Оценка продуктивности и адаптивности сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции в условиях Московской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Оценка продуктивности и адаптивности сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции в условиях Московской области

УДК 633.491

Хуснетдинова Т.И.,

Балабко П.Н.,

Черкашина Н.Ф.,

Батурина Л.К.

МГУ имени М.В. Ломоносова

Аннотация

В статье изложены результаты оценки продуктивности и адаптивности сортов картофеля различной группы спелости отечественной и зарубежной селекции по среднему коэффициенту адаптивности, полученному в результате четырёхлетних исследований при выращивании в условиях северо-запада Московской области. Используя средний коэффициент адаптивности, выделены наиболее адаптивные к местным условиям сорта картофеля. Установлено, что наиболее продуктивными и перспективными для использования в картофелеводстве на севере-западе Московской области оказались сорта картофеля: ранние - Латона и Удача, среднеранние - Брянский деликатес и Невский; среднеспелые - Брянская новинка и Дебрянск. Наименьшей приспособленностью к условиям выращивания и внешней среды обладал сорт Жуковский ранний, а самым адаптивным оказался сорт Брянский деликатес.

Ключевые слова: КАРТОФЕЛЬ, СОРТА, АДАПТИВНОСТЬ, КОЭФФИЦИЕНТ АДАПТИВНОСТИ, ГРУППА СПЕЛОСТИ, СРЕДНЕСОРТОВАЯ УРОЖАЙНОСТЬ, МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

коэффициент адаптивности селекция сорт картофель

Картофель традиционно относится к числу важнейших сельскохозяйственных культур разностороннего использования. В Московской области именно картофель имеет лидирующее положение по валовым сборам сельскохозяйственных культур. Однако его возделывание в регионе сопровождается определенными трудностями, которые во многом обусловлены дефицитом качественного семенного материала, адаптивного для данного региона, и резко изменяющимися погодными условиями в течение вегетационного периода. Такие условия не обеспечивают гарантированного получения стабильных урожаев картофеля и приводят к резким колебаниям урожайности картофеля.

Производство картофеля каждого региона нуждается в разнообразных сортах, различающихся по срокам созревания и хозяйственному назначению. Это должны быть группы взаимодополняющих сортов, которые максимально используют различные местные условия [1). При этом сорта должны обладать пластичностью, давать высокие урожаи даже при воздействии неблагоприятных факторов, а также быть пригодными для современного интенсивного уровня их воздействия [2]. Пластичность в применении к картофелю понимается как способность сорта давать удовлетворительные урожаи в меняющихся условиях внешней среды [3]. Каждый сорт картофеля обладает вполне определенными биологическими требованиями. Потенциальные возможности сорта могут полностью реализоваться только в том случае, если условия выращивания соответствуют его биологическим требованиям. Возможности сортов картофеля определяются комплексом признаков и свойств, из которых первостепенное значение имеет уровень потенциальной урожайности. Характеристика приспособленности растений к условиям среды выражается адаптивным потенциалом. По определению Жученко А.А. [4], «адаптивный потенциал растений - это их способность к выживанию, воспроизведению и формированию урожая в постоянно изменяющихся условиях внешней среды за счет взаимосвязанного функционирования генетических программ онтогенетической и филогенетической адаптации». Степень адаптивности сорта зависит не только от его приспособленности, но и от специфики экологических условий, создаваемых в агроценозе [5]. Вместе с тем для обеспечения высокой продуктивности сорта должны обладать как специфической, так и общей адаптивной способностью [6, 7, 8]. При анализе продуктивного и адаптивного потенциала сортов по варьированию их урожайности Животков Л.А. и др. [9] использовали понятие «среднесортовая урожайность года». По ней можно получить дополнительную информацию о ценности конкретных сортов, а также более объективно оценить роль факторов среды в формировании урожайности как культуры в целом, так и отдельных сортов.

В настоящее время в мировом сортименте картофеля насчитывается более 4 тысяч сортов. По данным Кравцова С.А. [10], по состоянию на 1 января 2019 года в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, включено 438 сортов картофеля, 268 из которых предложено к использованию в Центральном регионе [11]. Поэтому для сельскохозяйственного производства картофеля в северо-западном районе Московской области важно подобрать и выращивать не один, а несколько сортов, стабильных по урожайности и обладающих различной устойчивостью к конкретным почвенно-климатическим условиям региона.

Место, условия и объект исследования

В 2008-2011 гг. проведены исследования по оценке продуктивности и адаптивности сортов картофеля различной группы спелости как отечественной, так и зарубежной селекции. Изучали 9 сортов картофеля различных групп спелости, в т.ч.: ранние - Жуковский ранний, Удача, Латона (селекция - Нидерланды); - среднеранние - Брянский деликатес, Невский, Сантэ (селекция - Нидерланды); среднеспелые - Дарковичский, Дебрянск, Брянская новинка (табл. 1). Все исследуемые сорта входят в Государственный реестр селекционных достижений и рекомендованы для выращивания в Московской области

Таблица 1. Исследуемые сорта картофеля, включенные в Государственный реестр селекционных достижений

Опыт проводился на территории учебно-опытного почвенного-экологического центра МГУ имени М.В. Ломоносова (Солнечногорский район Московской области).

Опытное поле входило в систему севооборота: картофель - ячмень - вика-овсяная смесь - яровая пшеница. Почвы севооборотного участка - дерново-подзолистая среднесуглинистая. Агрохимические анализы почвенных образцов проводили на базе НИСХИ (г. Суздаль) с использованием ИК анализатора кормов (табл. 2). Согласно агрохимическим показателям, почву можно отнести к группе хорошо окультуренных почв, обладающих высоким уровнем плодородия.

Картофель выращивали по традиционной технологии, принятой в Московской области [12]. Площадь питания на одно растение - 70х35см., на посадку использовали семена средней фракции (40…80 г). Посадку картофеля проводили в первой декаде мая, когда почва прогрелась до температуры 6…8 °С.

Таблица 2. Агрохимическая характеристика пахотного горизонта дерново-подзолистой хорошо окультуренной почвы

В центральной части России для получения хорошего урожая картофеля необходимо естественное количество осадков (мм) на супесях: в июне - 85, июле - 150, августе - 115, за летний период - 370; на суглинках, соответственно, - 70, 120, 90 и 300. Засуха июля-августа угнетает процесс клубнеобразования [13]. Наиболее благоприятные значения среднесуточных температур в период вегетации картофеля находятся в диапазоне 15-22 °С, количество осадков - не менее 300 мм с преобладанием их в период клубнеобразования [14].

Метеорологические условия в годы проведения исследований были контрастными: от избыточного увлажнения до сильной засухи. Они отличались как по количеству осадков и их распределению в период вегетации, так и по температуре воздуха. Оптимальный гидротермический коэффициент для картофеля составляет 1,4-1,6, а среднемноголетнее значение для Московской области равно 1,3-1,4. Гидротермический коэффициент (ГТК) составил: в 2008 г. - 2,45; в 2009 г. - 1,39; в 2010 г. - 0,83 и в 2011 г. - 1,04 (табл. 3).

Метеорологические условия 2008 года были достаточно влажными, на что указывает гидротермический коэффициент, превышающий 2 единицы, что характерно для избыточного увлажнения (влажная зона). В мае температура воздуха опустилась ниже нормы на 1,3°С, а в третьей декаде были зафиксированы заморозки на почве. В начале июня погода была холодной и дождливой, во второй и третьей декадах месяца температура была умеренно теплая с ливнями и грозами. Средняя температура июня на 1,2°С была ниже среднемноголетней нормы данного месяца. В июле погода была теплой, осадки имели ливневый характер и были разными по интенсивности. В августе средняя температура была равна среднемноголетней. Во второй декаде августа установилась жаркая погода: на 4,7°С выше нормы с редкими дождями.

За весь вегетационный период 2009 г. среднемесячная температура была выше среднемноголетней, лишь в августе температура понизилась на 0,8^оС. Июль отличался умеренно теплой погодой с ливневыми дождями в первой половине месяца. Количество выпавших осадков в июне превысило среднемноголетнее значение в 1,5 раза. В второй и третьей декадах июля установилась теплая погода с превышением среднемесячной температуры воздуха на 0,7-1,2 єС. В это время выпало всего 15 мм осадков, что составляет 26,3% от нормы этого периода.

Вегетационный период 2010 г. был жарким и сухим. Он отличался меньшим выпадением осадков и повышенной температурой по сравнению со среднемноголетней за весь вегетационной период. Значение гидротермического коэффициента (ГТК) за период вегетации составило 0,83, что соответствует недостаточному увлажнению (очень засушливая зона). Пик засухи пришёлся на фазы бутонизации и цветения картофеля, когда идет критический период потребления влаги у данной культуры. Резкое повышение температуры воздуха в начале мая привело к увеличению температуры в почве, это способствовало быстрому испарению влаги из почвы. Температура воздуха в июле составила 26,5єС, что выше среднемноголетней температуры на 7,7єС. Всего за период вегетации в 2010 году выпало 146,6 мм осадков, что составляет всего 54,6% от среднегодовых значений. Кратковременные дожди выпадали в конце мая и начале июня. Наиболее острый дефицит влаги отмечался во 2 и 3 декадах июня и весь июль. В июле выпало всего 3,5 мм осадков, что составило 4,3% от нормы. В августе среднесуточная температура воздуха (22,9°) была выше среднемноголетней (17,1°) на 5,8єС.^. Количество осадков в августе составило 81,8% от среднемноголетнего количества.

Таблица 3. Метеорологические условия проведения исследований (данные метеорологического поста УО ПЭЦ МГУ имени М.В. Ломоносова)

В вегетационный период 2011 года накопление эффективного тепла началось в мае. Среднесуточная температура воздуха в течение всего периода вегетации была выше среднемноголетней: в мае и июне - на 2 градуса, в июле - на 4,7 в августе на 2^оС. Температура июня (17-21 ^оС) оказалась благоприятной для прироста ботвы и клубнеобразования. Погодные условия 2011 года в период клубнeобразования характеризовались достаточным количеством осадков, а также высокими cpеднесуточными температурами. Это сказалось на формировании урожая картофеля.

Оценку продуктивного и адаптивного потенциала сорта по показателю «урожайность» проводили по методике Л.А. Животкова, З.А. Морозовой, Л.И. Секутаевой [9]. Для сравнения общей видовой адаптивной реакции использовали среднесортовую урожайность года картофеля [15].

Коэффициент адаптивности (КА) рассчитывали для каждого года и сорта по формуле:

КА = (Хij * 100: Х): 100,

где Хij - урожайность i-сорта в j-й год испытания; Х - среднесортовая урожайность года.

В предлагаемой методике среднесортовая урожайность берется за 100%. Затем рассчитывается отношение урожайности каждого из исследуемых сортов к среднесортовой. По полученному показателю можно судить об адаптивности или продуктивных возможностях сортов. Если в благоприятные для выращивания картофеля годы отношение двух рассчитанных показателей превышает 100%, то такой сорт потенциально высокопродуктивен [9]. При неблагоприятных условиях в годы с невысокой общей урожайностью адаптивность сравниваемых сортов определяется аналогичным способом. В такие годы потенциальная продуктивность реализуется слабо, а адаптивность, наоборот, более отчётливо.

Таким образом, используемое в методике понятие «среднесортовая урожайность года» - это не вообще уровень урожайности картофеля в конкретном году и в конкретном случае, а средняя урожайность данного набора сортов, высаженных одновременно.

Результаты исследования

Используя полученные показатели как критерий определения благоприятного и неблагоприятного для картофеля комплекса факторов внешней среды, следует отметить, что благоприятным оказался 2011 год, неблагоприятным - 2010 год.

Среднесортовая урожайность в годы испытаний составляла от 21,04 до 37,4 т/га. Многолетняя среднесортовая урожайность составила 25,7 т/га (табл. 3). Необходимо отметить, что разные сорта на одинаковые условия вегетации, прежде всего, при неблагоприятных условиях, реагируют по-разному. Так, в наиболее неблагоприятном 2010 году самой высокой урожайностью (27,7 т/га) характеризовался среднеспелый сорт Брянская новинка с КА=1,32, а в благоприятный 2011 год из данной сортовой группы самым адаптивным к условиям выращивания был сорт Дарковичский с урожайностью 47 т/га и КА=1,26, что говорит о его высоких ресурсных возможностях и хозяйственно ценных признаках.

В благоприятный 2011 год все исследуемые среднеранние сорта показали адаптивный коэффициент выше 1. Разница в урожайности в годы испытания составляла у сорта Невский 6,7-21,3 т/га; Брянского деликатеса - 12,8-20,6 т/га; сорта Сантэ - 17,9-19,7 т/га, что указывает на высокий потенциал их продуктивности при благоприятных условиях внешней среды

Средний коэффициент адаптивности относительно сорта за четыре года испытаний варьировал от 0,53 до 1,26 (табл. 4). Из 9 изучаемых сортов за 4 года 6 сортов (66,7%) имели коэффициент адаптивности свыше 1.

По абсолютному показателю коэффициента адаптивности наиболее адаптивными к местным условиям выращивания оказались: из ранних - сорта Латона и Удача; из среднеранних сортов - сорта Брянский деликатес (КА=1,17) и Невский (КА=1,05); из среднеспелых сортов - сорта Дебрянск и Брянская новинка (показали одинаковую адаптивность).

Менее адаптивными к условиям выращивания в северо-западной части Московской области оказались среднеранний сорт Сантэ (КА=0,99) и среднеспелый сорт Дарковичский (КА=0,93).

Самую низкую адаптивность за все годы исследования показал сорт Жуковский ранний, у которого средний коэффициент адаптивности составил 0,66.

Таблица 4. Урожайность сортов картофеля, различных по срокам созревания и их коэффициент адаптивности

Повышенной адаптивной способностью и высокой стабильностью отличался среднеранний сорт Брянский деликатес селекции Брянской опытной станции по картофелю ВНИИКХ имени А.Г. Лорха. Средний коэффициент адаптивности данного сорта за все годы исследований составил 1,17. Таким образом, этот сорт все 4 года обладал максимальной адаптивностью и устойчивой продуктивностью в экологических условиях района исследования.

Таким образом, рассчитывая средний коэффициент адаптивности, можно более объективно оценить адаптивную и продуктивную способность изучаемых сортов. Средний коэффициент адаптивности относительно сорта за четыре года испытаний варьировал от 0,66 до 1,17. Наиболее продуктивными и перспективными для использования в картофелеводстве на севере-западе Московской области оказались сорта картофеля: ранние - Латона и Удача, среднеранние - Брянский деликатес и Невский; среднеспелые - Брянская новинка и Дебрянск. Наименьшей приспособленностью к условиям выращивания обладал сорт Жуковский ранний. Самым адаптивным с высокой и стабильной урожайностью оказался сорт Брянский деликатес, что указывает на высокий потенциал его продуктивности при изменяющихся условиях внешней среды.

Список использованных источников

1.Неволина К.Н. Адаптивная способность и стабильность озимых зерновых культур при возделывании в условиях Пермского края // Аграрная наука. - 2015, № 6. - С. 13-15.

2.Макаров В.И., Хлопюк М.С. Оценка сортов картофеля // Картофель и овощи. - 2017, № 8. - С. 31-33.

3.Альсмик П.И. Селекция картофеля в Белоруссии. - Минск: Ураджай. - 1979. - 128 с.

4.Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений и проблемы агросферы (теория и практика): Монография. В двух томах. - М.: ООО «Издательство Агрорус». - 2004, т. I. - 690 с.

5.Корзун О.С., Бруйло А.С. Адаптивные особенности селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений: пособие. ? Гродно: ГГАУ. - 2011. ? 140 с.

6.Молчанова Е.А. Качество семенных клубней в зависимости от их физиологического возраста // Актуальные проблемы картофелеводства. - М. - 1993. - С. 48-56.

7.Жученко, А.А. Адаптивная система селекции - важнейший фактор интенсификации растениеводства в ХХ веке // Вести семеноводства в СНГ. - 2000, № 4. - С. 5-7.

8.Попова Л.А., Головина Л.Н., Шаманин А.А., Маслова В.М. Оценка продуктивности и адаптивности сортов картофеля различных групп спелости в условиях Архангельской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. - 2017, №3. - 26-31.

9.Животков Л.А., Морозова З.А., Секутаева Л.И. Методика выявления потенциальной продуктивности и адаптивности сортов и селекционных форм озимой пшеницы по показателю «урожайность» // Селекция и семеноводство. - 1994, № 2. - С. 3-6.

10.Кравцов С.А. Дорогу российским сортам и гибридам // Картофель и овощи. - 2019, №3. - С. 8.

11.Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, Том 1. Сорта растений (официальное издание). - М.: ФГБНУ «Росинформагротех». - 2018. - 504 с.

12.Бугера Б.И., Лисиенков И.Д. Культура производства картофеля в условиях Московской области. - М. - 1996. - С. 63.

13.Лорх А.Г. Динамика накопления урожая. - М.: Сельхозгиз. - 1948. - 192 с.

14.Анисимов Б.В, Еланский С.Н., Зейрук В.Н., Кузнецова М.А., Симаков Е.А., Склярова Н.П., Филиппов С.Н., Яшина И.М. Сорта картофеля, возделываемые в России: 2013. Справочное издание. - М.: Агроспас. - 2013. - 144 с

15.Молявко А.А., Марухленко А.В., Борисова Н.П. Коэффициент адаптивности сорта картофеля определяет его продуктивность // Картофель и овощи. - 2012, № 3. - С. 10-11.

Цитирование:

Хуснетдинова Т.И., Балабко П.Н., Черкашина Н.Ф., Батурина Л.К. Оценка продуктивности и адаптивности сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции в условиях Московской области // АгроЭкоИнфо. - 2019, №4. - http://agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2019/4/st_425.doc.

Размещено на Allbest.ru