Вихідний матеріал цибулі шалот при селекції сортів різного напряму використання в умовах Північного Степу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ ЗЕРНОВОГО ГОСПОДАРСТВА

НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК УКРАЇНИ

КОВАЛЕНКО ЄВГЕНІЯ МИХАЙЛІВНА

УДК 631.527: 635.263

ВИХІДНИЙ МАТЕРІАЛ ЦИБУЛІ ШАЛОТ ПРИ СЕЛЕКЦІЇ СОРТІВ РІЗНОГО НАПРЯМУ ВИКОРИСТАННЯ В УМОВАХ ПІВНІЧНОГО СТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.05 - селекція рослин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Дніпропетровськ - 2010

ДИСЕРТАЦІЄЮ Є РУКОПИС

Робота виконана на Дніпропетровській дослідній станції Інституту овочівництва і баштанництва НААН України

Науковий керівник:

доктор сільськогосподарських наук, професор

Сич Зеновій Деонізович, Національний університет овочівництва і баштанництва України, завідувач кафедри овочівництва

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Кирпа Микола Якович, Інститут зернового господарства НААН України, завідувач лабораторії післязбиральної обробки і зберігання зерна

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Терновий Юрій Вікторович, Сквирська дослідна станція Інституту агроекології НААН України, заступник директора з наукової роботи

Захист відбудеться 30 квітня 2010 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.353.01 при Інституті зернового господарства УААН за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 14; тел. 745-02-36.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту зернового господарства УААН за адресою: м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 14.

Автореферат розісланий 27 березня 2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Філіпов Г.Л.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Цибуля шалот має важливе значення у забезпеченні населення корисними продуктами харчування. Листки її є джерелом вітамінів (А, В, В₁, В₂, С, РР), мінеральних солей, ефірної олії, фітонцидів та інших корисних для організму людини речовин. В 100 г листків шалоту міститься 70 мг аскорбінової кислоти, 5 мг каротину, що повністю задовольняє добову потребу дорослої людини у цих вітамінах. Використовують шалот не тільки для одержання ранньої весняної зелені, але і для цибулі-ріпки, яка відмінно зберігається протягом 10-12 місяців. Одним з найбільш ефективних напрямів розширення асортименту цієї рослини є селекція, що побудована на використанні місцевого матеріалу, дослідженні його особливостей розвитку і поліпшення ознак.

Актуальність теми. Для отримання ранньостиглих, високоврожайних, стійких проти хвороб сортів цибулі шалот актуальним є створення різноманітного вихідного матеріалу у вигляді місцевих сортів-клонів, який потребує вивчення мінливості господарсько-цінних ознак залежно від ґрунтово-кліматичних умов та генотипу рослин. Необхідність розширення сортименту цибулі шалот на основі використання місцевого матеріалу обумовило пріоритетність напряму досліджень і актуальність обраної теми дисертаційної роботи.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові дослідження виконані в 2004-2005 рр. на Дніпропетровській дослідній станції Інституту овочівництва і баштанництва (ІОБ) НААН України у рамках завдання 03.39 ”Вивчення успадкування ознак F₁-F₂ при віддаленій гібридизації між цибулею городньою і шалотом” (номер державної реєстрації 0106U001169). Робота є складовою частиною фундаментальних досліджень овочевих і баштанних культур ІОБ НААН України згідно науково-технічної програми ”Овочівництво і баштанництво”: ”Створити високопродуктивні, стійкі проти біотичних і абіотичних факторів гібриди і сорти овочевих і баштанних культур, відпрацювати систему їх насінництва та ресурсозберігаючі технології вирощування і зберігання”. У 2006-2007 рр. дослідження за темою дисертації виконані у рамках завдання 16.01/114 ”Вихідний матеріал цибулі шалот для різних напрямів використання” (номер державної реєстрації 0106U003566) згідно науково-технічної програми ”Овочівництво”: ”Створити конкурентоспроможні гібриди і сорти овочевих культур, удосконалити сучасні методи селекції та моделі економічно доцільних природоохоронних технологій”.

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження полягала у доборі вихідного селекційного матеріалу для створення високоврожайного сорту цибулі шалот з високою харчовою цінністю, придатного для тривалого зберігання в умовах північного Степу України.

Для досягнення даної мети були поставлені такі завдання:

- зібрати і вивчити вихідний матеріал цибулі шалот для різних напрямів використання;

- встановити ступінь мінливості ознак і ефективність доборів на продуктивність за морфологічними ознаками;

- виявити кореляційні зв'язки між морфологічними ознаками цибулі шалот;

- виділити вихідний матеріал, адаптований до умов північного Степу України;

- провести класифікацію вихідного матеріалу цибулі шалот за генетичною спорідненністю;

- виділити перспективні сортозразки шалоту за стійкістю проти пероноспорозу;

- створити на основі удосконаленої методики селекції нові сорти цибулі шалот.

Об'єкт дослідження - мінливість ознак у вихідного матеріалу цибулі шалот під впливом добору у процесі створення нових сортів.

Предмет дослідження - сорти шалоту, морфобіологічні ознаки та методи створення нових сортів.

Методи дослідження: візуальні - для проведення фенологічних спостережень; вимірювально-вагові - для визначення біометричних показників продуктивності; хімічні - для визначення показників якості; математично-статистичні - для встановлення достовірності дослідів; розрахункові - для встановлення економічної ефективності вирощування нових сортів.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше в умовах північного Степу України проведено оцінку вихідного матеріалу цибулі шалот залежно від напрямів його використання. Встановлено фенотипову мінливість морфологічних ознак і ефективність доборів на продуктивність залежно від умов зовнішнього середовища. Уточнено та запропоновано метод кластеризації для класифікації вихідного матеріалу цибулі шалот за господарсько-цінними ознаками. Створено багатомірну модель кореляційних плеяд, яка дала можливість скоротити базу інформації з великої кількості ознак до найбільш суттєвих. Удосконалено напрям селекційної роботи з цибулею шалот, який поєднує методи селекції цибулі ріпчастої (гібридизація, добори з насіннєвих потомств) і часнику (клоновий добір). Встановлено коефіцієнти варіації ознак цибулі шалот для оцінки об'єму вибірки.

Практичне значення одержаних результатів. Зібрано цінний генофонд цибулі шалот та виділено 14 джерел вихідного матеріалу для селекції сортів з високою урожайністю листків, 13 - з високою урожайністю цибулин. Удосконалено методи селекції цибулі шалот. У 2009 р. до Державного реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні, занесено сорт цибулі шалот Джиґіт з високою урожайністю листків (4,0 кг/м²) і цибулин (2,5 кг/м²).

Особистий внесок здобувача. Дисертантом самостійно розроблено схеми дослідів і зібрано селекційний матеріал з різних областей України. Автором особисто узагальнено наукові дані вітчизняної і зарубіжної літератури за темою дисертації, опрацьовано результати досліджень, сформульовано висновки та рекомендації для селекційної практики і виробництва, опубліковано наукові статті. Частка авторства в опублікованих у співавторстві працях складає 80%, авторство у сорті цибулі шалот Джиґіт - 60%.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень обговорено і схвалено на засіданнях вченої ради і методичної комісії відділу селекції ІОБ НААН України (Мерефа, 2004-2007 рр.), конференції науково-педагогічних працівників, наукових співробітників та аспірантів Національного аграрного університету (Київ, 2007 р.), науково-виробничій конференції молодих вчених Національного аграрного університету (Київ, 2007 р.), науково-практичній конференції Національного університету біоресурсів і природокористування України, присвяченій 100-річчю з дня народження проф. М. Г. Городнього (Київ, 2008 р.), Всеукраїнській науковій конференції молодих учених (Умань, 2010 р.).

Публікації. Матеріали за темою дисертації опубліковано в шести наукових працях, з них п'ять у фахових виданнях і одна у матеріалах наукової конференції.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 178 сторінках машинописного тексту українською мовою. Складається із вступу, п'яти розділів, висновків, пропозицій для селекційної практики і виробництва, списку використаних джерел, який нараховує 166 найменувань, з них 25 латиницею. Дисертаційна робота включає 30 таблиць, 18 рисунків, 19 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Значення і перспективи селекції цибулі шалот (огляд літератури)

Представлено аналіз результатів досліджень вітчизняних і зарубіжних вчених з питань походження і класифікації цибулі шалот (Аllium ascalonicum L.), способів вирощування і методів селекційної роботи. Із огляду джерел літератури виявлено, що найбільш важливим у селекційній роботі з цибулею шалот має вивчення адаптованості вихідного матеріалу до умов північного Степу України.

Умови, матеріал і методика досліджень

Дослідження проводили впродовж 2004-2007 рр. у селекційній сівозміні Дніпропетровської дослідної станції ІОБ НААН України. Ґрунти дослідних ділянок станції належать до чорноземів звичайних малогумусних середньосуглинкових на лесі.

Сума річних опадів за середніми багаторічними даними становить 480-530 мм. В окремі періоди веґетації цибулі шалот температура повітря відрізнялась від середньої багаторічної і перевищувала оптимальну (15-19 єС). У період масового відростання листків шалоту (квітень) за роки досліджень відмічено нестачу опадів (ГТК - 0,3-0,9), а у період росту і розвитку (травень-червень) - їх надмірну кількість (ГТК - 1,7-4,5). Для росту і розвитку рослин найбільш сприятливі кліматичні умови склались у 2004 та 2006 рр. Неоднорідність погодних умов дозволила всебічно оцінити селекційний матеріал за морфологічними ознаками, урожайністю і стійкістю проти пероноспорозу.

Матеріалом для досліджень слугували 29 сортозразків з семи областей України і стандартний сорт Кущівка місцева. Досліди проводили згідно методик: ”Методические указания по технологии производства посадочного материала лука-шалота” (1983), ”Методичні рекомендації по селекції овочевих рослин родини цибулевих (Alliaceae)” (2001), ”Методические указания по селекции лука и чеснока” (1984), ”Методика дослідної справи в овочівництві і баштанництві” (2001), ”Руководство по апробации овощных культур и кормовых корнеплодов” (1982), ”Методика проведення експертизи сортів рослин цибулі шалот (Аllium ascalonicum L.) на відмінність, однорідність і стабільність” (2004), ”Методика державного сортовипробовування сільськогосподарських культур” (2000).

Впродовж веґетації у всіх розсадниках проводили фенологічні спостереження, біометричні виміри, облік урожаю і ураження хворобами, визначали вміст біохімічних речовин листків і цибулин за існуючими стандартами (ГОСТ 24556-89, ГОСТ 28561-90).

Характер взаємозв'язку між господарсько-цінними ознаками рослин оцінювали статистичними методами (Б. А. Доспехов, 1979; Г. Ф. Лакин, 1980), методом кластерного аналізу (З. Д. Сич, 1993), методом кореляційних плеяд (П.В. Терентьев, 1959). Коефіцієнт фенотипової стабільності (SF) визначали за методикою D. Lewis (1954), коефіцієнт еластичності (Е_yx) - за методикою Г.Л. Громыко (2000).

Мінливість господарсько-цінних ознак цибулі шалот

Характеристика сортозразків цибулі шалот для селекції на скоростиглість. Вирішити проблему забезпечення споживачів ранньою цибулею-ріпкою і зеленою цибулею можна завдяки створенню скоростиглих сортів шалоту на базі відповідного вихідного матеріалу. Для їх селекції в першу чергу можуть бути використані дуже скоростиглі (менше 80 діб) сортозразки: К-2, К-4, К-5, К-6, К-11, К-31, К-33 (Дніпропетровська обл.), К-12 (Харківська обл.), К-13, К-14 (Полтавська обл.), К-19 (Вінницька обл.), К-26 (Запорізька обл.) та К-29 (Одеська обл.), характерною особливістю яких були великі за розміром цибулинки у гнізді. Найбільш тривалий веґетаційний період сортозразків відмічено у 2004 р. (77-86 діб), а найкоротший - у 2007 р. (70-80 діб). Тривала відсутність дощів у 2007 р., що співпала з високою температурою повітря у другій та третій декадах травня (23,6 і 27,9 єС відповідно), сприяла передчасному формуванню цибулин.

Фенотипова мінливість морфологічних ознак листків. У процесі вивчення сортозразків у розсадниках вихідного матеріалу, клонів першого і другого років, проводили добір високопродуктивних (за масою листків і цибулин) місцевих форм шалоту. Важливими господарсько-цінними ознаками у цибулі шалот є висота рослини, кількість листків і пагонів, маса гнізда (цибулини) та кількість цибулинок у гнізді. У середньому за роки досліджень кількість листків варіювала у межах від 24,8±0,9 шт. (К-19) до 44,3±1,5 шт. (К-2), висота рослини - від 31,1±0,6 см (К-19) до 47,8±0,5 (К-4), кількість пагонів - від 4,8±0,2 шт. (К-6) до 7,7±0,2 (К-30). Кращими за комплексом морфологічних ознак листків (висота рослини, кількість листків і пагонів) виявилися сортозразки походженням з Дніпропетровської області К-2, К-4, К-5, К-11, К-21 та К-23 (табл. 1).

Значне коливання коефіцієнтів варіації за відносної вирівняності умов вирощування було зумовлено гетерогенністю цих зразків.

Таблиця 1. Мінливість морфологічних ознак листків кращих сортозразків цибулі шалот (середнє за 2004-2007 рр.)

Сорт, зразок	Кількість листків, шт.	Кількість пагонів, шт.	Висота рослини, см
	±S	Cv,%	±S	Cv,%	±S	Cv,%
Кущівка місцева (st)	34,6±1,2	30,7	6,0±0,2	29,7	41,7±0,9	11,9
К-2	44,3±1,5	31,6	7,3±0,2	30,3	44,0±0,5	9,4
К-4	43,7±1,4	27,3	5,6±0,3	34,9	47,8±0,5	9,6
К-5	42,7±1,1	25,3	7,4±0,3	23,4	42,7±0,5	10,5
К-11	41,5±1,3	26,9	6,6±0,2	26,2	44,5±0,5	9,1
К-21	39,3±1,1	32,9	7,0±0,3	27,3	43,9±0,5	9,4
К-23	38,2±1,3	30,0	6,7±0,2	29,1	44,7±0,4	9,0

Найбільшою мінливістю серед морфологічних ознак листків характеризувалися їх кількість (C_v - 25,3-32,9%) і кількість пагонів (C_v - 23,4-34,9%), а найменшою ? висота рослини (C_v - 9,0-11,9%).

Вивчення господарсько-цінних ознак цибулин шалоту. За комплексом кількісних ознак цибулин (маса гнізда, кількість цибулинок у гнізді та середня маса цибулинки) виділились сортозразки походженням з Дніпропетровської області: К-2, К-4, К-21, К-23 і К-25 та з Полтавської області: К-13, К-14, К-17 і К-22. У середньому за роки досліджень маса гнізда була у межах від 49,1±2,8 г (К-33) до 103,4±3,8 (К-4), кількість цибулинок у гнізді - від 4,6±0,3 шт. (К-19) до 9,5±0,3 (К-22), середня маса цибулинки - від 6,2±0,3 г (К-12) до 15,8±0,8 (К-4). Селекція на створення високопродуктивних сортів за масою цибулини була направлена на добір місцевих форм шалоту з великими цибулинками у гнізді. У цьому напрямі селекційну цінність мають сортозразки К-4, К-13, К-17, К-23 та К-25 (табл. 2).

Таблиця 2. Мінливість кількісних ознак цибулин кращих сортозразків шалоту (середнє за 2004-2007 рр.)

Сорт, зразок	Маса цибулини, г	Кількість цибулинок у гнізді, шт.	Середня маса цибулинки у гнізді, г
	±S	Cv,%	±S	Cv,%	±S	Cv,%
Кущівка місцева (st)	73,1±2,8	32,9	6,9±0,3	29,3	10,8±0,6	40,0
К-4	103,4±3,8	30,5	7,2±0,3	43,5	15,8±0,8	36,7
К-13	93,1±3,9	34,7	6,5±0,3	33,0	15,7±0,6	32,7
К-17	93,4±3,7	32,8	6,0±0,2	35,9	15,6±0,8	41,2
К-23	102,2±3,4	31,3	7,6±0,3	37,0	13,2±0,5	27,4
К-25	82,2±3,3	31,0	5,9±0,3	38,7	15,7±0,6	37,7

У середньому за 2004-2007 рр. мінливість морфологічних ознак цибулин характеризувалась високими показниками. Коефіцієнт варіації маси цибулини становив 30,5-34,7%, кількості цибулинок у гнізді - 29,3-43,5%, середньої маси цибулинки - 27,4-41,2%.

Вплив погодних умов вирощування на морфологічні особливості цибулі шалот. Оскільки на морфобіологічні особливості цибулі шалот впливали погодні умови, нами досліджена сила взаємозв'язків між ними. Визначено коефіцієнти кореляції (r) і еластичності (Е_yx) та рівняння регресії між сумою опадів, сумою активних температур і морфологічними ознаками листків і цибулин. У результаті досліджень виявлено, що із збільшенням суми опадів збільшується висота рослини (r=0,67, Е_yx=0,16) і маса гнізда (r=0,48, Е_yx=0,29).

Із збільшенням суми активних температур збільшується маса гнізда (r=0,52, Е_yx=0,64). Причому, із збільшенням суми опадів на 10 мм висота рослини у середньому збільшується на 0,60 мм, а маса гнізда - на 0,80 г відповідно. Із збільшенням суми активних температур на 10 єС маса гнізда збільшується у середньому на 0,37 г.

Кореляції між кількісними ознаками. Знання фенотипової мінливості ознак цибулі шалот, а також їх кореляційних зв'язків дає можливість у селекційно-насінницькій роботі правильно планувати інтенсивність і напрями доборів. За роки досліджень суттєву кореляцію виявлено між кількістю листків і кількістю цибулинок у гнізді: r=0,58 (2004 р.), r=0,52 (2005 р.), r=0,56 (2006 р.), r=0,67 (2007 р.), ще більшу - між кількістю пагонів і кількістю цибулинок у гнізді: r=0,71 (2004 р.), r=0,75 (2005 р.), r=0,73 (2006 р.), r=0,81 (2007 р.). Не виявлено суттєвого зв'язку між кількістю пагонів та висотою рослини: r=-0,18 (2004 р.), r=-0,33 (2005 р.), r=-0,02 (2006 р.). Силу зв'язку між висотою рослини і кількістю листків відмічено різну: взаємозалежність була суттєвою у 2006 та 2007 рр. (відповідно r=0,52 та r=0,59) і несуттєвою у 2004 та 2005 рр. (r=0,20 та r=0,21). Суттєвий зв'язок кількості цибулинок у гнізді та маси цибулинки було виявлено лише у 2004 р. (r=0,53). У 2005-2007 рр. цей зв'язок виявився несуттєвим - r=0,24, r=0,02, r=0,26.

Класифікація вихідного матеріалу цибулі шалот методом багатомірної статистики за морфологічними ознаками. Вивчені нами сортозразки цибулі шалот згрупували у споріднені групи (кластери) (рис. 1). До кожної групи потрапили сортозразки незалежно від географічного походження. Головною відмінністю між кластерами були морфологічні ознаки листків і цибулин. Перший кластер представлений сортозразками з середньою висотою (38-44 см) і масою гнізда (60-79 г), другий - сортозразками з великими гніздами (77-96 г). У третій кластер увійшов один сортозразок (К-6), рослини якого з найбільшою висотою (53 см) і невеликою кількістю цибулинок у гнізді (5-6 шт.). Четвертий кластер представлений сортозразками високорослими (41-44 см) з великими гніздами (119-126 г) і значною кількістю цибулинок у гнізді (7-9 шт.). П'ятий кластер - це група низькорослих (30-41 см) рослин з невеликими гніздами (44-59 г).

Найбільша кількість сортозразків зібраної колекції цибулі шалот належить до першого та другого кластерів.

Урожайність зразків цибулі шалот. Проводячи добір кращих сортозразків за урожайністю листків і цибулин шалоту, враховували стабільність цих господарсько-цінних ознак за роки досліджень. Найвища врожайність цибулі шалот за масою листків відзначена в 2006 р. - від 2,9 кг/м² (К-12) до 4,2 кг/м² (К-6). Цьому сприяли достатня кількість опадів, невисока температура повітря у період формування листків і незначне ураження рослин пероноспорозом. Стандатний сорт Кущівка місцева суттєво перевищили у 2006 р. сортозразки К-1, К-2, К-4, К-6, К-10, К-13, К-14, К-16, К-17, К-18, К-21, К-23, К-26, К-27, К-28 (табл. 3). Значно нижчою урожайність зеленої цибулі шалоту була в 2007 р. - від 2,3 кг/м² (К-25) до 4,0 кг/м² (К-4) через тривалу відсутність дощів і високу температуру повітря у травні (період інтенсивного росту і розвитку рослин). Кращими у цьому році були сортозразки К-4, К-6, К-11 та К-21.

Стабільними за урожайністю листків за три роки досліджень були сортозразки К-6 (SF=1,16), К-11 (SF=1,10), К-21 (SF=1,16) та К-30 (SF=1,06). У середньому за роки досліджень найбільш урожайним за масою листків виявився сортозразок К-4 (4,0 кг/м²).

За урожайністю цибулин сортозразки виділились у 2005 р. - від 1,3 кг/м² (К-20) до 5,1 кг/м² (К-2). Дуже низькою урожайність цибулі-ріпки шалоту була у 2007 р. - від 0,6 кг/м² (К-12, К-15) до 2,7 кг/м² (К-6).

Таблиця 3. Урожайність кращих сортозразків цибулі шалот за масою листків і цибулин (середнє за 2005-2007 рр.)

Сорт, зразок	Урожайність, кг/м2	Коефіцієнт стабільності (SF)
	2005 р.	2006 р.	2007 р.	середнє
	листків	цибулин	листків	цибулин	листків	цибулин	листків	цибулин	листків	цибулин
Кущівка місцева (st)	3,7	2,5	3,4	1,8	3,2	1,1	3,4±0,2	2,1±0,5	1,15	2,27
К-1	3,1	2,4	3,7	1,7	2,9	0,9	3,2±0,2	2,1±0,5	1,28	2,67
К-2	3,2	5,1	3,9	2,8	3,1	0,9	3,4±0,2	3,0±1,2	1,25	1,64
К-4	3,9	3,6	4,0	3,7	4,0	2,2	4,0±1,0	3,2±0,7	1,25	2,31
К-6	3,4	1,6	4,2	2,7	3,6	2,7	3,7±0,2	2,1±0,4	1,16	1,69
К-10	2,9	2,8	3,7	1,6	2,9	1,0	3,2±0,3	1,8±0,7	1,28	2,80
К-11	3,5	2,5	3,1	2,5	3,4	1,4	3,3±0,2	2,4±0,4	1,10	1,79
К-13	3,8	4,2	3,6	2,4	2,7	1,1	3,4±0,3	2,7±0,9	1,41	3,82
К-14	2,9	3,7	4,0	1,9	2,9	1,1	3,3±0,4	2,6±0,6	1,38	3,36
К-16	3,4	2,7	3,9	1,9	2,9	1,1	3,4±0,4	2,0±0,5	1,34	2,45
К-17	3,6	4,1	4,0	1,9	2,8	1,2	3,5±0,4	2,5±0,9	1,43	1,46
К-18	2,9	2,1	3,7	1,8	2,7	0,9	3,1±0,3	1,9±0,4	1,37	1,48
К-21	3,1	2,4	3,6	2,4	3,4	1,3	3,4±0,1	2,4±0,4	1,16	1,85
К-22	4,0	2,4	3,0	2,9	3,2	1,2	3,4±0,3	2,4±0,5	1,33	2,42
К-23	3,6	5,0	4,0	2,6	2,8	0,9	3,5±0,4	3,4±1,0	1,43	5,56
К-26	3,7	2,3	4,0	2,5	2,8	1,2	3,5±0,2	2,1±0,4	1,43	2,08
К-27	3,2	2,6	4,0	1,7	3,1	1,1	3,4±0,3	1,8±0,4	1,29	2,36
К-28	2,8	2,5	4,0	3,0	2,7	1,2	3,2±0,4	2,2±0,5	1,48	2,50
НІР0,05	0,3	0,3	0,2	0,2	0,2	0,2	-	-	-	-

У середньому за роки досліджень за цим показником виділились сортозразки К-4 (3,2 кг/м²) і К-23 (3,4 кг/м²). Серед різноманіття місцевих сортів виділені сортозразки, які поєднали стабільну високу врожайність листків і цибулин: К-2, К-4, К-6, К-13, К-17, К-21, К-22 та К-23.

Характеристика листків і цибулин шалоту за біохімічним складом. Мінливість сортозразків цибулі шалот за вмістом сухої речовини, цукрів, аскорбінової кислоти зумовлює їх використання для різних напрямів споживання, зокрема, для сушіння, консервування, у свіжому вигляді. Сортозразки, які мають низький вміст сухої речовини, цінні для свіжого споживання, а з великим вмістом - для сушіння. Аналіз біохімічного складу сортозразків цибулі шалот показав, що вміст сухої речовини в середньому за роки досліджень варіював від 7,8 до 9,4%, вміст загального цукру - від 4,0 до 6,9% та аскорбінової кислоти від 13,9 до 36,4 мг/100 г (табл. 4).

Таблиця 4. Показники якості листків і цибулин шалоту (середнє за 2004-2007 рр.)

Показник	Листки	Цибулини
Суха речовина, %	7,8-9,4	12,4-16,0
Загальний цукор, %	4,0-6,9	8,3-11,5
Аскорбінова кислота, мг/100 г	13,9-36,4	3,3-4,8

Найбільш високий вміст сухої речовини у листках виявлено у сортозразків К-6 (9,1%), К-18 (9,1%) та К-11 (9,2%), загального цукру - у К-5 (5,8%), К-11 (5,7%), К-15 (6,9%), К-18 (5,1%) та К-21 (5,2%), аскорбінової кислоти - у К-18 (31,4%), К-21 (29,9%), К-22 (36,4%).

Одночасно з ростом цибулини у ній відбувається накопичення сухої речовини до періоду полягання листків. Найбільшим воно було у 2006 р. - до 17,0% (Кущівка місцева), а найменше у 2007 р. - до 15,3% (Кущівка місцева). Вміст аскорбінової кислоти у цибулині до збиральної стиглості знижується у 2-3 рази. Найменший її вміст відмічений у 2007 р. - від 2,5 мг/100 г (К-21) до 4,8 мг/100 г (К-11, К-18). У цілому кращим біохімічним складом листків відрізнялись зразки К-15, К-18 та К-22, цибулин - К-6, К-11 та К-22.

Оцінка вихідного матеріалу цибулі шалот для селекції на стійкість проти пероноспорозу. Цибуля шалот часто уражується небезпечною хворобою - несправжньою борошнистою росою, тому обов'язковою є оцінка зразків на стійкість проти цієї хвороби. Погодні умови в роки проведення досліджень (2004-2006 рр.), коли спостерігався надлишок опадів у травні 2004 р. (ГТК=3,7), 2006 р. (ГТК=2,6) і червні 2006 р. (ГТК=4,5) у поєднанні з холодними ночами та росами були дуже сприятливими для розвитку і поширення пероноспорозу, що дозволило диференціювати зразки за групами стійкості проти цієї хвороби. Природний фон 2005 р. був більш епіфітотійним порівняно з 2004 та 2006 рр. Про це свідчить той факт, що зразки, які були слабосприйнятливими у 2004 та 2006 рр., виявились середньосприйнятливими у 2005 р. За результатами вивчення 30 зразків колекції на природному фоні, 25 належали до слабо- і середньосприйнятливих. За ступенем розвитку хвороби високою стійкістю проти пероноспорозу характеризувалися сортозразки К-2 (20,2%), К-4 (18,8%), К-5 (20,3%), К-23 (19,5%), К-25 (21,3%), К-27 (23,2%), К-31 (15,3%) та К-33 (22,7%). Стабільно високу стійкість проти пероноспорозу виявлено у зразків К-4 (SF=1,95), К-5 (SF=1,95), К-25 (SF=1,04) та К-27 (SF=1,27).

Удосконалення методів селекції з цибулею шалот

Відбір середньої проби як критерій об'єктивної оцінки популяції сортозразків цибулі шалот. Однією з важливих умов успішної селекції рослин є правильний відбір середньої проби. Весь інтервал змін кожної ознаки було розмежовано на п'ять класів та визначено частоту елементів сукупності, що потрапили до кожного класу. Порогове значення коефіцієнта варіації кожної з ознак за рівнем довірчої імовірності 0,95 вважається правильно обрахованим, якщо похибка становила не більше ніж 5% її величини. У наших дослідженнях порогове значення коефіцієнта варіації ознаки ”кількість листків” становило 31,2%, ”висота рослини” ? 9,9%, ”кількість пагонів” ? 32,3%, ”маса цибулини” ? 28,6% та ”кількість цибулинок у гнізді” ? 34,0%. Визначення порогового значення коефіцієнта варіації дало можливість визначити кількість рослин у пробі. Для цибулі шалот така вибірка складає не менше 178 рослин.

Використання кореляційних пляд у селекції цибулі шалот. Для скорочення об'єму технічної роботи в дослідах та вибору найбільш типових ознак було використано метод кореляційних плеяд Терентьева. Аналізуючи плеяди на трьох рівнях кореляцій виявлено, що оптимальним для аналізу популяцій і використання в доборах є рівень 0,60 (рис.2).

Виділення плеяд дало можливість скоротити базу даних з п'яти ознак до трьох найважливіших - висота рослини, маса цибулини і кількість цибулинок у гнізді. Добір за ними дає можливість змінювати популяцію цибулі шалот за системою ознак.

Методи підвищення зимостійкості у рослин шалоту. Погодні умови 2004 -2006 рр. північного Степу України (Дніпропетровська область) сприяли перезимівлі цибулин у ґрунті. У наших дослідженнях після їх осіннього висаджування у І - ІІІ декадах жовтня рослини всіх зразків стрілкували на 100%, тоді як за весняного висаджування стрілкування складало 0-1%. Кількість стрілок на рослині за осіннього висаджування у середньому коливалась від 2,1 до 3,1 шт.

Беручи до уваги здатність рослин шалоту до стрілкування, в наших дослідах поставлено за мету створити гібрид, який би поєднав високу насіннєву продуктивність цибулі ріпчастої, відмінне зберігання і високу харчову цінність шалоту. Проте, при схрещуванні цибулі ріпчастої і шалоту в дослідах отримували гібридне насіння з низькою схожістю. У більшості випадків проростки F₁ у польових умовах гинули після сходів у стадії ”петельки”. У 2004 р., коли схрещування провели з попередньою кастрацією та ручним запиленням квіток, насіння не зав'язалось. Це свідчить про необхідність пошуку інших методів селекції по створенню гібридів, які б поєднували господарсько-цінні ознаки різних видів цибулі.

Селекція на скоростиглість на основі морфологічного тесту. На основі проведених досліджень встановлено, що для створення ранньостиглих сортів необхідно використовувати вихідний матеріал з великими садивними цибулинами, а також місцеві сорти, які формують велику кількість цибулинок у гнізді. Цінним вихідним матеріалом є сортозразки К-2 та К-4, які поєднують ранньостиглість з підвищеними показниками господарсько-цінних ознак, зокрема урожайністю та стійкістю проти пероноспорозу.

Селекція на високу продуктивність рослин цибулі шалот за коефіцієнтом стабільності. За результатами наших досліджень морфологічні ознаки листків були більш стабільними порівняно з ознаками цибулин. Коефіцієнт стабільності висоти рослини у середньому за роки вивчення знаходився у межах від 1,23 до 2,30, кількості листків - від 1,15 до 2,45. При цьому висота рослини була більш стабільною (SF=1,23 -2,30) порівняно з кількістю листків (SF=1,15-2,45). Серед господарсько-цінних ознак цибулин найбільш стабільною була кількість цибулинок у гнізді (SF=1,19-2,41) порівняно з масою цибулини (SF=1,23-5,05) та середньою масою цибулинки (SF=1,25-5,17).

Отже, селекція цибулі шалот на продуктивність за масою листків і цибулин повинна бути спрямована на створення сортів з високими та стабільними господарсько-цінними показниками. Цінним вихідним матеріалом у даному напрямі можуть бути зразки К-14, К-16 та К-25, які характеризуються порівняно високою стабільністю за всіма елементами продуктивності.

Використання вихідного матеріалу цибулі шалот для створення нових сортів

Характеристика колекції цибулі шалот за формою цибулини. За комплексом морфобіологічних та господарсько-цінних ознак протягом 2004-2007 рр. вивчено 30 сортів-клонів, які можна використовувати у селекції на скоростиглість, урожайність листків і цибулин, якість продукції, стійкість проти пероноспорозу та зимостійкість. Зібрану нами колекцію цибулі шалот доцільно класифікувати за формою на п'ять груп: з округло-плескатою, округлою, овальною, плескатою, видовжено-овальною формою цибулини. Найбільша кількість зразків належить до групи з округло-плескатою формою цибулини (50%) і лише один сортозразок - з плескатою.

Новий сорт цибулі шалот Джиґіт. Серед вивченого різноманіття місцевих сортозразків виділилась форма К-4 походженням з Дніпропетровської області. Методом клонового добору у селекційних розсадниках сортозразок було покращено і у 2007 році під назвою Джиґіт передано до Державного сортовипробування. Сорт цибулі шалот Джиґіт має період від повних сходів до збирання листків 25 діб і до збирання цибулин - 76 діб. На рослині висотою 49-50 см формується у середньому 4,9-6,2 пагонів та 47-50 листків. Гніздо цибулини масою 122-129 г складається у середньому з 5,1-6,8 цибулинок масою 19-24 г кожна, видовжено-овальної форми. Зовнішні сухі луски жовто-коричневі, внутрішні соковиті - білі з фіолетовим відтінком. У листках вміст сухої речовини 8,3%, загального цукру - 5,0%, вітаміну С - 33,8 мг/100 г, а у цибулинах - 14,3%, 6,8% та 3,2 мг/100 г відповідно. Вміст нітратів у листках - 37-39 мг/100 г (гранично допустима норма 400 мг/100 г). Урожайність цибулин сорту Джиґіт становила в середньому 2,5 кг/м², сорту-стандарт Кущівка місцева - 1,8 кг/м². Товарність нового сорту складала - 75% (стандарту - 62%). Урожайність листків з цибулинами сорту Джиґіт сягала 4,0 кг/м², а сорту-стандарту Кущівка місцева - 3,6 кг/м². На природному фоні новий сорт є середньостійким проти пероноспорозу і стійкий проти несприятливих погодних умов. Сорт Джиґіт у 2009 р. занесено до Державного реєстру і рекомендовано для вирощування у різних грунтово-кліматичних зонах України.

Економічна ефективність вирощування нового сорту цибулі шалот Джиґіт. Проведений аналіз економічної ефективності вирощування нового сорту цибулі шалот Джиґіт і стандартного сорту Кущівка місцева свідчить, що умовний прибуток від реалізації зеленої цибулі нового сорту становив 44,8 тис. грн.?га, стандарту - 39,6 тис. грн.?га, рівень рентабельності відповідно - 294,7% і 275,0%. Умовний прибуток від реалізації цибулі-ріпки нового сорту становив 17,0 тис. грн.?га, стандарту - 8,4 тис. грн.?га; рівень рентабельності -82,9% і 45,2% відповідно.

ВИСНОВКИ

У дисертації теоретично узагальнено і практично вирішено важливе наукове завдання по створенню вихідного матеріалу цибулі шалот з компексом господарсько-цінних ознак. У результаті вивчення мінливості ознак залежно від погодних факторів та добору ранньостиглих, високоврожайних, стійких проти пероноспорозу сортів-клонів створено новий сорт цибулі шалот Джиґіт, який забезпечує одержання високої урожайності листків та цибулі-ріпки. Встановлені закономірності мінливості і створений новий вихідний матеріал мають практичне значення для подальшої селекції сортів цибулі шалот і дали можливість зробити такі висновки:

1. Тривалість періоду від відростання до полягання листків у різних сортозразків коливалась у межах від 75 до 78 діб залежно від погодних умов та морфобіологічних особливостей рослини. Встановлено, що веґетаційний період скорочується із збільшенням розміру садивної цибулини та кількості цибулинок у гнізді. За скоростиглістю виділились сортозразки з різних областей: Дніпропетровської - К-2, К-4, К-5, К-6, К-11, Полтавської - К-13, К-14, Вінницької - К-19, Запорізької - К-26 та Одеської - К-29.

2. Серед різноманіття вихідного матеріалу цибулі шалот виділені перспективні для селекційних програм сортозразки, які оптимально поєднують комплекс цінних морфологічних ознак листків (висота рослини, кількість листків, кількість пагонів): К-2, К-4, К-5, К-11, К-21, К-23 та комплекс компонентів і субкомпонентів урожайності цибулин (маса гнізда, кількість цибулинок у гнізді, середня маса цибулинки): К-2, К-4, К-13, К-14, К-17, К-21, К-22, К-23, К-25.

3. Встановлена суттєва кореляція між парами ознак ”кількість цибулинок у гнізді - кількість пагонів”, ”кількість листків - кількість пагонів” незалежно від погодних умов веґетаційного періоду (відповідно r=0,71-0,81, r=0,53-0,85). Виявлено суттєвий зв'язок між кількістю листків і масою гнізда цибулі шалот (r=0,37-0,47). Кореляції між висотою рослини і кількістю листків більшою мірою залежали від умов року і були суттєвими (відповідно r=0,52-0,59). Не відзначено суттєвої кореляції між такими ознаками: кількість пагонів і висота рослини; кількість пагонів і маса гнізда; маса гнізда і кількість цибулинок у гнізді.

4. Встановлено високу ефективність методу кластерного аналізу для класифікації вихідного матеріалу цибулі шалот певного напряму використанняя, отримано п'ять різноякісних груп-кластерів. У селекції на високу урожайність листків найціннішими є група сортозразків четвертого кластеру з великими цибулинами (119-126 г) та значною кількістю видовжених цибулинок у гнізді (7-9 шт.). У селекції на одержання ранньої цибулі-ріпки кращими є сортозразки першого кластеру з середньою висотою (38-44 см) та масою гнізда (60-79 г).

5. Найвищу селекційну цінність мали сортозразки, які поєднали високу урожайність листків (понад 3,4 кг/м²) і цибулин (понад 2,1 кг/м²): К-2, К-4, К-6, К-13, К-14, К-17, К-21, та К-23. Вони характеризувалися високою стабільністю цих ознак незалежно від погодних умов у роки досліджень.

6. За вмістом сухої речовини (понад 8,3%), цукрів (понад 4,7%) і аскорбінової кислоти у листках (понад 27,6 мг/100 г ) виділились зразки К-15, К-18 та К-22. За вмістом сухої речовини у цибулинах (понад 14,0%), цукрів (понад 9,0%) і аскорбінової кислоти (понад 3,5 мг/100 г) виділились сортозразки К-6, К-11 та К-22.

7. Високою стійкістю (на природному фоні) проти пероноспорозу характеризувалися сортозразки К-4, К-5, К-15, К-23, К-25, К-27, які стабільно належали до групи слабосприйнятливих незалежно від кліматичних умов року.

8. Застосування кореляційних плеяд дало можливість скоротити ознаки рослин до трьох найважливіших - висота рослини, маса цибулини і кількість цибулинок у гнізді, які забезпечують ефективну зміну популяції. Аналіз плеяд доцільно проводити при значеннях коефіцієнтів кореляцій не менше 0,6. Вибірка для оцінки морфологічних ознак повинна складати не менше 180 рослин.

9. У результаті індивідуального клонового добору з місцевих зразків створено новий сорт Джиґіт, який у 2009 р. занесений до Державного реєстру сортів, придатних для поширення в Україні. Рослини цього сорту формують 5,1-6,8 цибулинок у гнізді, видовжено-овальної форми і урожайність зелених листків 4,0 кг/м² та цибулі-ріпки 2,5 кг/м² - відповідно на 0,4 та 0,7 кг/м² вище порівняно із стандартом.

ПРОПОЗИЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЙНОЇ ПРАКТИКИ І ВИРОБНИЦТВА

1. Для створення нових промислових сортів цибулі шалот використовувати створений нами селекційний матеріал, який одержаний у результаті індивідуального та масового клонового доборів і характеризується високою урожайністю листків К-2, К-11, К-21, К-23 (походженням з Дніпропетровської області) та урожайністю листків і цибулин К-13, К-17 (з Полтавської області).

2. Для вирощування в господарствах різних форм власності рекомендується новий ранньостиглий сорт шалоту Джиґіт (76-77 діб) з урожайністю зеленої цибулі 4,0 кг/м², цибулин - 2,5 кг/м².

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

селекція цибуля шалот сорт

1. Коваленко Є. М. Характеристика морфологічних ознак цибулі шалот з Лівобережної частини України / Є. М. Коваленко // Міжвід. темат. наук. збірник: Овочівництво і баштанництво. - 2005. - № 50. - С. 55-60.

2. Коваленко Є. М. Кореляційні зв'язки між біохімічним складом і морфологічними ознаками листків цибулі шалот / Є. М. Коваленко // Вісник ЛДАУ. - 2006. - Агрономія, № 10. - С. 279-282.

3. Сич З. Д. Класифікація вихідного матеріалу цибулі шалот методом багатомірної статистики в умовах Північного Степу України / З. Д. Сич, Є. М Коваленко // Міжвід. темат. наук. збірник: Овочівництво і баштанництво. - 2007. - № 53. - С. 228-235. (Особистий внесок здобувача складає 80%: проведено аналіз літератури, отримання експериментальних даних, підготовка до друку).

4. Коваленко Є. М. Вивчення зимостійкості і характеру цвітіння шалоту в умовах Дніпропетровської області / Є. М. Коваленко // Науковий вісник НАУ. - 2007. - № 116. - С. 269-274.

5. Коваленко Є. М. Кореляційні плеяди ознак у цибулі шалот / Є. М. Коваленко // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. - 2009. - № 1. - С. 73-76.

6. Коваленко Є. М. Новий сорт цибулі шалот Джиґіт / Коваленко Є. М. // Матеріали Всеукраїнської наукової конференції молодих учених: 18-19 лютого 2010. - Умань, 2010. - Ч. 1. - С. 151-152.

АНОТАЦІЯ

Коваленко Є. М. Вихідний матеріал цибулі шалот при селекції сортів різного напряму використання в умовах північного Степу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 - селекція рослин, Інститут зернового господарства НААН України, Дніпропетровськ. - 2010.

В умовах північного Степу України зібрано колекцію і проведено оцінку вихідного матеріалу цибулі шалот за господарсько-цінними ознаками залежно від напряму його використання. Вивчено мінливість основних морфологічних ознак вихідного матеріалу цибулі шалот і кореляції між ними.

Запропоновано метод кластерного аналізу для класифікації вихідного матеріалу цибулі шалот за господарсько-цінними ознаками. Виділено джерела ранньостиглості, продуктивності та високої якості продукції.

Вивчено можливість одержання стрілкуючих рослин цибулі шалот в умовах північного Степу України і проведення гібридизації її з цибулею ріпчастою.

Методом клонового добору з місцевої форми К-4 створено новий високоврожайний, з масою листків 4,0 кг/м² і цибулин 2,5 кг/м², сорт цибулі шалот Джиґіт.

Ключові слова: цибуля шалот, вихідний матеріал, селекція, добір, скоростиглість, продуктивність, мінливість, стабільність.

АННОТАЦИЯ

Коваленко Е. М. Исходный материал лука шалот при селекции сортов различного направления использования в условиях северной Степи Украины - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 - селекция растений, Институт зернового хозяйства НААН Украины, Днепропетровск. - 2010.

Изучено основные хозяйственно-ценные признаки исходного материала лука шалот в условиях северной Степи Украины. Материалом испытания были 30 образцов с различных областей Украины: Винницкой, Днепропетровской, Харьковской, Полтавской, Черниговской, Запорожской, Одесской.

Выявлено степень изменчивости морфологических признаков листьев и луковиц за годы исследований. Наибольшая изменчивость характерна для количества листьев (21,4 -35,2%) и количества побегов (23,4-40,4%), а наименьшая - для высоты растений (7,6 -9,7%). Количественные признаки луковицы шалота имели высокие коэффициенты вариации - C_v=19,2-45,4%.

Установлено корреляции между хозяйственно-ценными признаками. Существенная корреляция обнаружена между такими признаками: количеством листьев и количеством побегов; количеством побегов и количеством луковичек в гнезде; количеством листьев и массой гнезда.

Представлено классификацию исходного материала лука шалот по морфологическим признакам листьев и количественным признакам луковиц методом кластерного анализа. Коллекцию разделено на пять групп (кластеров). Первый кластер объединил сортообразцы со средней высотой (38-44 см) и массой гнезда (60-90 г); второй - сортообразцы с большими гнездами (77-96 г); третий - представлен одним образцом, растения которого высокорослые (53 см) и с небольшим количеством луковичек в гнезде (5-6 шт.); четвертый - растения высокорослые (41-44 см) с большими гнездами (119 -126 г) и пятый - растения низкорослые (30-31 см) с небольшими гнездами (44-59 г). Наибольшее колличество образцов составляло первую и вторую группы. Наиболее ценными для селекции на урожайность оказались образцы вошедшие в первый и четвертый кластеры.

Выделены источники раннеспелости, продуктивности и высокого качества продукции.

Использование метода корреляционных плеяд Терентьева дало возможность сократить количество признаков до трех наиболее существенных - высота растения, масса гнезда и количество луковичек в гнезде.

Изучена возможность стрелкования растений лука шалот в условиях северной Степи Украины. Луковицы высаживали в І - ІІI декадах октября. В результате такой посадки растения имели 1,7-3,3 стрелки.

Методом клонового отбора с местной формы К-4 происхождением с Днепропетровской области создан новый сорт лука шалот Джигит со средней урожайностью листьев 4,0 кг/м² и луковиц 2,5 кг/м².

Ключевые слова: лук шалот, исходный материал, отбор, селекция, скороспелость, продуктивность, изменчивость, стабильность.

SUMMARI

Kovalenko E.M. Initial material of onion shallot in breeding at varieties of different uses in the northern Steppe of Ukraine. -Manuscript.

Dissertation for the degree of candidate of agricultural sciences in speciality 06.01.05 - breedings of plants, Institute grain husbandry, Dnepropetrovsk. - 2010.

In the conditions of northern Steppe of Ukraine it is collected a collection and it is spent an estimation of an initial material of onion shallot to economic valuable signs depending on use direction.

It is studied variability and correlations of the basic morphological signs of an initial material of onions shallot.

It is offered a method сlustering features for classification of an initial material of onions shallot to economic-valuable signs. Sources early ripeness, efficiency and highly quality production are allocated.

Possibility of reception of plants of onions shallot which its hybridization with onions napiform stalks in the conditions of northern Steppe of Ukraine and is spent is studied.

By method of clonal selection from local form К-4 it is created high-yielding behind weight of leaves (4,0 kg/m²) and bulbs (2,5 kg/m²) onions grade shallot the Dzhigit.

Key words: onion shallot, initial material, selection, breeding, early ripeness, productivity, variability, stability.

Размещено на Allbest.ru

...