Научное обоснование методов реализации продуктивного потенциала овощных культур с высокой адаптивностью к условиям центрального региона России

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Специальности: 06.01.05 - Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

06.01.01 - Общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Научное обоснование методов реализации продуктивного потенциала овощных культур с высокой адаптивностью к условиям центрального региона России

Сычёв Сергей Михайлович

МОСКВА - 2010

Диссертационная работа выполнена на кафедре плодоовощеводства, хранения и переработки продукции растениеводства ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» в 1993-2009 годах.

Научный консультант:

доктор сельскохозяйственных наук,

академик РАСХН

Пивоваров Виктор Федорович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Федорова Маргарита Ивановна

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Постников Андрей Николаевич

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Молявко Алексей Александрович

Ведущая организация: Российский Университет Дружбы Народов

Защита состоится «11» ноября 2010 года в 10.00 час. на заседании

совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 220.019.01

при Всероссийском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства овощных культур по адресу: 143080, Московская область, Одинцовский район, п/о Лесной городок, п. ВНИИССОК

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИССОК

Автореферат разослан « » 2010 года

Ученый секретарь совета по защите

докторских и кандидатских диссертаций Д 220.019.01

доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Пышная О.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Здоровье нации, ее нынешнего и будущих поколений во многом определяется полноценностью питания. Центральный регион, особенно его юго-западная часть, характеризуется ухудшением экологической обстановки вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. Кроме того, непростая экономическая ситуация, довольно узкий ассортимент овощной продукции, особенно в длительный зимний период, сказывается на ухудшении питания населения. Круглогодичное потребление высококачественной овощной продукции, а также разнообразие овощных культур - это один из необходимых ключей в решении данной проблемы (Бунин, Сычёв, 1996).

В восстановительный период ликвидации последствий аварии на ЧАЭС, система "почва-растение" является основным звеном в цепочке, приводящей в организм человека до 70% радионуклидов. Главная проблема, с которой сталкивается сельхозпроизводитель на загрязнённой территории, заключается в том, что мировой науке и практике пока неизвестны доступные методы, которые позволили бы прервать биологическую цепочку миграции радионуклидов в природе (Басалаев, Пашкевич, 2004).

В связи с этим основная роль сельскохозяйственной науки - разработка методов, гарантирующих получение продукции с высокой урожайностью и минимальным содержанием экотоксикантов, в том числе радионуклидов. Для этого рекомендуются в основном высокозатратные технологические приёмы. Наиболее радикальными и дешевыми способами снижения накопления в продукции экотоксикантов являются: селекционный путь создания радиофобных сортов, позволяющих в условиях загрязнения почвы радионуклидами получать относительно чистую продукцию (Пивоваров, Добруцкая, 2002), а также внедрение в сельскохозяйственное производство новых высокоурожайных овощных культур, нетрадиционных для данного региона. Одной из таких культур является дайкон, его интродуцирование, изучение биологии, морфологии в данных гео-экологических условиях представляет практическую важность. Дайкон, помимо высоких вкусовых достоинств, обладает значительной урожайностью и сравнительно коротким вегетационным периодом. Учёными также доказана способность этой культуры выводить из организма радионуклиды и другие вредные вещества.

Постоянное удорожание энергетических ресурсов при производстве овощной продукции требует совершенствования способов реализации продуктивного потенциала овощных культур, как открытого, так и защищенного грунта.

Урожайность и качество продукции овощных культур защищенного грунта во многом зависят от рассады, поэтому улучшение её качества и сокращение продолжительности рассадного периода имеют большое значение. Особый интерес для выращивания рассады вызывают вещества, содержащие гумус, ассортимент которых на рынке растёт. Основой для их производства чаще всего являются продукты жизнедеятельности дождевых компостных червей - копролиты. В качестве компонентов почвосмесей для выращивания рассады часто используют дешёвые местные глины различного минералогического состава, особенно содержащие цеолит (Цеолиты: эффективность, 2000). Поэтому изучение цеолитсодержащего трепела, Фокинское месторождение которое открыто в Брянской области, имеет важное значение. В этой связи изучение эффективности использования различных компонентов для почвосмесей в технологической схеме выращивания рассады актуально.

Результаты наших исследований позволят дополнить уже имеющиеся сведения о накоплении химических элементов овощными растениями применительно к задачам селекции на высокое качество продукции, что и дало возможность определить цель диссертационной работы.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является комплексная оценка и выделение исходного материала для селекции и семеноводства, научное обоснование технологии возделывания овощных культур в Центральном регионе России.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение сортовой реакции дайкона на условия интродукции в Центральном регионе России;

- выделение исходного материала для селекции сортов со специфической адаптивностью к условиям интродукции;

- выделение сортообразцов для использования в овощном производстве;

- селекция салата на устойчивость к накоплению радионуклидов при изучении как фонов различных эколого-географических естественных сред;

- выявление сортового разнообразия салата по накоплению радионуклидов в товарной части урожая и по параметрам адаптивности и стабильности; сортовой дайкон радионуклид салат

- выделение морфологических признаков для косвенного отбора по накоплению радионуклидов в продукции;

- разработка способов снижения 137Cs в продукции салата;

- изучение особенностей роста и развития рассады овощных культур (огурец, томат, перец сладкий) на различных питательных смесях;

- определение экономической эффективности возделывания дайкона и

производства рассады огурца, томата, перца сладкого

Научная новизна. Впервые изучена коллекция сортообразцов дайкона по морфологическим и хозяйственно-биологическим признакам. Проведено изучение морфологических особенностей семян овощных культур редисно - редечной группы. Определены оптимальные сроки и способы посева дайкона для получения товарной продукции и ведения семеноводства. Впервые проведён фитосанитарный мониторинг вредителей и болезней. Изучен химический состав корнеплодов дайкона, содержание в них радионуклидов и дана дегустационная оценка их качества, выделен исходный материал для селекции сортов со специфической адаптивностью к условиям интродукции. Выявлена экономическая эффективность возделывания дайкона в условиях Центрального региона России.

Впервые определены генотипы салата со стабильно низким накоплением радионуклидов; выявлены биологические особенности исходных форм для селекции на устойчивость к накоплению радионуклидов; определены возможности применения импульсного низкочастотного электрического поля (ИНЭП) и стимуляторов роста для снижения уровня радионуклидов в товарной продукции.

Впервые проведена агрономическая и экономическая оценка питательных смесей на основе тепличного грунта и дерновой земли с копролитом, гуматом-Люкс и цеолитсодержащим трепелом Фокинского месторождения Брянской области при выращивании рассады огурца, томата и перца сладкого.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Интродукция - как метод ускорения создания исходного материала для селекции и практического использования.

2. Фитосанитарный мониторинг дайкона на устойчивость к биотическим стрессорам.

3. Подбор сортов при селекции салата (Lactuca sativa L.) на минимальное накопление радионуклидов, как метод экологической селекции; физические и химические методы снижения их содержания в продукции.

4. Целесообразность применения гумусовых удобрений и цеолита, как агрохимический метод при использовании в качестве основы питательной смеси тепличного грунта и дерновой земли на рассаде огурца, томата и перца сладкого.

5. Экономическая эффективность возделывания дайкона и производства рассады овощных культур

Практическая значимость работы. На основании морфологических и биологических показателей выделены образцы дайкона, имеющие селекционно-генетическое и хозяйственное значение. Установлены оптимальные сроки и способы посева дайкона с целью получения товарных корнеплодов и ведения семеноводства в Центральном регионе России. Полученные данные по особенностям морфологии семян могут быть использованы для разработки методов определения посевных качеств и подлинности семян. Фитосанитарный мониторинг вредителей и болезней позволяет определить устойчивость сортообразцов дайкона и установить оптимальные сроки посева в данных условиях. Показатели биохимического состава и органолептическая оценка качества корнеплодов дают возможность выделить лучшие сорта и. гибриды, пригодные для возделывания как в сельскохозяйственном производстве, так и в индивидуальном частном секторе. Полученные в ходе исследований результаты использованы при селекции сорта дайкона Дубинушка.

Разработанные методы позволят повысить эффективность селекционного процесса, направленного на получение сортов салата, обладающих устойчивостью к накоплению радионуклидов за счёт использования информативных сред для испытания и отбора исходного материала как источника стабильно низкого содержания 137Cs, косвенного отбора по морфобиологическим признакам, так как в овощеводстве возможно использование сортовой изменчивости при выборе сортов для выращивания в зонах загрязнения.

Установлены оптимальные питательные смеси на основе тепличного грунта и дерновой земли, обеспечивающие рентабельное производство стандартной рассады огурца, томата и перца сладкого. Даны практические рекомендации.

Результаты исследований включены в лекционные курсы по овощеводству, читаемые в Брянской Госсельхозакадемии при подготовке специалистов по агрономическим и экономическим специальностям.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на отчетных сессиях ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур в 1993-2005 годах, представлены на VI международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино, 1997, 2005, I - ой международной конференции «Дождевые черви и плодородие почв» (Владимир, 2002), международной научно-практической конференции «Использование достижений современной биологической науки при разработке технологий в агрономии, зоотехнии и ветеринарии» (Брянск, 2002), международной научно-практической конференции «Агроэкологические аспекты устойчивого Развития АПК» (Брянская ГСХА в 2002-2010 годах), международной научной конференции «Состояние и проблемы научного обеспечения овощеводства защищённого грунта» (Москва, 2003). На конференции Молодых ученых-аграриев Центрального федерального округа (Брянск, 2003), научно-практической конференции, посвящённой 75-летию со дня рождения проф. Г.Б. Гальдина (Пенза, 2003), международной научно-практической конференции «Технологические аспекты производства продукции растениеводства и животноводства» (Брянск, 2004), международной научно-практической конференции «Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства» (Брянск, 2004), V международной научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (Донской ГАУ, 2004), международном симпозиуме (Москва, 2005), международной научно-практической конференции «Эффективное овощеводство в современных условиях» (Минск, 2005), международном симпозиуме «Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства овощных культур» (Москва, 2005), международной научно-практической конференции «Климат, экология, сельское хозяйство Евразии» (Иркутск, 2009), международной научно-практической конференции «Инновации в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур» (Горки, 2009, 2010).

Публикации результатов исследований. По материалам диссертационной работы опубликовано 54 научных и учебно - методических издания, в том числе: 1 монография, 1 учебное пособие, 2 рекомендации и 10 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ. На созданный сорт дайкона Дубинушка получено авторское свидетельство.

Структура и объём диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на 430 страницах компьютерного текста, экспериментальные данные приведены в 83 таблицах, 42 рисунках и схемах и 90 приложениях.

Автор выражает искреннюю признательность докторам сельскохозяйственных наук, профессорам: академику РАСХН И.В. Казакову, Е.Г. Добруцкой, Е.В. Просянникову, М.С. Бунину, В.И. Старцеву, В.Е. Торикову, А.В. Дронову, Г.П. Малявко, И.В. Сычёвой за помощь и содействие в выполнении, и оформлении настоящей работы, и благодарит, кандидатов с.-х. наук А.В. Солдатенко, А.В. Орлова, а также сотрудников кафедры плодоовощеводства, хранения и переработки продукции растениеводства Брянской ГСХА, отделов селекции и семеноводства столовых корнеплодов и методов экологической селекции ВНИИССОК, принимавших участие в данной работе.

Особая благодарность научному консультанту - доктору сельскохозяйственных наук, академику РАСХН В.Ф. Пивоварову, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Н.М Белоусу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА (обзор литературы)

Аналитический обзор литературных источников отражает современное состояние вопросов эколого-биологических, морфологических, хозяйственных и технологических особенностей возделывания малораспространённых овощных культур в условиях радиоактивного загрязнения территории. Однако научные сведения по вышеуказанным вопросам в регионе крайне ограничены, что определило цель и задачи наших исследований, результаты которых изложены в данной работе.

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Почвенно - климатические условия. Исследования по дайкону и рассаде овощных культур (огурец, томат, перец сладкий) проводились в Брянской области, климатические условия которой характеризуются как умеренно - континентальные. Лето довольно теплое, зима умеренно холодная. Общая продолжительность теплого периода с положительной среднесуточной температурой воздуха составляет 220 - 230 суток в году. Этот период обычно начинается в конце марта и заканчивается в первой половине ноября. Период активной вегетации (со среднесуточными температурами воздуха выше 10°С) составляет 140...145 суток. Он начинается в апреле - начале мая и заканчивается в конце сентября. Сумма активных температур выше 10°С составляет 2200...2300°С. Дата возможного первого заморозка - 15 сентября.

Среднегодовое количество осадков равно 560...600 мм, из них 390...450 мм выпадает за теплый период и 140...190 мм - в зимние месяцы. Наибольшее количество осадков бывает в июле, а минимальное приходится на декабрь, январь и февраль.

Устойчивый снежный покров обычно образуется в первой половине декабря, мощность его колеблется в значительных пределах.

В период проведения исследований погодные условия характеризовались значительным разнообразием, что позволило объективно оценить новую овощную культуру дайкона по основным хозяйственно ценным признакам.

Земельные участки, где проводились исследования, относительно выровнены по рельефу, почва - серая лесная, суглинистая по механическому составу. Мощность гумусового горизонта составляет от 30 до 60 см, содержание гумуса в пахотном горизонте 2,6...3,2 %. Реакция почвенного раствора рН 6,0...6,3.

Сортообразцы салата изучали в открытом грунте на естественном фоне (п. ВНИИССОК, Одинцовский район Московской области, РФ; п. Гордеевка, Гордеевского района Брянской области, РФ и в Республике Беларусь - Гомельская область, д. Демьянки, Добрушского района). Московская область, отличаясь наибольшей долготой дня, имеет минимальные значения всех агроклиматических показателей, кроме средней относительной влажности воздуха в полуденные часы. Гомельская область характеризуется максимальными показателями по сравнению с другими зонами исследований. Брянская область занимает промежуточное положение за исключением средней относительной влажности воздуха в полуденные часы - максимальное значение показателя среди трёх зон. Условия вегетации в основном соответствовали биологическим требованиям салата, но различались по годам.

Объекты исследований. Объектом исследований служили овощные культуры: дайкон, салат, огурец, томат и перец сладкий. В качестве материала для исследований использованы: коллекция 47 сортов и гибридов дайкона различных агроклиматипов отечественной и зарубежной селекции, 12 сортообразцов салата, которые подобраны по различию морфологических признаков, биологических особенностей, которые получены из лабораторий ВНИИССОК: генетики и цитологии, экологических методов селекции, а также из коллекции ГНЦ ВИР.

В качестве сравнения были использованы и другие овощные культуры редисно-редечной группы (редька, редис, репа).

Эффективность использования гумусовых удобрений и цеолитсодержащего трепела Фокинского месторождения Брянской области изучали на рассаде овощных культур.

Копролит был произведён из навоза КРС на учебно-опытной вермиферме Брянской ГСХА. По агрохимическим свойствам он соответствовал ТУ 9891 - 007 - 11158098 - 96 Минсельхоза России.

Гумат-Люкс - концентрированное органо-минеральное удобрение. Наиболее полно подходит для внекорневой и корневой подкормки растений.

Цеолитсодержащий трепел - Фокинского месторождения. По данным ГГП «Брянскгеология» в его состав входит (% от массы): SiO2 общ. - 36,8-89,9; Al2O3 - 2,9-9,2; Fe2O3 - 1,4-3,1; CaO - 0,8-29,1; MgO - 0,1-2,3; Na2O - 0,05-0,38; K2O - 0,7-1,37.

Методы исследований. Морфологические и физиологические исследования семян овощных культур проводились по Методике физиологических исследований в овощеводстве и бахчеводстве (1970). При морфологическом описании растений использовали методики Международного союза по растительным техническим ресурсам (IBPGR-) и Международного союза по защите новых сортов растений (UPОU).

Полевые опыты проводили по методике Б.А. Доспехова (1985) в соответствии с отраслевыми стандартами «Делянки и схемы посева в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве овощных культур, параметры» ОСТ 46 71 - 78 (1978). Повторность опытов четырехкратная, площадь учетной делянки составляла 5 м2, размещение делянок рендомизированное. Морфологию семенного куста и элементы структуры урожая семян изучали в зависимости от площади питания растений дайкона.

Деляночные опыты закладывались на участках, подготовленных по общей для всех овощных культур агротехнике. Во время вегетации растений вели фенологические наблюдения, проводили биометрические измерения.

Определение зависимости накопления салатом цезия, стронция и других элементов от вида почв проведено на верховом торфе, торфяно-перегнойной и дерново-подзолистой почве. Анализ образцов осуществляли с помощью инструментального нейтронного и атомно-абсорбционного методов (Горбунов и др., 1987). Определение содержание 137Cs в овощах, а также в почвенных образцах провели в лаборатории агрохимии и почвоведения Брянской ГСХА, с помощью гамма-радиометрического метода определения 137Cs (ГОСТ 10179-96). Биохимический состав определяли в лабораторных условиях согласно Методам биохимического исследования растений (Ермаков и др., 1987; АОАС, 1996): растворимые сухие вещества - рефрактометрически; сухие вещества - методом высушивания; сахара - по Бертрану; витамин С - по Мурри в фазе технической спелости растений. Индивидуальное описание в фазе технической спелости по морфологическим и количественным признакам в соответствии с Методикой ЭСИ (1995). Обработку семян импульсным низкочастотным электрическим полем проводили на приборе стимулятор электрофизический "СЭФ" за 8 суток до посева, при экспозиции 20 минут, 3 часа, 6 и 9 часов. При изучении способности сопротивления отрицательному воздействию радионуклидов, с применением стимуляторов роста использовали амарантин (10-5 и l0-6 %), альбит (10-5 и l0-3 %) и селенат натрия (10-5и 10-6 %). Определение адаптивной способности и стабильности генотипов по методике А.В. Кильчевского, Л.В. Хотылевой (1985). Взаимосвязь между количественными признаками определяли методом корреляционного анализа (Доспехов, 1985).

При изучении эффективности использования гумусовых удобрений и цеолитсодержащего трепела Фокинского месторождения Брянской области на рассаде овощных культур, исследования проводили в 6-ти опытах, схемы которых были составлены в соответствии с Методическими рекомендациями по изучению эффективности нетрадиционных органических и органоминеральных удобрений (Афанасьев, Мёрзлая, 2000).

Опыты закладывали методом рендомизированных повторений в трёхкратной повторности по следующим схемам.

Тепличный грунт состоял из смеси торфа, навоза и опилок в соотношении 1:1:1. Копролит и цеолит использовали для приготовления питательных смесей, которыми набивали полиэтиленовые горшки объёмом 1 л. В каждый горшок высевали по два семени овощной культуры. После появления первого настоящего листа в горшке оставляли по одному нормально развитому растению. Далее рассаду выращивали по обычной технологии, принятой в хозяйстве. Гумат-Люкс использовали в виде подкормки (8 г/10 л воды, из расчёта 10 л на 2 м2) после появления всходов.

В копролите, тепличном грунте и дерновой земле до закладки опытов определяли: pH солевой вытяжки и нитраты потенциометрически на иономере М-120 по ГОСТ 26483-85 и ГОСТ 26951-86 соответственно. Содержание подвижного фосфора и обменного калия (по Мачигину в модификации ЦИНАО - ГОСТ 26205-91), содержание органического вещества по ГОСТ 27753.10-88 и ГОСТ 26213-91.

В процессе вегетации проводили фенологические наблюдения за ростом и развитием рассады по методике Госсортосети. Через сутки фиксировали высоту растений. Отмечали наступление фаз развития рассады при наличии признаков у 10 % растений, а полную фазу - при наличии признаков у 75 % растений.

Объём и массу корней определяли в лабораторных условиях по методике МГУЛ (Рожков, Кузнецова, Рахматуллоев, 2004). Объём корней определяли сразу после отмывки погружением их в воду. Для определения массы, корни высушивали до воздушно-сухого состояния и взвешивали.

Отдельные методики приводятся в соответствующих разделах экспериментальной части диссертации. Статистическую обработку всех экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа по каждому году отдельно (Доспехов, 1985). Экономическую эффективность рассчитывали по методике Всесоюзного НИИ экономики сельского хозяйства.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Интродукция - как метод ускорения создания исходного материала

для селекции и практического использования

В условиях Центрального региона России нами была использована интродукция дайкона в качестве метода ускорения селекционного процесса, так как это позволяет за сравнительно короткое время ввести в культуру с помощью акклиматизации или натурализации, хорошо отработанный селекционный материал с устойчивым комплексом хозяйственно полезных признаков.

Морфологические признаки семян капустных корнеплодных культур

Морфологические признаки семян являются важными показателями и служат критериями для разработки методов определения посевных качеств и подлинности семян.

Исследования, проводимые в 1993-2008 годах в Брянской ГСХА показали различную степень варьирования линейных признаков семян капустных корнеплодных культур.

Варьирование длины семян лобы и редиса было незначительным (до 18%), ширины - средним (25%), толщины - значительным (36%). Сортообразцы дайкона и редьки по этим показателям имеют разную величину изменчивости. Варьирование линейных признаков семян репы незначительно (до 10%). Среди всех подвидов у дайкона, репы и редьки наблюдается наименьшее разнообразие по окраске семян (от светло - до темно-коричневой). Четкой градации по окраске семян дайкона в зависимости от агроклиматипа, также не наблюдалось.

Установлено, что наибольшее колебание по массе 1000 семян имеют образцы дайкона весеннего агроклиматипа (5,0 - 19,2 г), наименьшее - образцы летнее-осеннего агроклиматипа (6,2 - 15,8 г), средние показатели имеют сортообразцы летнего, осеннего и зимнего агроклиматипов (рис. 1).

Рис. 1. Варьирование массы 1000 семян дайкона, г

(1993 - 2008 годы)

Таким образом, существуют различия в морфологическом описании семян капустных культур. Установление подобных закономерностей необходимо, так как данные, характеризующие эти различия, можно в дальнейшем использовать при разработке соответствующих элементов технологии и семенном контроле.

Оценка коллекции сортообразцов дайкона и выделение исходного материала для селекции и семеноводства

Морфологическое изучение листовой розетки растений проводили по следующим признакам: угол наклона розетки, число листьев, форма и край верхушки, поверхность, окраска, опушение, край листовой пластинки, форма и окраска черешка.

При изучении признаков корнеплода учитывали следующие показатели: форму корнеплода, его длину и диаметр, форму основания и головки корнеплода, окраску, поверхность кожуры, степень погружённости в почву.

Оценка биологической урожайности показала варьирование значений среди исследуемых образцов по массе. Масса корнеплода дайкона с розеткой листьев находится в пределах от 500 г (Prince Alari) до 2650 г (Fuyudori Miura F1), у лобы этот показатель составляет от 260 г (Earli red) до 1300 г (Manyo Chinese cross F1).

Урожайность коллекционных образцов дайкона варьирует от 2,8 кг/м2 (Prince Alari) до 11,2 кг/м2 (Fuyudori Miura F1). Максимальная урожайность лобы отмечена у сорта Manyo Chinese cross F1 - 7,3 кг/м2 , а самый низкий её показатель у сорта Earli red - 1,1 кг/м2. Значительное дифференцирование этих показателей можно объяснить тем, что урожайность - это интегральный признак, в развитии и фенотипическом проявлении которого принимают участие множество факторов, начиная от генотипической возможности сортов и гибридов до эколого-географических условий их интродуцирования.

Проведённый химический анализ показывает высокое содержание сухого вещества, общего сахара и витамина С в корнеплодах дайкона. По содержанию сухого вещества (10,41 %) выделился гибрид Sensin Riso F1 осеннего климатипа, общего сахара - сорт Dajcon летнего климатипа (6,7 %), а витамина С гибрид Hayasummari Ookura F1 осеннего климатипа (43,7 %).

Необходимо отметить, что корнеплоды дайкона накапливают незначительное количество нитратов 500 - 900 мг/кг (ПДК 1400 мг/кг).

В результате проведённых исследований получены данные по фенотипическому проявлению генотипического разнообразия культивируемых подвидов Raphanus sativus L. восточно - азиатского центра происхождения культурных растений. Выделенные сортообразцы перспективны для использования в качестве исходного материала для селекции и семеноводства в условиях Центрального региона России. Они могут быть источником следующих хозяйственно - полезных признаков:

1. Прямостоячая розетка листьев (Daykusin F1, Shin Ichi Sobutori, Haruyshi F1);

2. Скороспелость (Blue Sky F1, Haruyoshi №3 F1, Spring Teller F1, Spring Festival F1, Haruyoshi №2 F1);

3. Малая погружённость корнеплода в почву (Haruyoshi №3 F1, Haruyoshi №2 F1, Blue Sky F1, Spring Festival F1, Schunkay F1);

4. Высокая продуктивность (Mino Summer Cros F1, Jinuy Nagabuto F1, Haruyoshi F1, Harumsami F1, Daykusin F1, Fuyudori Miura F1, Spring Festival F1, Noer Crovn F1);

5. Высокие вкусовые качества (Spring Teller F1, Mino Summer Cros F1, Schunkay F1, Jinuy Nagabuto F1, Natsu Sakari F1, Eifuku, Hove King F1, Shin Cross).

Все эти сортообразцы были включены в селекционный процесс с целью создания сортов и гибридов более короткого вегетационного периода, с высокой урожайностью и устойчивостью к преждевременному стеблеванию, приспособленных к выращиванию, как в открытом, так и в защищённом грунте Центрального региона Российской Федерации. По результатам исследований получены первые отечественные сорта дайкона Саша и Дубинушка.

Морфо - биологическая и хозяйственная характеристика сортообразцов дайкона. Результаты проведенных нами исследований свидетельствуют, что по длине и диаметру корнеплода изученные сортообразцы весьма различны. Длина товарного корнеплода дайкона колеблется от 9,5 см до 35,0 см. Таким образом, изученные образцы дайкона по длине корнеплода можно разделить на группы: средней (до 20 см), большой (21-30 см) и очень большой длины (свыше 30 см). Корнеплоды средней длины имели образцы Дубинушка, Саша, Шогоин. Большую длину имели сорта Миясиге, Миновасе, Токинаши, а сорта Белый длинный, Клык слона, Спринг кросс имели очень большую длину корнеплода.

Диаметр корнеплода дайкона по образцам находился в пределах 7-10 см. По диаметру корнеплода образцы можно классифицировать на группы: с очень малым диаметром (до 7,0 см), малым (7,1-8,0 см) и средним (8,1-10,0 см). Очень малый диаметр корнеплода дайкона имели образцы Саша и Дубинушка в ранние сроки посева. Образцы дайкона Белый длинный, Клык слона, Миновасе, Миясиге, Токинаши, Спринг кросс, Шогоин имели средний диаметр корнеплода. Все сортообразцы имели выпуклую форму головки корнеплода, сорт Саша - плоскую.

Характерным сортовым признаком является окраска кожуры корнеплода. Преобладающим цветом в окраске кожуры подземной части корнеплода всех сортов был белый. Окраска надземной части корнеплода у сортов Саша, Спринг кросс, Шогоин была серой.

Практически у всех изученных сортов мякоть корнеплода белая. Только сорта Саша и Дубинушка, ранних сроков сева, имели светло-жёлтую окраску мякоти.

Кожица корнеплода у большинства изученных сортообразцов гладкая, а сорта Саша и Дубинушка, посеянные в 3 декаде июня и 2 - 3 декадах июля, имели сетчатую поверхность.

При проведении исследований установлено, что погруженность корнеплодов в почву у различных сортов составляет от 1/2 части до полного погружения. Меньше всего в почву погружен образец дайкона Спринг кросс. Глубокопогруженные в почву образцы дайкона: Дубинушка, Миясиге, Миновасе. Остальные сорта, такие, как Саша, Белый длинный, Клык слона, Токинаши были наполовину погружены в почву.

Отношение длины корнеплода (l) к его диаметру (d), называется индексом формы корнеплода (J). J = l / d

В целом по сортообразцам индекс формы корнеплода варьировал в пределах 1,2 - 3,5. Наименьший индекс корнеплода имел сорт дайкона Саша (1,3), наибольший сорта: Белый длинный, Клык слона, Спринг кросс, Миясиге (рис.2). Таким образом, если степень погружения корнеплода в почву малая, это позволяет использовать менее мощный пахотный слой почвы для выращивания растений. Менее погруженные в почву корнеплоды формируются, в большей степени, за счет гипокотиля. Растения, сформировавшие большую часть корнеплода над поверхностью почвы, менее загрязняются, такие корнеплоды легче поддаются ручной и механизированной уборке, они более скороспелы.

Рис. 2. Индекс формы корнеплодов дайкона

Изучение влияния сроков и схем посева на совокупность основных отличительных признаков, характеризующих морфологию и биологию культуры,, являлось главной задачей в проведенных опытах. Нами было изучено 4 срока посева: 1-я декада мая, 3-я декада мая, 3-я декада июня, 3-я декада июля, а также 4 схемы посева: 70х20 см, 45х20 см, 20+50/20 см, 8+62/20 см. Так как интродукция дайкона в условиях Брянской области началась с 1993 года, с изучения коллекции сортообразцов и нами были установлены оптимальные сроки и схема посева, необходимо было включив в исследования отечественные сорта, также изучить их морфо-биологическую и хозяйственную характеристику, особенности ведения семеноводства.

Одним из наиболее важных хозяйственно ценных признаков сорта является урожайность. Анализируя данные по массе корнеплодов с ботвой можно констатировать, что она варьировала от 3,72 до 7,7 кг/м2, минимальной она была у сорта Токинаши, а максимальной у сорта Клык слона (таблица 1). На долю ботвы в основном приходилось 15 - 25 % от массы корнеплода. Количество корнеплодов составило от 8,6 до 9,6 шт/м2. Масса одного корнеплода колеблется от 350 до 790 г, наибольшая (790 г) отмечена у сорта Клык слона.

Таблица 1- Урожайность коллекции сортов дайкона при посеве Ш.VI (Брянск, 1998-2008 годы)

Вариант	Масса корнеплодов с ботвой, кг/м2	Масса корнеплода, кг	Число корне-плодов, шт	Число цветушных растений	Урожайность, кг/м2
Миноваси	3,97	0,402	9,2	0,6	3,60
Токинаши	3,72	0,350	9,6	1,2	3,35
Спринг кросс	4,86	0,456	9,0	0,2	4,11
Белый длинный	5,62	0,624	8,6	0,4	5,37
Клык слона	7,7	0,790	9,4	0,2	7,43
Миясиге	5,56	0,603	8,8	0,6	5,31

Урожайность коллекции сортов дайкона составила от 3,35 до 7,43 кг/м2, максимальная у сорта Клык слона (7,43 кг/м2). Полученные результаты свидетельствуют о высоком биологическом потенциале сортообразцов дайкона и возможности получения стабильного урожая в условиях региона.

Подверженность цветушности - это проявление чувствительного характера фотопериодической реакции растений дайкона на долготу дня.

Исследуя растения редисно-редечной группы, следует отметить, что наибольший процент цветушности выявлен у редьки Маргеланской (63,6%), Зимней чёрной (48,8%) и у редиса Жара (46,7%) (рис. 3). У сортообразцов (Миясиге, Миновасе, Белый длинный, Клык слона, Токинаши, Спринг кросс) процент цветушности составлял 2,13-9,6%, наименьший был отмечен у сортов Миновасе (2,13%), Белый длинный (4,4%), Клык слона (2,8%), Спринг кросс (2,2%). Так же необходимо отметить, что сорт Шогоин, посеянный в 3-й декаде июня полностью подвергся цветушности.

Рис. 3. Проявление цветушности у овощных культур

редисно-редечной группы

Исследования показали, что отмечается динамика уменьшения до нулевого значения числа цветушных растений от ранних сроков к поздним, как у сорта Саша, так и у сорта Дубинушка (таблица 2). Наблюдается некоторое незначительное превалирование количества цветушных растений у сорта Дубинушка, вероятнее всего за счет перепадов температуры и неблагоприятных климатических условий в период формирования и созревания семенников. Отмечена прямая зависимость между сокращением длины светового дня и снижением процента цветущих растений.

Таблица 2 - Влияние сроков и схем посева на цветушность и

урожайность дайкона (Брянск, 1998 - 2008 годы)

Вариант	Число цветушных растений, шт	Урожайность, кг/м2
	I.V	III.V	III.VI	III.VII	I.V	III.V	III.VI	III.VII
Саша 70x20	6,8	0,8	-	-	-	1,31	1,60	2,89
45x20	9,4	0,4	-	-	-	2,65	2,50	2,89
50+20/20	8,8	1	0,2	0,2	-	2,31	2,41	2,75
62+8/20	9,8	0,4	0,4	-	-	2,14	2,50	2,86
Дубинушка, 70x20	6,4	0,8	1,2	-	-	2,19	3,05	3,0
45x20	8,2	0,8	0,4	-	-	2,64	4,30	2,99
50+20/20	9,2	0,6	1,0	0.2	-	2,7	3,19	3,21
62+8/20	8,8	0,8	0,6	-	-	2,86	3,65	3,6

Анализ экспериментального материала по урожайности сортов Саша и Дубинушка дает возможность отметить, что сроки посева напрямую влияют на этот показатель: чем позже посеяны сорта, тем выше урожайность. Так, например урожайность корнеплодов сорта Саша увеличилась с 1,31 до 2,89 кг/м2, а у сорта Дубинушка от 2,19 до 4,30 кг/м2.

При изучении влияния схем посева на урожайность сортов прослеживается также закономерность увеличения урожайности от рядового посева к двухстрочному, при этом масса корнеплода незначительно снижается. Основной причиной этого является, вероятнее всего, уменьшение площади питания растений.

При изучении морфологических, биологических и других важных показателей, необходимо также изучить химический анализ корнеплодов по содержанию в них сухого вещества, сахаров, витамина С, определяющих питательные и вкусовые достоинства этих культур.

Содержание сухого вещества в корнеплодах представленных овощных культур колеблется от 5,2 до 12,7 % (таблица 3). Наибольшее его количество содержится в редьке Зимняя чёрная круглая (12,7%).

Витамин С имеет огромное значение для организма. Корнеплоды изучаемых культур содержат витамина С от 9,62 (Клык слона) до 29,92 мг/% у сорта Дубинушка.

Таблица 3 - Химический анализ корнеплодов овощных культур

редисно-редечной группы (Брянск, 1998 - 2008 годы)

Пробы	Сухое вещество, %	Витамин С, мг/%	Сахар, %	Нитраты, мг/кг
1	2	3	4	5
Дайкон: Саша	6,5	11,44	5,28	272,8
Дубинушка	5,2	29,92	3,88	328,0
Белый длинный	8,1	15,95	4,78	328,0
Клык слона	7,5	9,62	4,93	285,6
Миновасе	7,2	17,55	4,98	248,8
Редька зимняя чёрная	12,7	19,51	4,13	226,9
Редька Маргеланская	6,1	25,55	3,93	359,6

Содержание сахара в корнеплодах практически одинаково (3,88-5,28%), однако наибольшее количество (5,28%) обнаружено у образца дайкона Саша. По содержанию нитратов показатели колеблются от 226,9 до 359,6 мг/кг. Если же их сравнить с корнеплодами свеклы столовой, где допустимый уровень нитратов составляет 1400 мг/кг, то в этом случае показатели образцов дайкона значительно ниже допустимого уровня. Наименьшее накопление нитратов отмечено у редьки Зимней чёрной (226,9 мг/кг), наибольшее у Маргеланской (359,6 мг/кг)

Проблема накопления дайконом радиоактивных изотопов особенно существенна при выращивании растений на территориях подвергнувшихся радиоактивному загрязнению после аварии на Чернобыльской АЭС, поэтому первоначальной задачей в этом регионе является получение продукции с минимальным содержанием радионуклидов.

Данные полученные в центре Агрохимслужбы и радиологии Брянской области показывают, что самое низкое количество радионуклидов137Cs содержится в корнеплодах дайкона - 0,59 Бк/кг, также невысокий показатель имеют корнеплоды репы и свёклы соответственно 0,61 и 1,70 Бк/кг. Больше накапливается 137Cs в корнеплодах моркови и редьки - 5,76 и 10,17 Бк/кг соответственно. Таким образом, уровень накопления радионуклидов корнеплодами дайкона незначительный, что говорит о целесообразности внедрения новой овощной культуры в сельскохозяйственное производство Центрального региона РФ.

Сортовая реакция дайкона на приёмы семеноводства

С каждым годом популярность дайкона растёт, спрос на семена увеличивается. Поэтому необходимо внедрять в производство новые технологии для более быстрого получения семян, а именно: технологию производства семян за один год, а также новые технологические приёмы на основе углубленного изучения биологических особенностей роста и развития растений дайкона.

Исследования, проведенные при посеве дайкона в 3- й декаде апреля - 1 -й декаде мая показали, что высота куста сорта Саша составляет 121-133 см (таблица 4).

Таблица 4 - Морфология семенного куста дайкона в зависимости от схемы посева (Брянск, 1998 - 2008 годы)

Сорт, схема посева, см	Высота куста, см.	Диаметр куста, см.	Высота расположения нижней ветви первого порядка, см	Число ветвей первого порядка, шт	Число ветвей второго порядка, шт
1	2	3	4	5	6
Саша 45x20	133	63	14	8	28
Саша 20+50/20	121	67	9	7	26
Саша 8+62/20	131	62	15	6	23
Саша 70x20	132	89	14	8	25
Дубинушка 8+62/20	122	97	5	5	32
Дубинушка 45x20	100	88	13	14	24
Дубинушка 70x20	123	92	2	16	35
Дубинушка 20+50/20	120	99	19	11	25

Максимальный показатель отмечен при схеме посева 45x20 см. Диаметр куста при различных схемах посева составил от 62 до 89 см. Наибольший диаметр куста был получен при схеме посева 70x20 см. Высота расположения нижней ветви первого порядка в зависимости от площади питания растения находится в пределах 9-15 см. Самым важным показателем является количество ветвей первого порядка, так как на них образуется наилучший семенной материал. Количество ветвей первого порядка составило 6-8 шт., а второго порядка 23-28 шт. Хорошие результаты были получены при схемах посева 70x20 см и 45x20 см, из этого следует, чем больше площадь питания, тем выше урожайность. Высота куста дайкона сорта Дубинушка составляет 100-123 см, максимальный показатель отмечен при схеме посева 70x20 см.

Диаметр куста варьировал от 88 до 99 см, достигая максимума при схеме посева 20+50/20 см. Высота расположения нижней ветви первого порядка в зависимости от площади питания растения находится в пределах 2-19 см. Количество ветвей первого порядка составило 5-16 шт., а второго порядка 24-35 шт. Таким образом, наилучшие результаты были получены при схемах посева 70x20 см и 45x20 см.

Высота куста овощных растений редисно-редечной группы составляет 87-149 см (таблица 5). Наибольший показатель отмечен у дайкона сорта Белый длинный (149 см).

Таблица 5- Морфология семенного куста овощных растений редисно-редечной группы при схеме посева 70x20 см (Брянск, 1998 - 2008 годы)

Сорт	Высота Куста, см.	Диаметр Куста, см.	Высота расположения нижней ветви первого порядка, см	Число ветвей первого порядка, шт	Число ветвей второго порядка, шт
1	2	3	4	5	6
Дайкон Белый длинный	149	108	5	38	69
Клык слона	145	85	3	34	61
Миясиге	122	109	7	29	53
Миновасе	134	93	2	25	56
Редька Маргеланская	107	95	10	19	27
Редька Зимняя чёрная	112	83	15	26	39
Редис Жара	87	52	21	16	20

Диаметр куста у этих растений составил от 52 до 109 см. Наибольший диаметр куста получен у дайкона Миясиге (109 см). Высота расположения нижней ветви первого порядка находится в пределах 2-21 см. Количество ветвей первого порядка составило 16-38 шт., а второго порядка 20-69 шт. Наилучшие результаты были получены у сортов дайкона Белый длинный и Клык слона.

Распределение урожая семян дайкона по порядкам ветвления показывает (таблица 6), что количество стручков на ветвях первого порядка сорта Саша в зависимости от схемы посева, составляет 194-289 шт, а на ветвях второго порядка 248-354 шт. Наибольшее количество отмечено при посеве 70x20 см.

Семенная продуктивность растения на ветвях первого порядка в зависимости от схемы посева составляет 5,9-7,5 г, на ветвях второго порядка 7-9,5 г. Максимальная семенная продуктивность получена при схеме посева 70x20 см.

Масса 1000 семян на ветвях первого порядка равна 7,11-8,33 г., а на ветвях второго порядка 6,57-7,57 г., наилучший показатель отмечен при схеме посева 70x20 см.

Всхожесть семян с ветвей первого и второго порядков незначительно менялась от схем посева и составляла 91-97%.

Таблица 6 - Распределение урожая семян дайкона по порядкам ветвления (Брянск, 1998 - 2008 годы)

Сорт, схема посева	Число стручков на одном растении, шт	Семенная продуктивность растения, г	Масса 1000 семян, г	Всхожесть, %	Биологическая Урожайность, кг/га
	ветвей 1 порядка	ветвей 2 порядка	ветвей 1 порядка	ветвей 2 порядка	ветвей 1 порядка	ветвей 2 порядка	ветвей 1 порядка	ветвей 2 порядка
Саша 45x20	194	248	5,9	7	8,02	6,57	91	97	1548
Саша 20+50/20	231	285	7,24	8,8	7,37	7,18	97	96	1932
Саша 8+62/20	243	254	6,9	6,14	7,11	6,68	96	95	1560
Саша 70x20	289	354	7,5	9,5	8,33	7,57	92	97	1364
Дубинушка 8+62/20	182	254	3,5	4,36	7,42	7,04	77	74	948
Дубинушка 45x20	170	162	4,96	3,54	8,61	6,81	88	75	901
Дубинушка 70x20	273	246	9,8	8,6	8,61	8,45	88	88	1472
Дубинушка 20+50/20	159	175	7,6	7,02	10,3	9,07	76	78	1750

Биологическая урожайность сорта Саша составила 1932 кг/га при посеве 20+50/20 см.

Анализируя сорт дайкона Дубинушка, необходимо отметить, что количество стручков на ветвях первого порядка в зависимости от схемы посева, составляет 159-273 шт., а на ветвях второго порядка 162-254 шт. Наибольшее количество отмечено при посеве 70x20 см.

Семенная продуктивность растения на ветвях первого порядка в зависимости от схемы посева составляет 3,5-9,8 г., на ветвях второго порядка 3,54-8,6 г. Максимальная семенная продуктивность получена при схеме посева 70x20 см.

Масса 1000 семян на ветвях первого порядка равна 7,42-10,3 г., а на ветвях второго порядка 6,81-9,07 г, наилучший показатель отмечен при схеме посева 20+50/20 см.

Всхожесть семян с ветвей первого и второго порядков по сравнению сортом дайкона Саша была значительно ниже 74-88%

Максимальная биологическая урожайность сорта Дубинушка составила 1750 кг/га при посеве 20+50/20 см.

Данные таблицы 7 показывают, что количество стручков на одном растении неодинаковое, 75-492 шт. на ветвях первого порядка, и 106-498 шт. на ветвях второго порядка. Наибольшее количество было отмечено у сортов дайкона Белый длинный и Клык слона.

Таблица 7 - Распределение урожая семян овощных культур редисно-редечной группы по порядкам ветвления при схеме посева 70x20 см

(Брянск, 1998 - 2008 годы)

Сорт	Число стручков на одном растении	Семенная продуктивность растения, г	Масса 1000 семян, г	Всхожесть, %	Биологическая урожайность кг/га
	Ветвей 1 порядка	Ветвей 2 порядка	Ветвей 1 порядка	Ветвей 2 порядка	Ветвей 1 порядка	Ветвей 2 порядка	Ветвей 1 порядка	Ветвей 2 порядка
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дайкон Белый длинный	492	456	25,53	24,65	13,8	12,6	96	92	2258
Клык слона	426	498	26,07	26,83	10,6	11,0	95	93	2539
Миясиге	375	405	22,36	23,57	12,5	13,2	94	96	2159
Миновасе	342	322	17,45	17,03	8,76	8,24	91	88	1655
Редька Маргеланская	146	173	8,33	8,94	7,06	6,74	93	93	587
Редька Зимняя чёрная	162	234	7,23	9,53	7,35	7,02	95	92	1407
Редис Жара,70x20	75	106	3,56	3,93	6,84	6,25	89	85	270

Семенная продуктивность культур редисно-редечной группы на ветвях первого порядка составляла 3,56-26,07 г, и 3,93-26,83 г на ветвях второго порядка. Максимальный показатель отмечен у сортов дайкона Белый длинный и Клык слона.

Масса 1000 семян на ветвях первого порядка у приведенных овощных культур составила 6,84-13,8 г, а на ветвях второго порядка 6,25-13,2 г. Наибольшая масса 1000 семян была получена с сортов дайкона Белый длинный и Миясиге.

Всхожесть семян с ветвей первого порядка составляет 89-96%, с ветвей второго порядка 85-96%. Наилучшая всхожесть отмечена у дайкона Белый длинный, Клык слона, Миясиге, а также у редьки Зимней чёрной круглой.

Биологическая урожайность культур редисно - редечной группы различна, она варьирует от 207 (редис Жара) до 2539 кг/га (Клык слона).

Таким образом, результаты исследований подтверждают возможность ведения семеноводства дайкона за один год в условиях Центрального региона РФ.

3.2 Фитосанитарный мониторинг дайкона на устойчивость к биотическим стрессорам

Одной из задач исследований явилось научное обоснование фитосанитарного мониторинга вредных объектов дайкона в условиях юго-западной части Центрального региона России, поскольку видовой состав и видовая структура вредителей и болезней этой интродуцированной культуры изучены фрагментарно. Исследования проведены впервые на опытном поле Брянской ГСХА, в 1993-2009 годах.

В юго-западной части Центрального региона России (Брянская область) недостаточно изучен видовой состав крестоцветных блошек и их вредоносность на интродуцированной овощной культуре - дайкон.

В целом при изучении 4-х сроков посева (1-я декада мая, 3-я декада мая, 3-я декада июня, 3-я декада июля) прослеживается динамика снижения вредоносности крестоцветных блошек. Нами зарегистрировано 4 вида крестоцветных блошек: волнистая (Phyllotreta undulate Kutsch.), светлоногая (Ph. nemorum L.), черная (Ph. atra F.), выемчатая (Ph. vittata F.). В дальнейшем наблюдениями выявлено, что в течение сезона видовой состав блошек изменяется (рис...