Відтворення оригінального насіння картоплі з різного вихідного матеріалу в умовах південно-західної частини лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ІНСТИТУТ РОСЛИННИЦТВА ІМ. В.Я. ЮР'ЄВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

06.01.14 - Насінництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Відтворення оригінального насіння картоплі з різного вихідного матеріалу в умовах південнозахідної частини лісостепу України

Семенчук Валентина Григорівна

Харків - 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в

Буковинському інституті агропромислового виробництва

Української академії аграрних наук

Науковий керівник - кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

ВЕРМЕНКО Юрій Якович,

Інститут картоплярства УААН, завідувач відділу

оригінального, елітного насінництва та інструментальної діагностики

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

ВІТАНОВ Олександр Дмитрович,

Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр`єва УААН,

старший науковий співробітник лабораторії моніторингу та трансферу інновацій

кандидат сільськогосподарських наук

КАС'ЯН Людмила Олександрівна,

Сумський інститут АПВ УААН,

завідувач сектором насінництва картоплі

Захист відбудеться „22” жовтня 2008 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 при Інституті рослинництва ім. В. Я. Юр'єва УААН за адресою: 61060 м. Харків, прт Московський, 142, тел. (057) 3922378, факс (057) 7798417

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр'єва УААН за адресою: 61060 м. Харків, прт Московський, 142.

Автореферат розіслано „4” вересня 2008 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Петренкова В.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Використання високопродуктивного вихідного матеріалу - важливий чинник в отриманні якісного насіння в оригінальному насінництві.

Саме таким є насіннєвий матеріал, отриманий зі застосуванням методу термотерапії та культури апікальних меристем. Важливим чинником при цьому, зважаючи на високу енергоємність цього методу, є інтенсифікація процесу його розмноження, спрямована на отримання значних обсягів садивних бульб як вихідного матеріалу в оригінальному насінництві.

Проведені в цьому напряму дослідження в основному стосувалися удосконалення прийомів мікроклонального розмноження оздоровлених рослин в культурі in vitro, застосовуючи мікроживцювання з наступним культивуванням живців на різних субстратах у культиваційних спорудах. Зазначений процес потребує значних матеріальнотехнічних та фінансових витрат.

У той же час прийоми та методи випробування оздоровлених рослин в умовах відкритого грунту, спрямовані на отримання значних обсягів оздоровлених життєздатних садивних бульб стосовно сорту та умов культивування, не вивчені.

Визначення таких прийомів забезпечить одержання у короткі терміни за одночасного зниження витрат значної кількості оздоровленого насіннєвого матеріалу як вихідного в оригінальному насінництві. Використання такого оригінального насіння для відтворення еліти, в свою чергу, сприятиме отриманню високопродуктивного репродукційного насіннєвого матеріалу, зокрема нових сортів та сортів, що користуються підвищеним попитом у виробництві.

Оскільки подібних досліджень в південнозахідній частині Лісостепу України не проводилось, і, враховуючи народногосподарське значення кінцевих результатів, тема дисертаційної роботи є актуальною і досить важливою у первинному насінництві в галузі картоплярства.

Зв'язок роботи із науковими програмами, планами, темами. Дослідження здійснювали за тематикою Буковинського інституту АПВ УААН в 2001-2006 роках, у відповідності з науковотехнічною програмою “Картоплярство” за завданням 20012005рр “Відпрацювання системи насінництва картоплі на основі біотехнології, ресурсозбереження та фітосанітарних прийомів в умовах західного регіону України” (номер держреєстрації 0101У004282), у 2006 році за завданням „Розробити способи одержання і розмноження вихідного оздоровленого матеріалу еліти картоплі в умовах Буковини” (номер держреєстрації 0106U003022).

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження - встановлення спрямованих на інтенсифікацію процесу вирощування оздоровлених садивних бульб ефективних прийомів використання в оригінальному насінництві оздоровленого біотехнологічним методом насіннєвого матеріалу, отриманого різними способами культивування вихідних рослин in vitro, на етапі in vitro - in vivo.

Для досягнення поставленої мети вирішували такі завдання:

визначення ефективних прийомів розмноження оздоровлених біотехнологічним способом рослин in vitro на етапі in vitro - in vivo;

встановлення особливостей росту і розвитку та продуктивності вихідних оздоровлених рослин in vitro в польових умовах та культиваційних спорудах за різних прийомів їх культивування на етапі in vitro - in vivo;

встановлення продуктивності та ураженості хворобами оригінального насіннєвого матеріалу в розсадниках суперсупереліти та супереліти при використанні садивних бульб, отриманих за різних прийомів культивування вихідних оздоровлених рослин in vitro;

визначення економічної ефективності використання як вихідного в оригінальному насінництві оздоровленого біотехнологічним способом насіннєвого матеріалу, отриманого за різних прийомів культивування вихідних оздоровлених рослин in vitro .

Об'єкт дослідження - продукційний процес формування урожайності та насіннєвих якостей оригінального насіння, відтвореного з оздоровленого різними способами вихідного насіннєвого матеріалу.

Предмет дослідження - визначення особливостей та економічної доцільності культивування оздоровлених рослин in vitro на етапі in vitro - in vivo з метою отримання значних обсягів оздоровленого вихідного матеріалу в оригінальному насінництві.

Методи дослідження. За допомогою польового методу визначали продуктивність та сортові якості оригінального насіння на різних етапах його відтворення за використання різного вихідного матеріалу. Ураженість рослин картоплі вірусами визначали візуально. Лабораторнопольовий метод використовували для спостереження за ростом і розвитком рослин при культивуванні розсади від рослин in vitro, визначення її урожайності і сортових якостей в польових умовах. Лабораторний метод - для дослідження наявності латентної вірусної інфекції в рослинах картоплі при відтворенні оригінального насіння з різного вихідного оздоровленого матеріалу, застосовуючи метод краплинної серодіагностики. Метод математичної статистики (дисперсійний) - для оцінки вірогідності отриманих результатів досліджень. насіння картопля продуктивність урожайність

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах південнозахідної частини Лісостепу України доведено високу ефективність застосування на етапі in vitro - in vivo культивування розсади в горщиках на відміну від рулонного способу. Встановлено, що при горщиковому способі культивування розсади зростає інтенсивність росту та розвитку, а також її життєздатність в умовах відкритого грунту.

Встановлено, що вирощування горщикової розсади у відкритому грунті забезпечує прискорене розмноження оздоровленого матеріалу за рахунок підвищеної урожайності та отримання більшої кількості бульб від однієї рослини.

Доведено, що спосіб культивування оздоровлених вихідних рослин на етапі in vitro - in vivo з метою отримання розсади за подальшого вирощування розсадних рослин у відкритому грунті за умови просторової ізоляції від джерел і векторних переносників вірусної інфекції та застосування комплексу насінницьких заходів істотно не впливає на ураженість насіннєвого матеріалу збудниками вірусних хвороб. Нагромадження вірусної інфекції у процесі продукування оздоровленого насіннєвого матеріалу значною мірою залежить від властивостей сорту протистояти реінфекції.

Доведено, що продуктивність першої, другої та третьої бульбової репродукції від оздоровлених методом термотерапії та культури апікальної меристемної тканини рослин in vitro суттєво не змінюється залежно від способу культивування оздоровлених вихідних рослин на етапі in vitro - in vivo.

Практичне значення одержаних результатів. Експериментально обґрунтована можливість та економічна доцільність культивування оздоровлених рослин in vitro в горщиках з поживним субстратом при отриманні розсади, що забезпечує при вирощуванні її в польових умовах зростання як врожайності таких рослин, так і кількості бульб від однієї рослини. Результати досліджень щодо отримання та формування вихідного оздоровленого матеріалу використані при відтворенні оригінального насіння в насінницьких господарствах Чернівецької області: ДПДГ „Центральне” Буковинського інституту АПВ УААН та СВК „Агрофірма „Оршівська” Кіцманського району.

Обґрунтована доцільність використання горщикової розсади для прискореного розмноження оздоровленого матеріалу за використання його як вихідного при відтворенні еліти картоплі за скороченим циклом, що дозволяє прискорити процес розмноження репродукційного насіння, зокрема нових сортів та сортів, які користуються підвищеним попитом у виробництві.

Особистий внесок здобувача. Дослідження за темою дисертації виконані здобувачем особисто. Узагальнено і теоретично обґрунтовано отримані експериментальні дані, сформовано висновки і пропозиції виробництву. Наукові положення з теми дисертації отримані автором самостійно. Впровадження розробок у виробництво здійснено за участі автора. Авторство в спільних публікаціях складає 80%.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати досліджень викладено у виступах та доповідях на засіданнях вченої ради Буковинського інституту АПВ УААН, при звітуванні аспірантів за проведену роботу в Інституті картоплярства УААН (щорічно упродовж 20012005 років); на Міжнародній науковопрактичній конференції „Аграрний форум2004” (Суми, 2529 вересня 2004 р.), на Міжнародній науковопрактичній конференції „Наукове забезпечення інноваційного розвитку аграрного виробництва в Карпатському регіоні” (м. Чернівці, 79 червня 2007 року в Буковинському інституті АПВ УААН).

Публікації. Основні положення дисертації опубліковано в 5 наукових працях, у тому числі в 4 статтях у фахових виданнях та 1 тезах наукової конференції.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 162 сторінках машинописного тексту (комп'ютерний варіант), ілюстрована 61 таблицею, 2 рисунками, 3 додатками і містить вступ, 8 розділів, висновки, пропозиції виробництву. Список використаних джерел нараховує 186 найменувань, з них 18 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Використання різних методів та прийомів отримання оздоровленої картоплі, як вихідного матеріалу при відтворенні оригінального насіння та значення вірусної інфекції в насінництві картоплі

(огляд літератури)

У розділі наведено аналіз результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних вчених стосовно отримання оздоровленого високопродуктивного вихідного насіннєвого матеріалу та методів його відтворення в оригінальному насінництві. зроблено висновки про причиннонаслідкові зв'язки в системі вихідний матеріал - сорт - вірус в процесі продукування оздоровленого насіннєвого матеріалу картоплі.

УМОВИ, МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження виконували у відділі рослинництва і біотехнології Буковинського інституту АПВ УААН, у південнозахідній частині Лісостепу впродовж 20012006 років.

Вихідні рослини in vitro одержували з Інституту картоплярства УААН, які розмножували шляхом живцювання у лабораторних умовах Буковинського інституту АПВ. У подальшому одержані рослини перед висадженням у відкритий грунт дорощували в теплиці у горщиках та в рулонах. Паралельно в горщиках у теплиці вирощували рослини in vitro для одержання мінібульб. Об'єм горщиків - 380 см3.

Грунтосуміш у горщиках та в рулонах складалася з трьох частин грунту і однієї частини піску. Технологія вирощування загальноприйнята для культиваційних споруд.

Дорощені в теплиці рослини з добре розвинутою кореневою системою, висотою 810 см, з 45 листками пересаджували у відкритий грунт, здійснюючи поливання висаджених рослин.

Випробування вихідного матеріалу, вирощування першої, другої, третьої бульбової репродукції здійснювали методом накладання в умовах просторової ізоляції від джерел та переносників вірусної інфекції із застосуванням загальноприйнятих насінницьких заходів.

Грунт дослідного поля - чорнозем опідзолений, важкосуглинковий. Реакція ґрунтового розчину близька до нейтральної: рН сольової витяжки 6,26,8. Вміст рухомого фосфору (за Кірсановим) - 15 мг, обмінного калію (за Масловою) - 17 мг і азоту (за Тюріним) - 15,4 на 100 г грунту.

Погодні умови за 20012006 роки були відносно сприятливими для виконання досліджень.

Дослід було закладено в селекційнонасінницькій сівозмінні. Попередник -озима пшениця. Технологія вирощування і засоби захисту від шкідників та хвороб загальноприйняті для вирощування насіннєвої картоплі в умовах південнозахідної частини Лісостепу України.

При проведенні досліджень використовували ранньостиглі сорти Божедар, Серпанок; середньоранні Водограй та Невська; середньостиглий Луговська.

Присутність вірусної інфекції визначали методом крапельної серодіагностики. Для цього використовували антивірусні сироватки до XBK, MBK, SBK, виготовлені в Інституті сільськогосподарської мікробіології УААН.

Наявність рослин з зовнішніми ознаками вірусних хвороб визначали з використанням візуальної оцінки. Облік урожаю поділяночний. Облік структури урожаю проводили за кількістю бульб за фракціями.

Результати досліджень опрацьовували методом дисперсійного аналізу.

Економічна ефективність результатів досліджень розрахована з використанням „Методики определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научноисследовательских и опытноконструкторских работ, новой техники и рационализаторских предложений” (К.: Урожай, 1986).

РІСТ, РОЗВИТОК, ПРОДУКТИВНІСТЬ ТА СОРТОВІ ЯКОСТІ ВИХІДНИХ РОСЛИН IN VITRO ЗА РІЗНИХ СПОСОБІВ ЇХ КУЛЬТИВУВАННЯ

У роки культивування вихідного матеріалу встановлено, що способи дорощування рослин in vitro перед висадженням у поле суттєво не впливали на висоту рослин та кількість міжвузлів і листків. У сорту Божедар висота рослин перед висадженням в поле становила 8,0 см, у сорту Серпанок - 8,58,8 см, Водограй - 10,0 см, Невська - 9,710,0 см, Луговська - 9,09,5 см. Кількість листків та міжвузлів також не залежала від способів культивування рослин in vitro і становила 45 на одну рослину. Встановлено, що приживленність розсадних рослин, дорощених у горщиках, становила у сорту Божедар 92%, що на 12% більше порівняно з розсадою, отриманою в рулонах. Така ж тенденція спостерігалась і в інших сортах.

Висота рослин від горщикової розсади в період бутонізації була вищою порівняно з рослинами, дорощеними в рулонах. У сорту Божедар на 1,7 см, Серпанок на 3,3 см, Водограй на 4,2 см, Невська на 1,2 см, Луговська на 2,2 см.

Вказана закономірність характерна для сортів всіх груп стиглості, які використовували для досліджень.

Дорощування рослин in vitro в горщиках у веснянолітній теплиці перед висадженням у відкритий грунт порівняно з їхнім дорощуванням у рулонах, збільшує врожайність залежно від сорту на 1,93,7 т/га. Дорощування рослин in vitro в горщиках також сприяло утворенню більшої кількості бульб під кущем порівняно з їхнім дорощування у рулонах на 1,13,1 шт. Істотної різниці щодо середньої маси однієї бульби залежно від способу дорощування розсади не встановлено (табл.1).

Таблиця 1

Урожайність та складові продуктивності картоплі від оздоровлених рослин in vitro залежно від способів їх дорощування при культивуванні розсади перед садінням у відкритий грунт

Сорти	Урожайність, т/га	Кількість бульб з одного куща	Середня маса однієї бульби, г
	2001	2002	2003	2001	2002	2003	2001	2002	2003
Розсада від рослин in vitro, дорощених в горщиках
Ранні
Божедар	12,8	8,4	9,1	9,2	9,0	9,0	30,4	18,8	25,8
Серпанок	18,0	8,6	10,7	14,3	12,0	11,0	25,3	16,7	33,1
Середньоранні
Водограй	20,5	10,6	13,3	14,9	14,0	10,5	28,7	16,9	35,6
Невська	20,5	9,3	12,7	14,4	12,0	7,9	34,2	19,3	36,0
Середньостиглий
Луговська	19,5	8,8	10,9	14,3	10,0	7,9	29,8	20,6	37,8
Розсада від рослин in vitro, дорощених в рулонах
Ранні
Божедар	9,9	4,9	8,5	8,0	7,0	6,9	28,4	18,0	33,5
Серпанок	15,5	5,9	8,9	10,9	9,0	8,0	32,1	17,4	30,6
Середньоранні
Водограй	16,2	6,4	10,6	12,9	11,0	8,1	27,5	13,9	32,7
Невська	18,3	5,7	11,6	12,4	11,0	7,5	29,7	18,7	34,0
Середньостиглий
Луговська	17,2	5,4	10,7	11,8	9,0	7,2	30,4	21,2	36,5
НІР05	1,1	0,9	0,8	0,8	1,4	1,1	2,7	1,9	3,5

При вирощуванні рослин in vitro в горщиках у веснянолітній теплиці за три роки досліджень середня кількість бульб від однієї рослини становила від 1,8 у сорту Серпанок до 3,4 бульби у сорту Водограй. Середня маса однієї бульби знаходилась в межах 3,76,8 г. При цьому найбільшу кількість бульб з 1м2 площі теплиці отримано у сорту Водограй 800850, найменше у сорту Серпанок 450520 бульб (табл.2).

Таблиця 2

Складові продуктивності рослин in vitro, вирощених в горщиках в стаціонарній веснянолітній теплиці

Сорти	Кількість бульб з однієї рослини	Середня маса однієї бульби, г	Кількість бульб, шт./ м2
	2001	2002	2003	2001	2002	2003	2001	2002	2003
Ранні
Божедар	2,6	2,0	2,2	3,7	4,9	4,2	650	520	555
Серпанок	2,1	1,8	2,0	4,5	5,7	5,0	520	450	494
Середньоранні
Водограй	3,2	3,4	3,3	6,2	7,1	6,7	800	850	825
Невська	2,8	3,1	2,9	5,9	6,8	6,1	725	780	710
Середньостиглий
Луговська	2,4	2,2	2,4	4,8	6,2	5,8	600	575	550
НІР05	0,6	0,5	0,6	0,9	1,1	1,1	27	46	31

Врожайність та сортові якості оздоровленного насіннєвого матеріалу першої бульбової репродукції, отриманої за різних способів культивування вихідних рослин in vitro

При випробуванні першої бульбової репродукції, отриманої від розсади за різних способів культивування оздоровлених вихідних рослин in vitro, істотної різниці в урожайності відносно сорту не встановлено, загальний рівень врожайності залежить від генотипу сорту. Найвища урожайність встановлена для середньостиглого сорту Луговська. За роки досліджень вона становила 21,924,0 т/га (рис.1).



Істотної різниці відносно сорту щодо середньої маси однієї бульби та їх кількості з одного куща залежно від способу культивування вихідних рослин in vitro при отриманні розсади також не встановлено.

Продуктивність мінібульб першої бульбової репродукції від рослин in vitro, отриманих від горщикової та рулонної розсади в полі і, отриманих в теплиці при вирощуванні рослин в горщиках, рівнозначна.

Суттєвої різниці в межах сорту, щодо наявності рослин із зовнішніми ознаками проявлення вірусної інфекції в насадженнях садивних бульб першої бульбової репродукції, залежно від способу культивування вихідних оздоровлених рослин in vitro, не встановлено. Загальна кількість хворих рослин становила 0,82,1%, тобто знаходилася в межах вимог Державного стандарту щодо суперсупереліти (табл.3).

Таблиця 3

Наявність хворих рослин картоплі за зовнішніми ознаками проявлення вірусної інфекції залежно від способу культивування вихідних оздоровлених рослин in vitro

Сорти	Спосіб культивування вихідних оздоровлених рослин in vitro	Кількість хворих рослин за зовнішніми ознаками проявлення вірусної інфекції, %
		перша бульбова репродукція	друга бульбова репродукція	третя бульбова репродукція
		20022004 рр.	20032005р	20042006р
Божедар	Горщикова розсада	1,01,3	1,41,6	1,92,2
	Рулонна розсада	1,11,3	1,41,7	1,82,1
	Тепличні горщикові рослини	0,80,9	1,41,5	2,12,4
Серпанок	Горщикова розсада	1,82,1	2,02,3	2,02,4
	Рулонна розсада	1,72,0	2,12,4	2,02,2
	Тепличні горщикові рослини	1,11,4	2,12,2	2,32,4
Водограй	Горщикова розсада	1,11,4	1,01,5	1,51,9
	Рулонна розсада	0,81,2	1,01,2	1,71,9
	Тепличні горщикові рослини	1,11,2	1,01,8	1,72,0
Невська	Горщикова розсада	0,91,2	1,92,1	2,02,3
	Рулонна розсада	1,01,3	1,32,1	2,12,4
	Тепличні горщикові рослини	0,91,4	1,52,0	2,22,3
Луговська	Горщикова розсада	0,81,4	1,51,8	1,61,8
	Рулонна розсада	0,91,3	1,51,8	1,72,0
	Тепличні горщикові рослини	1,21,4	1,51,7	1,61,8

Врожайність та сортові якості оздоровленого насіннєвого матеріалу другої бульбової репродукції, отриманої за різних способів культивування вихідних рослин in vitro

Способи культивування вихідних оздоровлених рослин in vitro істотно в межах сорту не впливали на урожайність другої бульбової репродукції. Загальний рівень урожайності, як і першої бульбової репродукції, є біологічною властивістю сорту. Найвища врожайність встановлена у сорту Луговська. За роки випробувань вона становила 26,727,0 т/га. Найнижча урожайність характерна для ранньостиглого сорту Божедар 18,819,1 т/га (рис.2).

Суттєвої різниці в межах сорту щодо середньої маси бульб та їх кількості з одного куща, а також фракційного складу бульб в урожаї залежно від способу культивування вихідних оздоровлених рослин in vitro при випробуванні насіннєвого матеріалу другої бульбової репродукції не встановлено. Кількість рослин картоплі із зовнішніми ознаками проявлення вірусної інфекції в насадженнях садивними бульбами другої репродукції зросла, порівняно з першою бульбовою репродукцією, проте не перевищувала вимог Державного стандарту щодо насаджень супереліти і становила у сорту Божедар 1,31,7%; у сорту Серпанок 1,92,4%; Водограй 1,01,8%; Невська 1,32,1%; Луговська 1,51,8% (див. табл.3).

Врожайність та сортові якості оздоровленого насіннєвого матеріалу третьої бульбової репродукції, отриманої за різних способів культивування вихідних рослин in vitro

За роки досліджень не встановлено також суттєвої різниці в межах сорту щодо врожайності, середньої маси бульб та їх кількості з одного куща, залежно від способу культивування оздоровлених вихідних рослин in vitro, при випробуванні насіннєвого матеріалу третьої бульбової репродукції. Суттєвим чинником є генотип сорту. Так, найвища врожайність встановлена в сорту Луговська 26,026,6 т/га, найнижча в сорту Божедар 18,118,4 т/га.

Не вплинули способи культивування оздоровлених вихідних рослин in vitro і на фракційний склад бульб в урожаї третьої бульбової репродукції. Бульби розміром менше 28 мм становили 1724%, насіннєвої фракції 2860 мм - 4758%, більше 60 - мм 2335%бульб в урожаї. Найвища бульбоутворююча здатність встановлена у сорту Луговська - 8,99,5% бульб з одного куща, найнижча у сорту Божедар - 6,67,1 бульб з одного куща. У насадженнях садивними бульбами третьої репродукції також не встановлено істотної різниці щодо кількості рослин із зовнішніми ознаками проявлення вірусної інфекції. Загальна кількість хворих рослин залежала від властивостей сорту протистояти вірусній інфекції. Так, за роки досліджень ураженість сорту Божедар становила 1,92,4%, Серпанок - 2,02,4%, Водограй -1,72,0%, Невська - 2,02,4%, Луговська - 1,62,0%, згідно з вимогами Державного стандарту щодо еліти (див. табл. 3).

Разом з тим, згідно проведених розрахунків щодо динаміки зростання площ насаджень оздоровленої картоплі, залежно від способу дорощування вихідних рослин in vitro перед садінням у відкритий грунт, встановлена можливість прискореного розмноження оздоровленого насіннєвого матеріалу за рахунок застосування культивування розсади картоплі від рослин in vitro в горщиках. Це пов'язано насамперед з підвищеною життєздатністю горщикової розсади, в першу чергу щодо підвищення її бульбоутворюючої здатності і як наслідок можливість садіння на більшій площі. Так, можлива площа насаджень від горщикової розсади зростає в розсадниках третьої бульбової репродукції залежно від сорту на 0,16,3 га; четвертої на 1,225,8 га, порівняно з рулонною розсадою (рис.3).

Разом з тим показник зростання площ насаджень від горщикової розсади в значній мірі залежить від генотипу сорту щодо його бульбоутворюючої здатності на етапі культивування розсади від рослин in vitro.

Так, найбільш можливе зростання площ насаджень оздоровленої картоплі від горщикової розсади на четвертий рік продукування встановлено у сортів Серпанок - 25,8 га, Луговська - 19,8 га та Божедар - 11,9 га. У той же час у сорту Водограй, перевага щодо горщикової розсади порівняно з рулонною становить 1,2 га.

Накопичення латентної вірусної інфекції в процесі продукування оздоровленого насіннєвого матеріалу, отриманого за різних способів культивування вихідних рослин in vitro

Дослідженнями встановлено, що зміна показника ураженості рослин картоплі вірусами за роки продукування суттєво не залежить від методу культивування вихідних оздоровлених рослин in vitro. Суттєвим чинником щодо накопичення вірусної інфекції у насіннєвому матеріалі є генотип сорту. Найвища ураженість рослин латентною вірусною інфекцією на третій рік продукування бульб від рослин in vitro встановлена у сорту Божедар 51,451,7%, найменша - у сорту Водограй 30,741,3%.

Зростання показника ураженості XBK, SBK, MBK на третій рік продукування бульб від рослин in vitro порівняно з насадженнями вихідних рослин in vitro - становило 22,157,7%, з насадженнями першою бульбовою репродукцією 32,143,0%. Найменше зростання цього показника встановлено у сорту Водограй, найбільше - у сорту Невська (табл.4).

Таблиця 4

Накопичення X, M, Sвірусів картоплі в процесі продукування оздоровленого насіннєвого матеріалу, отриманого за різних способів культивування вихідних рослин in vitro

Сорт	Спосіб культивування вихідних рослин in vitro	Кількість рослин інфікованих XBK, SBK, MBK в насадженнях оздоровленим насіннєвим матеріалом в процесі його продукування, %
		в рік отримання бульб від рослин in vitro	роки продукування бульб від рослин in vitro
			1й	2й	3й
		20012003 рр.	20022004 рр.	20032005 рр.	2004 2006 рр.
Божедар	Горщикова розсада	7,3	10,3	44,5	51,4
	Рулонна розсада	7,0	11,3	40,5	51,7
	Тепличні горщикові рослини	0	8,7	42,2	51,7
Серпанок	Горщикова розсада	7,2	9,2	38,7	50,3
	Рулонна розсада	8,9	8,8	36,5	48,0
	Тепличні горщикові рослини	0	9,5	34,7	49,6
Сорт	Спосіб культивування вихідних рослин in vitro	Кількість рослин інфікованих XBK, SBK, MBK в насадженнях оздоровленим насіннєвим матеріалом в процесі його продукування, %
		в рік отримання бульб від рослин in vitro	роки продукування бульб від рослин in vitro
			1й	2й	3й
		20012003 рр.	20022004 рр.	20032005 рр.	2004 2006 рр.
Водограй	Горщикова розсада	3,4	8,5	22,0	30,7
	Рулонна розсада	4,9	10,5	23,2	41,3
	Тепличні горщикові рослини	0	8,3	19,8	40,4
Невська	Горщикова розсада	9	12,3	39,7	56,2
	Рулонна розсада	8,0	12,3	38,5	58,0
	Тепличні горщикові рослини	0	11,7	39,3	57,7
Луговська	Горщикова розсада	6,7	11,8	28,3	41,7
	Рулонна розсада	7,2	9,7	27,0	43,7
	Тепличні горщикові рослини	0	8,3	28,8	44,2

Стосовно найбільш поширеного MBK (Мвірус картоплі) показник ураженості цим вірусом при серологічній діагностиці зростав у насадженнях бульбами другої репродукції на 15,531,5%, третьої - на 35,545% в порівнянні з насадженнями бульбами першої репродукції від вихідних оздоровлених рослин in vitro. Рослин, уражених XBK (Хвірус картоплі), не встановлено.

ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗАТОСУВАННЯ В ОРИГІНАЛЬНОМУ ТА ЕЛІТНОМУ НАСІННИЦТВІ КАРТОПЛІ ОЗДОРОВЛЕНОГО ВИХІДНОГО НАСІННЄВОГО МАТЕРІАЛУ, ОТРИМАНОГО ЗА РІЗНИХ СПОСОБІВ КУЛЬТИВУВАННЯ РОСЛИН IN VITRO

Економічна оцінка результатів досліджень засвідчила, що найбільш економічно доцільним з метою отримання значної кількості насіннєвого матеріалу від оздоровлених рослин in vitro за їх послідуючого вирощування в польових умовах є попереднє культивування в горщиках для отримання життєздатної розсади.

За таким способом кількість насіннєвих бульб першої бульбової репродукції зростає на 2000 штук на 1000 вихідних рослин та збільшується прибуток на 2778 грн. порівняно з культивуванням рослин in vitro в рулонах.

За наступного продукування бульб від горщикової розсади в первинних розсадниках впродовж трьох років обсяг насіннєвого матеріалу, порівняно з садивними бульбами від рулонної розсади, зростає в 1,5 рази, при цьому грошові надходження збільшуються на 14502 грн. Рівень рентабельності отримання третьої бульбової репродукції з використанням насіннєвого матеріалу від горщикової розсади становить 195%, що на 55% вище за використання насіннєвого матеріалу від рулонної розсади.

За урожайності 25 т/га можливо додатково отримати 9,2 т еліти. Додатковий прибуток від її реалізації за ціною 3,5 тис. грн./т становитиме 32,2 тис. грн. на 1000 вихідних оздоровлених рослин in vitro. За наступного розмноження отриманої від горщикової розсади еліти, можливо за урожайності 25 т/га отримати додатково 65,7 т першої репродукції.

Отже, поряд з отриманням додаткового прибутку в процесі культивування бульб від горщикової розсади, забезпечується виробництво більшої кількості садивних бульб високих категорій, що сприяє виробництву високопродуктивного репродукційного насіннєвого матеріалу для сортозаміни та сортооновлення.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і вирішення нового важливого наукового завдання щодо встановлення ефективних прийомів відтворення оригінального бульбового насіння картоплі з вихідного матеріалу, оздоровленого різними способами, в умовах південнозахідної частини Лісостепу України. Доведено, що при культивуванні розсади горщиковим способом, на відміну від рулонного, зростає, як правило, інтенсивність росту і розвитку, життєздатність і врожайність розсадних рослин, збільшується кількість пагонів на рослині. Застосування горщикової розсади забезпечує підвищення продуктивності оздоровлених рослин in vitro при їх вирощуванні в польових умовах, що має суттєве значення в насінництві для відтворення оригінального насіння.

1. Рослини in vitro, отримані біотехнологічним способом, дорощені в горщиках, на відміну від розсади, культивованої в рулонах, відзначаються інтенсивним ростом і розвитком. За роки досліджень у сортів Серпанок, Невська і Луговська перевищення висоти рослин на користь горщикової культури становило залежно від сорту 35 см порівняно з дорощуванням у рулонах. У сортів Водограй і Божедар за обох способів культивування розсада, отримана для висадження в ґрунт, однорідна за висотою.

2. Рослинам від горщикової розсади властиве утворення більшої кількості пагонів. Різниця в кількості пагонів на одній рослині щодо горщикової розсади порівняно з рулонною становила у сортів Божедар і Серпанок 0,4, а у сортів Водограй і Луговська - 0,2 пагони. У сорту Невська цей показник за обох способів культивування розсади рівнозначний.

3. Розсада, отримана в горщиках, відзначається підвищеною життєздатністю. Приживленність такої розсади у відкритому ґрунті становила залежно від сорту 8492%, що на 412% більше в порівнянні з рулонною. Перевага за врожайністю на користь горщикової розсади порівняно з рулонною розсадою за середніми показниками трирічних випробувань становила 1,93,7 т/га.

4. Вирощування горщикової розсади в польових умовах забезпечує, порівняно з рулонною розсадою, утворення в сорту Божедар на 1,8, Серпанок на 3,1, Водограй на 2,4, Невська на 1,1, Луговська на 1,4 більше бульб під кущем. Загальна кількість бульб від однієї розсадної рослини залежить від генотипу сорту і відповідно (горщикова і рулонна) становила у сорту Божедар - 9,1 і 7,3; Серпанок - 12,4 і 9,3; Водограй - 13,1 і 10,7; Невська - 11,4 і 10,3; Луговська - 10,7 і 9,3 шт.

5. Продуктивність сортів Божедар, Серпанок, Водограй, Невська, Луговська в насадженнях першої, другої та третьої бульбової репродукції не залежить від способу культивування оздоровлених вихідних рослин на етапі in vitro - in vivo. В процесі продукування встановлена рівнозначність урожайності сортів Божедар, Серпанок, Водограй, Невська, Луговська, продукованих від вихідних бульб, які отримані від горщикової розсади при вирощуванні її в польових умовах та в горшечній культурі у веснянолітній теплиці.

6. Ураженість рослин вірусами в насадженнях бульбами першоїтретьої репродукцій сортів Божедар, Серпанок, Водограй, Невська, Луговська не залежала від способу культивування оздоровлених вихідних рослин in vitro (горщикова, рулонна розсада). Загальна ж кількість хворих рослин залежала від генотипу сорту, в першу чергу, здатності протистояти вірусній інфекції. У насадженнях третьою бульбовою репродукцією проявлення ураженості рослин вірусами була у сорту Божедар на рівні 1,92,4%, Серпанок - 2,02,4%, Водограй- 1,72,0%, Невська - 2,12,4%, Луговська - 1,62,0%.

7. Показник латентної вірусної інфекції зростав відповідно до терміну розмноження вихідних оздоровлених бульб. Так, стосовно найбільш поширеного MBK (Мвірус картоплі) показник ураженості цим вірусом при серологічній діагностиці зростав у насадженнях бульбами другої репродукції на 15,531,5%, третьої - на 35,545% в порівнянні з насадженнями бульбами першої репродукції від вихідних оздоровлених рослин in vitro. Рослин, уражених XBK (Хвірус картоплі), не встановлено.

8. За роки досліджень ураженість насаджень вірусами не перевищувала 0,82,4%, тобто відповідала вимогам Державного стандарту до оригінального насіння (не більше 2,5%).

9. У південнозахідній частині Лісостепу України за умови просторової ізоляції посадок оздоровленої картоплі від джерел та переносників вірусної інфекції і застосування комплексу обов'язкових насінницьких заходів, у першу чергу видалення хворих рослин у міру їх виявлення, регулярного обробітку посадок афіцидами, раннього знищення картоплиння, продуктивність першої, другої та третьої бульбових репродукцій від оздоровлених методом термотерапії та культури апікальної меристемної тканини рослин in vitro суттєво не змінюється залежно від способу культивування оздоровлених рослин на етапі in vitro - vivo.

10. З метою отримання бульбового насіннєвого матеріалу та використання його для відтворення оригінального насіння та еліти за скороченим циклом, найбільш економічно ефективним при розмноженні оздоровлених рослин in vitro для одержання першої бульбової репродукції є культивування горщикової розсади. При цьому кількість насіннєвих бульб зростала на 2000 штук на 1000 вихідних рослин та збільшувались грошові надходження на 2778 грн. порівняно з культивуванням рослин in vitro в рулонах.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. При відтворенні оригінального насіння картоплі з використанням як вихідного насіннєвого матеріалу, оздоровленого біотехнологічним способом, для отримання бульб у польових умовах, дорощування оздоровлених рослин in vitro перед висадженням у відкритий грунт проводити в горщиках з об'ємом ґрунтової суміші (грунт, пісок 3:1) 380 см3, удобрення NPK 1:1,2:1,5, вологоємність ґрунтового субстрату 7580% загальної вологоємності, період культивування 1821 діб.

2. В умовах південнозахідної частини Лісостепу України для відтворення оригінального насіння бульб на основі оздоровленої біотехнологічним способом картоплі, як вихідний насіннєвий матеріал використовувати садивні бульби від розсади, отриманої за культивування рослин in vitro в горщиках.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА МАТЕРІАЛАМИ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Семенчук В.Г. Продуктивність оздоровлених рослин in vitro залежно від способу їх розмноження / В.Г. Семенчук // Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія „Агрономія і біологія”. - 2004. - Вип. 6 (9). - С . 4144.

2. Семенчук В.Г. Розмноження оздоровлених рослин in vitro та їхня продуктивність / В.Г. Семенчук // Картоплярство. - 2004. Вип. 33. - С. 158162.

3. Семенчук В.Г. Урожайність та сортові якості насіннєвої картоплі при застосуванні різних методів розмноження / В.Г. Семенчук // Картоплярство. - 2006. Вип. 34 - 35 - С. 5256.

4. Семенчук В.Г. Продуктивність насіннєвої картоплі залежно від способу одержання вихідного матеріалу / В.Г. Семенчук // Зб. наук. праць Подільського державного аграрнотехнічного університету. - 2006. - Вип.14. - С. 9598.

5. Семенчук В.Г. Ураженість рослин картоплі вірусними хворобами в процесі продукування оздоровленого насіннєвого матеріалу отриманого за різних способів культивування вихідних рослин in vitro / В.Г. Семенчук, О.Г.Коханюк // Матеріали Міжнародної науковопрактичної конференції „Наукове забезпечення інноваційного розвитку аграрного виробництва в Карпатському регіоні” - Оброшино, 2007. С. 154158 (частка авторства 80% - постановка досліджень, обробка експериментальних даних, їх аналіз і формування тексту за темою дисертаційної роботи).

АНОТАЦІЇ

Семенчук В.Г. Відтворення оригінального насіння картоплі з різного вихідного матеріалу в умовах південнозахідної частини Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук зі спеціальності 06.01.14 - насінництво. - Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН, Харків, 2008 р.

Дисертацію присвячено визначенню ефективних прийомів використання як вихідного в оригінальному насінництві отриманого біотехнологічним способом насіннєвого матеріалу залежно від способу культивування вихідних оздоровлених рослин (дорощування рослин in vitro в горщиках і рулонах з наступним вирощуванням отриманої розсади в польових умовах, вирощування рослин in vitro в горщиках у веснянолітній теплиці), спрямованих на інтенсифікацію процесу отримання садивних бульб на етапі in vitro - іn vivo.

Встановлено, що за культивування розсади горщиковим способом на відміну від рулонного зростає, як правило, інтенсивність росту і розвитку, життєздатність і врожайність розсадних рослин, збільшується кількість пагонів на рослині. Застосування горщикової розсади забезпечує підвищення продуктивності оздоровлених рослин in vitro при їх вирощуванні в польових умовах, що має суттєве значення в насінництві для відтворення оригінального насіння на основі оздоровленого вихідного матеріалу. Водночас, продуктивність і ураженість першоїтретьої бульбової репродукцій від оздоровлених рослин in vitro не залежали від способу їх культивування на етапі in vitro in vivo під час отримання розсади сорту.

Найбільш економічно доцільним з метою отримання значної кількості насіннєвого матеріалу від оздоровлених рослин in vitro є попереднє культивування їх в горщиках для підвищення життєздатності розсади, що дозволяє збільшити кількість бульб.

Основні результати досліджень знайшли виробниче впровадження у процесі формування еліти картоплі за чотирирічною схемою, з використанням як вихідного матеріалу першої бульбової репродукції від рослин in vitro, дорощених в горщиках для отримання розсади.

Ключові слова: картопля, рослини in vitro, перша, друга, третя бульбова репродукція, оригінальне насіння, врожайність, віруси, вірусні хвороби, сорти.

Семенчук В.Г. Воспроизводство оригинального семенного картофеля из разного исходного материала в условиях югозападной части Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.14 - семеноводство. Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева УААН, Харьков, 2008.

В исследованиях в Буковинском институте АПП УААН в течение 20012006 годов в условиях югозападной части Лесостепи Украины изучена продуктивность высоких категорий семенного материала картофеля в зависимости от способа культивирования оздоровленных растений in vitro с целью интенсификации процесса получения оздоровленных клубней на этапе in vitro - іn vivo.

Установлено, что в процессе продуцирования первойтретьей клубневой репродукций от оздоровленных растений in vitro, в условиях пространственной изоляции от источников и векторных переносчиков вирусной инфекции и осуществления комплекса общепринятых семеноводческих мероприятий, урожайность существенно не изменяется в зависимости от способа их культивирования на этапе in vitro - іn vivo (доращивание растений in vitro в горшочках и рулонах с последующим выращиванием полученной рассады в полевых условиях, выращивание растений in vitro в горшочках в весеннелетней теплице).

Пораженность растений вирусными болезнями в посадках клубнями первой третьей репродукций не зависела от способа культивирования исходных оздоровленных растений in vitro. Количество больных растений зависело от генотипа сорта, в первую очередь, способности противостоять вирусной инфекции. Так, на посадках третьей клубневой репродукции количество растений, пораженных вирусными болезнями, составляло: по сорту Божедар 1,92,4%, Серпанок 2,02,4%, Водограй 1,72,0%, Невский 2,12,4%, Луговской 1,62,0%.

Показатель латентной вирусной инфекции возрастал с увеличением срока размножения исходных оздоровленных клубней. Относительно наиболее распространенного MBK, показатель пораженности этим вирусом возрастал в посадках клубнями второй репродукции на 15,5 - 31,5%, третьей на 35,3 - 45% относительно посадок первой репродукции от исходных оздоровленных растений in vitro.

В элитном семеноводстве по сокращенной схеме с использованием как исходного оздоровленного материала культивирование растений in vitro наиболее экономически целесообразно проводить в горшочках с целью получения жизнеспособной высокопродуктивной рассады для получения значительного количества клубней.

Выращивание горшочной рассады в полевых условиях способствовало в сравнении с рулонной рассадой образованию по сорту Божедар на 1,8, Серпанок на 3,1, Водограй на 2,4, Невский на 1,1, Луговской на 1,4 больше клубней под кустом.

Культивирование рассады и дальнейшее продуцирование полученных оздоровленных посадочных клубней с целью предупреждения интенсивного инфицирования растений картофеля патогенами, в первую очередь вирусами, необходимо осуществлять в условиях пространственной изоляции от источников и переносчиков вирусной инфекции с обязательным удалением больных растений по мере их выявления, а также необходимо применять другие общепринятые семеноводческие приёмы.

Ключевые слова: картофель, растения in vitro, исходный оздоровленный материал, первая, вторая, третья клубневая репродукция, оригинальные семена, урожайность, вирусы, вирусные болезни, сорта.

Semenchuk V.G. The reproduction of potato seeds from different kinds of basic material in the SouthWestern part of the ForestSteppe of Ukraine. - A manuscript.

The dissertation thesis for the Candidate of agricultural sciences degree in speciality 06.01.14. --Seedgrowing. -- Plant Production Institute named after V.Ya.Yuriev UAAS, Kharkiv, 2008.

The thesis is devoted to the definition of effective methods of seed potato use in basic material seed growing in order to intensify the process of biotechnologically improved seed tubers obtaining at the in vitroin vivo stage. The kinds of seed material were distinguished by the way of basic plants in vitro cultivation (in pots with further planting into open soil, in cassettes with further planting into open soil, in pots into springsummer greenhouse).

It is established that the method of basic seed material reproduction in pots, in comparison with reproduction in cassettes, generally leads to an increase in growth and development intensity, viability, yield level and stems quantity. In the field conditions the plants, which were grown in pots, produce greater quantity of tubers, which is important for original seed material reproduction from basic seed material. At the same time, the yield levels and viruses presence of 1st3rd reproductions of basic seed material did not depend substantially oh the method of the improved basic plants cultivation at the in vitroin vivo stage.

The potato plants damaged during production by virus infection do not depend substantially on the method of the improved basic plants cultivation at the in vitro stage, but variety genotype is substantial.

The previous cultivation of improved plants in vitro in pots is most economically effective, as it leads to plant viability increase and to obtaining greater quantity of tubers.

The main results of the research were practically applied for elite seed potato formation as to four years scheme, with the use of first tuber reproduction of improved plants in vitro cultivated in pots as the basic seed material.

Key words: potato, in vitro plants, first, second and third tubers reproduction, basic material, yield, viruses, virus diseases, varieties.

Размещено на Allbest.ru

...