорта Снегирь и особенно у сорта Чародей листья имели зелёную окраску. Последние сорта значительно меньше были поражены ризоктониозом, бактериозом, паршой, вирусами. Всё это лишний раз подчёркивает эффективность использования в селекции диких видов картофеля.
При позднем сроке посадки изучаемые сорта картофеля сформировали разную урожайность клубней (табл. 3).
Стандартный сорт Лина в среднем за четыре года дал урожайность при позднем сроке посадки 20,3 т/га. Остальные реестровые сорта Сентябрь, Валентина и Люкс уступали стандарту на 1,8 - 4,3 т/га. Все отмеченные сорта, включая стандарт, имели низкую товарность клубней -38,2 - 51,6 %.
Урожайность сортов Весна красная, Снегирь и Чародей была на 3,0 - 3,5 т/га выше стандартного сорта, что составляло 14,7 - 17,2 %. Кроме того, эти сорта по товарности клубней (69,4 - 81,7 %) имели преимущество перед стандартным и остальными реестровыми сортами.
Содержание сухого вещества и крахмала у всех сортов снизилось при позднем сроке посадки на 2,7 - 3,1 % по сравнению с оптимальным сроком посадки. Сильнее это проявилось у сортов Сентябрь, Люкс и Весна белая. Вкусовая оценка клубней снизилась на 0,6 - 0,9 балла, но у сортов Лина, Валентина, Весна красная, Снегирь и Чародей она оставалась ещё на достаточно высоком уровне и составляла 3,8 - 4,2 балла.
В зимний период 2016 - 2018 гг. и в первую половину зимы 2019/20 гг. клубни выделенных сортов картофеля хорошо хранились, потеря
урожая составила 5,2 - 7,4 %, или была близка к потере урожая при оптимальном сроке посадки.
Вывод. В результате изучения реестровых сортов и сортов селекции Северо-Западного НИИСХ, полученных методом отдалённой гибридизации с использованием 2 - 6 диких видов, выделено три сорта картофеля - Весна красная. Снегирь и Чародей для возделывания в условиях органического земледелия в северной лесостепи Тюменской области без использования минеральных удобрений и средств химической защиты растений.
Литература
1. Подбор сортов картофеля с низкой поражаемостью к streptomyces scabies и fusarium oхysporum в орошаемых условиях Южного Урала / А.А. Мушинский, Е.В. Аминова, А.Ж. Саудабаева [и др.] // Известия Нижневолжского агроуни-верситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2019. № 3 (55). С. 101- 107.
2. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. Хозяйственная ценность раннеспелых сортов картофеля отечественной селекции в Приполярье Тюменской области // Агропродо-вольственная политика России. 2019. N° 1 (85). С. 18 - 22.
3. Логинов Ю.П., Симаков А.В., Симакова Т.В. История развития и современное состояние сортоведения картофеля в Тюменской области // Аграрная наука и образование Тюменской области: связь времён: матер. междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 140-летию Тюменского реального училища, 60-летию Тюменского государственного сельскохозяйственного института. Тюмень, 2019. С. 249 - 256.
4. Горбунов А.К., Дергилева Т. Т. Селекция лечебного картофеля на Южном Урале // Селекция, семеноводство и технология плодово-ягодных культур и картофеля. Челябинск, 2019. С. 189 - 196.
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. Ерёмин Д.И. Точка зрения агрохимика на стратегию создания новых сортов зерновых культур интенсивного типа // Оптимизация селекционного процесса - фактор стабилизации и роста продукции растениеводства Сибири 0СП-2019: матер. междунар. науч. конф., проведён. в рамках 46-го засед. Объедин. науч. и проблемн. совета по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству ОУС СО РАН по с.-х. наукам и посвящ. 90-летию академика РАН П.Л. Гончарова. Красноярск, 2019. С. 221 - 224.
7. Логинов Ю.П., Казак А.А. Сорт как элемент ресурсосберегающей технологии возделывания картофеля в лесостепной зоне Тюменской области // Общее земледелие и землеустройство: сб. матер. Всероссийской НПК, посвящ 65-летию кафедры и Дню российской науки (9 февраля 2016 г.). Пенза: Пензенская ГСХА, 2016. С. 92 - 97.
8. Васильев А.А., Дергилева Т.Т. Экологическая пластичность уральских сортов картофеля в условиях Челябинской области // Агропродовольственная политика России. 2019. № 1 (85). С. 2 - 8.
9. Экологическая пластичность и стабильность сортов картофеля селекции Костанайского НИИСХ / Н.В. Глаз, А.А. Васильев, Т.Г. Дергилева [и др.] // Дальневосточный аграрный вестник. 2019. № 2 (50). С. 13 - 22.
10. Дергилев В.П., Глаз Н.В., Дергилева Т.Г. Экологическая пластичность сортов картофеля в Челябинской области // АПК России. 2019. Т. 26. № 5. С. 741- 749.
11. Моторин А.С., Игловиков А.В. Оценка состава органического вещества осушаемых торфяных почв Северного Зауралья //
Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 6 (74). С. 12 - 15.
12. Научно обоснованная зональная система земледелия Свердловской области: коллективная монография / Н.Н. Зезин, П.А. Постников, А.П. Колотов [и др.]. Екатеринбург, 2019. 371 с.
13. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1997. 216 с.
14. Методика по изучению поражения картофеля болезнями в ВИЗР. М., 1994. 158 с.
15. Методика проведения научных исследований с картофелем в НИИКХ им. А.Г. Лорха. М., 1996. 147 с.
16. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
Логинов Юрий Павлович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гайзатулин Андрей Сергеевич, магистрант
ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья» Россия, 625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7 E-mail: kazaknastenka@rambler.ru
The plant variety is the basis for successful development of organic potato production in the northern forest-steppe zone of Tyumen region
Loginov Yuri Pavlovich, Doctor of Agricultum, Professor Gayzatulin Andrey Sergeevich, Masters degree student Northern Trans-Ural State Agricultural University 7, Republic St., Tyumen, 625003, Russia E-mail: kazaknastenka@rambler.ru
In the second half of the 20th century, intensive technologies for cultivating potatoes and other crops were rapidly developing, which provided for the use of high standards of mineral fertilizers and chemical plant protection. In the perestroika period, along with intensive technology, others are developing, including organic. This technology does not use mineral fertilizers and plant chemical protection. Here, the main role is played by a variety resistant to diseases, pests and other stressors. Our long-term research on the economic value of potato varieties of domestic and foreign breeding in the northern forest-steppe of the Tyumen region showed that the advantage in resistance to biotic and abiotic factors remains with the varieties of domestic breeding. Three varieties of Red Club Spring, Snegir and Charade, which can be used for cultivation in organic farming, are distinguished from the studied set. Yields of the indicated varieties in 4 years of research averaged 23.3 - 23.8 tons/ha, which is 3.0 - 3.5 tons/ha higher than the standard variety of Linas and other studied varieties. The marketability of the tubers of the isolated varieties was 69.4 - 81.7 %, which is 15 - 20 % higher than the rest of the varieties, the taste rating was 3.8 - 4.2 points. In winter, tubers were stored well, crop loss was 5.2 - 7.4 %. As a result of studying the register varieties and breeding varieties of the North-Western NIISS, obtained by remote hybridization using 2 - 6 wild species, three varieties of Red Club Vesna potatoes were isolated. Snegir and Charade for cultivation in organic agriculture in the northern forest-steppe of the Tyumen region without the use of mineral fertilizers and chemical plant protection.
Key words: potato, cultivation technology, organic potato growing, distant hybridization, ecologically plastic potatoes, crop rotation, yield.
-♦-
