Владикавказ, Республика Северная Осетия — Алания, Россия
Цель исследования – оценка и подбор жаро- и засухоустойчивых форм картофеля для создания новых высокопродуктивных, адаптированных сортов для почвенно-климатических условий Северного Кавказа. В 2019–2021 гг. было продолжено изучение сортов отечественной и зарубежной селекции на выносливость к жаре и засухе. Оценку степени засухоустойчивости сортов картофеля проводили лабораторным и полевым методами. Лабораторный метод основан на измерении электрического сопротивления тканей листа (ЭСТЛ) (Методика И.М. Яшина, 2002). В коллекционном питомнике ВНЦ РАН изучались 130 сортов картофеля ранней, среднеранней, среднеспелой и среднепоздней групп спелости в предгорной и горной зонах. Оценка селекционных образцов картофеля учитывала комплекс признаков, таких как жара и засухоустойчивость, продуктивность, устойчивость к болезням и вредителям, его хозяйственно ценные параметры, биохимический состав клубней картофеля. По лабораторной оценке к засухоустойчивым отнесли сорта Рекорд, Славянка, Бабушка, Гала, Океания, Голубой Дунай, Партнер, Крона. В полевых условиях сорта Невский, Предгорный, Кураж показали устойчивость выше среднего. Поэтому по комплексной оценке эти сорта отнесены к устойчивым, между лабораторными и полевыми данными по засухоустойчивости имеется средняя корреляционная связь, равная 0,514. Жароустойчивость сортов и гибридов устанавливалась лабораторным методом, основываясь на ЭСТЛ. В результате выделены устойчивые к жаре сорта Невский, Кураж, Предгорный, Владикавказский, Крона, Богарный, Накра. Сорта Партнер, Бабушка, Лига, Гала, Голубой Дунай, Ульяновский отнесены в группу среднеустойчивых. Установлено, что опушенность листа положительно и достоверно коррелировала с полевой устойчивостью. Коэффициент корреляции соответственно равен 0,467–0,525. Положительно коррелирует с полевой устойчивостью интенсивность зеленой окраски листа Ч = 0,367–0,486. Растения с более интенсивной окраской листьев в полевых условиях более устойчивы.
картофель, селекция, сорта, жара и засухоустойчивость, адаптивность
Введение. Абиотические стрессоры являются главным ограничителем продуктивности в мировом сельском хозяйстве – из-за них теряется 50–82 % потенциального урожая [1, 2]. Около 10 % пашни в мире свободны от действия стрессовых факторов, а их воздействие является главной причиной двух, трех и более кратных различий между потенциальной и реальной урожайностью сельскохозяйственных культур [3–5]. Успешное решение задач, стоящих перед селекционерами, неразрывно связано с оптимизацией и использованием в практической работе наиболее эффективных методов оценки генетического потенциала исходных форм и гибридного материала по признакам устойчивости к абиотическим стрессорам. Решение этих актуальных проблем позволит повысить производительность селекционного процесса и создать новое поколение высоко адаптивных сортов с повышенным потенциалом продуктивности [6–9].
Цель исследования – оценка и подбор жаро- и засухоустойчивых форм картофеля для создания новых высокопродуктивных, адаптированных сортов для почвенно-климатических условий Северного Кавказа.
Задачи: оценка сортов по устойчивости к жаре и засухе; определение корреляций между морфологическими признаками с устойчивостью к жаре и засухе; создание и отбор ценных сортов по комплексу признаков и популяций картофеля.
Объекты и методы. В 2019–2021 гг. было продолжено изучение сортов отечественной и зарубежной селекции на выносливость к жаре и засухе. Оценку степени засухоустойчивости сортов картофеля проводили лабораторным и полевым методами. Лабораторный метод основан на измерении электрического сопротивления тканей листа (ЭСТЛ) (Методика И.М Яшина, 2002) [8, 10, 11].
Результаты и их обсуждение. В таблице 1 представлены сортообразцы, выделившиеся в лабораторных и полевых условиях по устойчивости к засухе.
Таблица 1
Устойчивость отечественных сортов коллекции к засухе в 2021 г.
|
Сорт |
Лабораторная оценка |
Полевая оценка,балл |
Степень устойчивости по двум показателям |
|||
|
∆R Мом |
балл |
/R/ |
Степень засухоустойчивости |
|||
|
Славянка |
0,177 |
4 |
1,69 |
у |
6 |
ву |
|
Бабушка |
0,173 |
4 |
1,58, |
у |
7 |
ву |
|
Невский |
0,221 |
3 |
2,20 |
с |
5 |
су |
|
Лига |
0,301 |
2 |
2,24 |
с |
6 |
су |
|
Гала |
0,186 |
4 |
1,84 |
у |
7 |
ву |
|
Океания |
0,190 |
4 |
1,83 |
у |
6 |
ву |
|
Голубой Дунай |
0,163 |
4 |
1,78 |
у |
6 |
ву |
|
Предгорный |
0,166 |
4 |
1,80 |
с |
5 |
су |
|
Скарбница |
0,259 |
3 |
1,83 |
с |
4 |
у |
|
Партнер |
0,194 |
4 |
1,83 |
у |
7 |
ву |
|
Крона |
0,180 |
4 |
1,4 |
у |
6 |
ву |
|
Кураж |
0,179 |
3 |
1,76, |
с |
5 |
у |
|
Рекорд |
0,13 |
4 |
1,28 |
у |
7 |
ву |
Примечание: ву – высокоустойчив; у – устойчив; с – среднеустойчив; оу – относительно устойчив.
Классификация по устойчивости к засухе по лабораторным данным проведена на основе двух показателей: ∆R и /R/. Согласно этой классификации, к неустойчивым формам отнесли неустойчивые по обоим показателям. Формы, устойчивые по обоим показателям, отнесли к устойчивым. По лабораторной оценке устойчивые к засухе сорта – Рекорд, Славянка, Бабушка, Гала, Океания, Голубой Дунай, Партнер, Крона.
В полевых условиях эти сорта имели высокий балл устойчивости, равный 6–7. Поэтому эти сорта отнесли к высокоустойчивым. В поле Невский, Предгорный, Кураж показали устойчивость выше среднего. Поэтому по комплексной оценке эти сорта отнесены к устойчивым.
По результатам анализа выяснили, что между лабораторными и полевыми данными по засухоустойчивости имеется средняя корреляционная связь, равная 0,514. Корреляционная связь существенна, так как критерии существенности больше критерия теоретического: tr = 3,61, t 0,5 = 2,16, tф > t 0,5. Степень сопряженности показателей лабораторной и полевой устойчивости равна 25 %.
Жароустойчивость сортов и гибридов устанавливалась лабораторным методом, основываясь на ЭСТЛ. В результате выделены устойчивые к жаре сорта Невский, Кураж, Предгорный, Владикавказский, Крона, Богарный Накра (табл. 2). Сорта Партнер, Бабушка, Лига, Гала, Голубой Дунай, Ульяновский отнесены к группе среднеустойчивых.
Таблица 2
Устойчивость новых сортов коллекции к высоким температурам в 2021 г.
|
Сорт |
∆ R мом |
Балл |
/R/ |
Устойчивость |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Партнер |
0,120 |
4 |
2,07 |
с |
|
Славянка |
0,221 |
2 |
2,08 |
н |
|
Бабушка |
0,145 |
3 |
1,52 |
с |
|
Невский |
0,112 |
4 |
1,69 |
у |
|
Кураж |
0,116 |
4 |
1,79 |
у |
|
Лига |
0,153 |
3 |
1,53 |
с |
Окончание табл. 2
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Гала |
0,184 |
2 |
1,44 |
с |
|
Океания |
0,152 |
3 |
1,44 |
с |
|
Голубой Дунай |
0,166 |
3 |
1,76 |
с |
|
Предгорный |
0,117 |
4 |
1,80 |
у |
|
Ульяновский |
0,130 |
4 |
1,80 |
с |
|
Владикавказский |
0,130 |
4 |
1,69 |
у |
|
Крона |
0,110 |
5 |
1,87 |
у |
|
Богарный |
0,110 |
5 |
1,39 |
у |
|
Накра |
0,130 |
4 |
1,99 |
у |
Примечание: Х = 0,149±0,0008, НСР = 0,018.
Отмечено, что растения форм с прямостоячими стеблями более устойчивы к засушливости и перегреву по сравнению с полегающими стеблями. Полегающие стебли получили солнечные ожоги, что привело к преждевременному отмиранию ботвы. Наряду с полевой устойчивостью обращали внимание на такие морфологические признаки, как опушенность и окраска листовой пластинки. У сортов ранней и среднеранней групп спелости стебли и листья преимущественно среднеопушенные. У среднеспелых и среднепоздних сортов этот признак проявлен сильнее. Установлено, что опушенность положительно и достоверно коррелировала с полевой устойчивостью. Коэффициент корреляции соответственно равен 0,467–0,525. Положительно коррелирует с полевой устойчивостью интенсивность зеленой окраски листа – Ч = 0,367–0,486. Растения с более интенсивной окраской листьев в полевых условиях более устойчивы.
Таким образом, в процессе изучения были выявлены высокоустойчивые к жаре и засухе сорта, которые будут использованы в дальнейшей селекционной работе.
Заключение
1. По лабораторной оценке к засухоустойчивым отнесли сорта Рекорд, Славянка, Бабушка, Гала, Океания, Голубой Дунай, Партнер, Крона.
2. В полевых условиях сорта Невский, Предгорный, Кураж показали устойчивость выше среднего. Поэтому по комплексной оценке эти сорта отнесены к устойчивым, между лабораторными и полевыми данными по засухоустойчивости имеется средняя корреляционная связь, равная 0,514.
3. Жароустойчивость сортов и гибридов устанавливалась лабораторным методом, основываясь на ЭСТЛ. В результате выделены устойчивые к жаре сорта: Невский, Кураж, Предгорный, Владикавказский, Крона, Богарный, Накра. Сорта Партнер, Бабушка, Лига, Гала, Голубой Дунай, Ульяновский отнесены в группу среднеустойчивых.
4. Установлено, что опушенность листа положительно и достоверно коррелировала с полевой устойчивостью. Коэффициент корреляции равен 0,467–0,525. Положительно коррелирует с полевой устойчивостью интенсивность зеленой окраски листа – Ч = 0,367–0,486. Растения с более интенсивной окраской листьев в полевых условиях более устойчивы.
1. Параметры модели сортов картофеля различных сроков созревания для условий Северо-Кавказского региона / Ф.Т. Гериева [и др.] // Горное сельское хозяйство. 2017. № 4. С. 105–111.
2. Гериева Ф.Т., Басиев С.С., Тедеева А.А. Особенности селекции картофеля в горной и предгорной зонах РСО-Алания // Вестник АПК Ставрополья. 2016. № 1 (21). С. 163–165.
3. Фитопатологическая оценка сортов и гибридов картофеля в условиях Центрального федерального округа Российской Федерации / В.Н. Зейрук [и др.] // Защита картофеля. 2018. № 2. С. 18–25.
4. Анисимов Б.В., Овэс Е.В. Банк здоровых сортов картофеля – важнейший элемент в системе оригинального семеноводства // Картофель и овощи. 2011. № 6. С. 5–7.
5. Сорта картофеля, возделываемые в России / Е.А. Симаков [и др.]. М., 2010
6. Волкова А.М. Оценка жаростойкости полевых культур // Диагностика устойчивости растений и стрессовым воздействиям: метод. руководство. Л., 1988. С. 35–45.
7. Чеголина М.М. Определение засухоустойчивости картофеля по термоустойчивости клеточных мембран и засухоустойчивости по электросопротивлению тканей листа: методика физиолого-биохимического анализа. М., 1985.
8. Яшин И.М., Петухов С.Н. Методические указания по массовой оценке селекционного материала картофеля на засухоустойчивость на основе измерения электрического сопротивления тканей листа (ЭСТЛ) / Рос. акад. с.-х. наук. Всерос. науч.-исслед. ин-т картоф. хоз-ва. М.: ВНИИКХ, 2000. 20 с.
9. Мансуров В.В. Создание засухоустойчивого исходного материала картофеля на основе усовершенствованных методов оценки: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. М., 2001. 24 с.
10. Концепция развития селекции сельскохозяйственных растений на устойчивость к био- и абиотическим факторам в Российской Федерации на период до 2020 года / А.В. Корниенко [и др.]. Воронеж: Воронежский ЦНТИ, 2012. 222 с.
11. Лихненко С.В. Оценка и подбор жаро- и засухоустойчивых форм картофеля: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. М.: ВНИИКХ, 1992.
