Урожайность и качество клубней сортов и селекционных линий картофеля при выращивании в разных природно-климатических зонах Тюменской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Урожайность и качество клубней сортов и селекционных линий картофеля при выращивании в разных природно-климатических зонах Тюменской области

Анастасия Афонасьевна Казак, Юрий Павлович Логинов, Андрей Сергеевич Гайзатулин

Аннотация

В прошлом испытании сортов картофеля проводилось на четырёх государственных сортоучастках области, расположенных в разных природно-климатических зонах. Теперь сорта картофеля испытываются на одном Тюменском ГСУ, расположенном в северной лесостепной зоне. Подобранные здесь сорта распространяются на всю область. На значительной территории они не подтверждают своё преимущество перед стандартными сортами и реализуют потенциальную урожайность на 30-40%. В этой связи проведено в 2016-2020 гг. изучение новых реестровых сортов и селекционных линий картофеля местной селекции в трёх природно-климатических зонах области. Установлено, что в подтаёжной и таёжной зонах снизилось поражение растений картофеля болезнями, особенно вирусными, увеличилась урожайность на 2-3 т/га и более, снизилось содержание крахмала на 1,2-2,0% по сравнению с северной лесостепной зоной. Увеличилась урожайность на 2-3 т/га и более, снизилось содержание крахмала на 1,2-2,0% по сравнению с северной лесостепной зоной.

Ключевые слова: Тюменская область, природно-климатические зоны, картофель, сорт, урожайность, содержание крахмала

Abstract

YIELD AND QUALITY OF TUBERS OF VARIETIES AND SELECTION LINES OF POTATOES WHEN GROWN IN DIFFERENT NATURAL AND CLIMATIC ZONES OF THE TYUMEN REGION

Anastasia A. Kazak, Yuri P. Loginov, Andrei S. Gayzatulin

In the past, potato varieties were tested atfour state districts of the region located in different natural and climatic zones. Now potato varieties are tested at one Tyumen GSU, located in the northern forest-steppe zone. The varieties selected here extend to the entire area. In a significant territory, they do not confirm their advantage over standard varieties and realize a potential yield of30-40%. In this regard, we conducted in 2016-2020. the study of new registered varieties and selection lines ofpotatoes of local selection in three natural and climatic zones of the region. It was established that in the taiga and taiga zones the involvement of potato plants with diseases, especially viral ones, increased yield by 2-3 t/ha or more, decreased starch content by 1.2-2.0% compared to the northern forest-steppe zone. Yield increased by 2-3 t/ha or more, starch content decreased by 1.2-2.0% compared to the northern forest-steppe zone.

Keywords: Tyumen region, natural-climatic zones, potatoes, variety, yield, starch content

Введение

Картофель был в Сибири, есть и остаётся одним из основных продуктов питания для людей, кормом для животных и сырьём для перерабатывающей промышленности [6, 8].

В повышении урожайности и валового сбора картофеля большую роль играет сорт. Необходимо отметить, что в последние десятилетия селекции картофеля уделяется особое внимание. Во многих селекционных учреждениях страны создана серия сортов различного использования. При этом в качестве исходного материала всё чаще используются дикие виды картофеля, несущие гены устойчивые к биотическим, абиотическим и антропогенным стрессорам [3, 10, 12].

Следует отметить, что сорта картофеля, как и сорта зерновых культур, сильно реагируют на условия внешней среды [1, 4, 7]. В прошлом веке, начиная с 1937 г., в каждой области, республике и крае страны функционировало 2-3 и более госсортоучастков по испытанию сортов картофеля и овощей. Так, в Тюменской области работали Ханты- Мансийский, Тобольский, Тюменский, Ишимский. Для каждой природно-климатической зоны они подбирали необходимые сорта картофеля.

В текущем веке ослаблено требование к испытанию сортов картофеля. Вместо четырёх госсортоучастков теперь сорта картофеля и овощей испытываются на одном Тюменском ГСУ в северной лесостепной зоне. Остальная, огромная земледельческая часть области осталась без внимания и туда завозятся случайные сорта, которые реализуют свои потенциальные возможности на 20-30% [5, 11]. Учитывая сложившуюся ситуацию по испытанию сортов картофеля в области, преподаватели и студенты кафедры Биотехнологии и селекции в растениеводстве под руководством профессора Ю.П. Логинова организовали в 2008 г. в природно-климатических зонах области, на базе школьных опытных участков, испытание реестровых сортов и перспективных селекционных линий картофеля. Добавили, что на кафедре ведутся селекционные исследования по картофелю по полной схеме селекционного процесса.

В данной статье представлены результаты испытания реестровых сортов и перспективных селекционных линий картофеля в природно-климатических зонах Тюменской области.

Материалы и методы исследований

Исследования проведены в 2016-2020 гг. на опытном поле ГАУ Северного Зауралья в северной лесостепной зоне области, на пришкольных участках Ивановской средней школы Уватского района в таёжной зоне и Чугунаевской средней школы Нижнетавдинского района в подтаёжной зоне.

В северной лесостепи, на опытном поле ГАУ Северного Зауралья почва чернозём выщелоченный, тяжелосуглинистая по гранулометрическому составу, средне обеспечена азотом и фосфором, высоко - калием, содержание гумуса - 7,2%, рН - 6,7.

В подтаёжной зоне, на пришкольном участке Чугунаевской средней школы, почва светло-серая лесная, средне обеспечена элементами питания, содержание гумуса - 3,4, рН - 5,9 [13].

В таёжной зоне, на пришкольном участке Ивановской средней школы, почва дерново-подзолистая с легким гранулометрическим составом, слабо обеспечена элементами питания, содержание гумуса - 2,9%, рН - 5,2.

Предшественником во всех географических пунктах был овёс. Минеральные удобрения вносили на планируемую урожайность картофеля 40 т/га. Обработка почвы и технология выращивания картофеля общепринятая для культуры в каждой зоне. Схема посадки 75х30 см, глубина 8-12 см, общая площадь делянки - 30 м2, учётная - 20 м2, повторность четырёхкратная, размещение делянок рендомизированное.

За объект изучения взяты реестровые сорта и перспективные линии картофеля местной селекции. В качестве стандартов использованы сорта Жуковский ранний и Тулеевский (среднеспелый).

Уход за посадками картофеля включал две междурядные обработки, окучивание и две химические обработки против колорадского жука и фитофторы. реестровый селекция климатический урожайность

Наблюдения и учёты проведены по методикам Государственного сортоиспытания [9]. Урожайные данные и содержание крахмала обработаны статистическим методом по Б.А. Доспехову [2].

Результаты исследований и их обсуждение

Изучение сортов и селекционных линий картофеля в течение пяти лет в природно-климатических зонах области, на разных типах почв, при разных метеоусловиях и продолжительности дня, позволило получить новые данные, представляющие интерес для теории и практики. Так, вегетационный период большинства изучаемых сортов сократился в подтаёжной зоне на 3-4 суток, в таёжной - на 5-6 суток по сравнению с северной лесостепной зоной, где вегетационный период у раннеспелых сортов составил 84-87 суток, у среднеспелых - 90-93. С физиологической точки зрения сокращение вегетационного периода сортов картофеля в подтаёжной и таёжной зонах области объясняется реакцией сортов на фотопериодизм. Известно, что с продвижением к северу продолжительность дня увеличивается. Необходимо также отметить, что отдельные сорта - Жуковский ранний, Чароит, Солнечный и селекционная линия 11 слабо реагировали на изменение условий возделывания.

Все изучаемые сорта картофеля в северной лесостепной зоне области поражались двумя-тремя болезнями и более. Самой распространённой является фитофтора, затем ризоктониоз, вирусные болезни, бактериоз и парша. Эти и другие болезни ежегодно уносят 25-30% урожая и более [6]. Селекционные линии 34 и 11 созданы с участием диких видов картофеля (через производные) и прошли оценку на инфекционном фоне, поэтому в годы исследований они поражались болезнями значительно меньше, чем реестровые сорта.

Отмеченные болезни проявились на изучаемых сортах картофеля в подтаёжной и таёжной зонах слабее, чем в северной лесостепи Тюменской области. Что касается вирусных болезней, особенно скручивания листьев, то их проявление в первый год исследований было сильное, а в последующие годы резко снизилось. В северной лесостепной зоне эта болезнь прогрессировала с каждым годом.

В целом необходимо отметить, что селекция картофеля на болезнеустойчивость во многих селекционных учреждениях страны ведётся на недостаточно высоком уровне.

При изучении сортов и селекционных линий картофеля основным показателем является урожайность [3, 10]. Результаты наших исследований показали, что урожайность картофеля увеличилась в подтаёжной и таёжной зонах области (таблицы 1,2, 3).

Таблица 1 Урожайность сортов картофеля в северной лесостепной зоне области

Таблица 2 Урожайность сортов картофеля в подтаёжной зоне области

Таблица 3 Урожайность сортов картофеля в таёжной зоне области

В северной лесостепной зоне урожайность раннеспелых сортов картофеля изменялась от 28,4 т/га у стандартного сорта Жуковский ранний до 35,6 т/га у сорта Чароит. Селекционная линия 34 дала урожайность на уровне стандарта. В среднеспелой группе достоверно превысила стандартный сорт Тулеевский на 3,4 т/га селекционная линия 11. Урожайность сортов Солнечный и Ирбитский была на уровне стандарта.

В подтаёжной зоне из раннеспелых сортов Чароит снизил урожайность на 3,2 т/га по сравнению с северной лесостепной зоной, а селекционная линия 34, напротив, увеличила урожайность на 7,3 т/га. В среднеспелой группе все сорта и селекционная линия 11 дали урожайность на 3,2-6,0 т/га выше по сравнению с северной лесостепной зоной.

В таёжной зоне стандартный сорт Жуковский ранний увеличил урожайность на 4,5 т/га по сравнению с северной лесостепной зоной, поэтому остальные сорта в этой группе спелости уступили стандарту на 0,2-3,4 т/га, при урожайности последнего 32,9 т/га. Селекционная линия 34 достоверно превысила стандарт на 3,8 т/га. По сравнению с северной лесостепной зоной она дала урожайность 36,7 т/га, или на 8,3 т/га выше.

Среднеспелые сорта Тулеевский и Солнечный увеличили урожайность на 4,8 и 10,1 т/га, соответственно, селекционная линия 11 - на 7,9 т/га по сравнению с северной лесостепной зоной. В то же время сорт Ирбитский снизил урожайность на 1,3 т/га.

Таким образом, полученные в течение 5 лет исследований результаты свидетельствуют о вариации урожайности сортов селекционных линий картофеля в зависимости от возделывания их в природно-климатических зонах Тюменской области.

Наряду с урожайностью изучен второй хозяйственно ценный показатель - содержание крахмала в клубнях картофеля (таблицы 4, 5, 6).

В зависимости от сорта и года исследований содержание крахмала в раннеспелой группе изменялось от 12,3% у сорта Метеор в 2019 г. до 17,3% у селекционной линии 34 в 2020 г. Среднее содержание в отмеченной группе сортов за пять лет составило 14,7%.

У среднеспелых сортов картофеля содержание крахмала было выше, чем у раннеспелых и в среднем за годы исследований составило 16,2%. В разрезе сортов оно варьировало от 15,7% у сорта Ирбитский до 17,0% у сорта Солнечный. У стандартного сорта Тулеевский содержалось крахмала 16,5%.

Таблица 4 Содержание крахмала в клубнях сортов картофеля в северной лесостепной зоне области

Таблица 5 Содержание крахмала в клубнях сортов картофеля в подтаёжной зоне области

Таблица 6 Содержание крахмала в клубнях сортов картофеля в таёжной зоне области

Из анализа данных таблиц 5 и 6 следует, что в среднем за пять лет содержание крахмала у раннеспелых сортов и селекционной линии 34 в подтаёжной зоне составило 13,5%, в таёжной - 12,7%, что ниже на 1,2 и 2,0%, соответственно, по сравнению с северной лесостепной зоной области.

У среднеспелых сортов картофеля среднее содержание крахмала в подтаёжной зоне было 15,9%, в таёжной - 14,3%, или на 0,3-1,9% ниже, по сравнению с северной лесостепной зоной.

Необходимо отметить, что среднеспелые сорта картофеля и селекционная линия 11 накопили крахмала в изучаемых природно-климатических зонах на 1,5; 2,4; 1,6% выше, по сравнению с раннеспелыми сортами. По содержанию крахмала в трёх природно-климатических зонах выделился раннеспелый сорт Чароит и среднеспелые - Тулеевский, Солнечный. В одной - северной лесостепной зоне выделилась селекционная линия 34 с содержанием крахмала 16,7%.

Во всех изучаемых природно-климатических зонах области установлена отрицательная связь от средней до сильной (r=-0,36±0,07-0,79±0,11) между урожайностью и содержанием крахмала в клубнях, положительная тесная связь (r=0,84±0,11) между количеством стеблей на единице площади и урожайностью, между количеством клубней в гнезде и урожайностью связь тоже тесная положительная, между крупностью клубней и урожайностью связь положительная от слабой (r=0,19±0,06) до средней (r=0,34±0,08).

Заключение

Первый тур изучения новых сортов и селекционных линий картофеля в трёх природно-климатических зонах области показал, что по продолжительности вегетационного периода, урожайности, содержанию крахмала сорта и селекционные линии ведут себя не одинаково. В этой связи испытание сортов картофеля на одном Тюменском ГСУ и включение их в реестр селекционных достижений по всей области снижает экономическую эффективность картофелеводства. По нашим научным разработкам и расчётам, урожайность картофеля в области уже должна достичь уровня 30-35 т/га, но недооценка сортовой политики сдерживает её на уровне 23-25 т/га.

Список источников

1. Васильев А.А., Дергилев В.П., Дергилева Т.Т. Оценка адаптивности перспективных образцов картофеля в Челябинской области // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2020. № 2 (54). С. 12-18.

2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

3. Казак А.А., Логинов Ю.П., Гайзатулин А.С. Структурные элементы и урожайность гибридов картофеля ВИР в северной лесостепи Тюменской области // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2020. № 4 (63). С. 50-53.

4. Логинов Ю.П., Тоболова Г.В., Казак А.А. Сорта полевых культур, районированные в Тюменской области. Учебное пособие. Тюмень, 2014. 123 с.

5. Логинов Ю.П., Казак А.А., Хайруллина З.А. Урожайность раннеспелых сортов картофеля при раннем сроке посадки в северной лесостепи Тюменской области // Агропродовольственная политика России. 2017. № 4 (64). С. 35-39.

6. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. Состояние и перспективы развития картофелеводства в Западной Сибири // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2019. № 1 (75). С. 50-52.

7. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. Экологическая пластичность и адаптивность сортов картофеля к условиям Тюменской области // Агропродовольственная политика России. 2015. № 8 (44). С. 63-67.

8. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. Хозяйственная ценность сортов картофеля отечественной селекции при выращивании в условиях органического растениеводства // В сборнике: Использование современных технологий в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. 2016. С. 344-350.

9. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1997. 216 с.

10. Моисеева К.В., Моисеев Е.А. Продуктивность сортов картофеля в условиях северной лесостепи Тюменской области // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2020. № 4 (63). С. 47-50.

11. Нохрин Д.Ю., Васильев А.А., Дергилев В.П. Факторная структура формирования урожая картофеля // В сборнике: Актуальные вопросы садоводства и картофелеводства. Сборник трудов 3-й Международной дистанционной научно-практической конференции. 2020. С. 206-216.

12. Ренёв Н.О., Шахова О.А. Особенности формирования урожайности раннеспелых сортов картофеля в условиях северной лесостепи Тюменской области // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2020. № 4 (63). С. 80-83.

13. Шахова О.А. Изменение агрофизических свойств серой лесной почвы при различных видах зяблевой обработки в условиях северной лесостепи Тюменской области // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2021. № 3 (66). С. 33-37.

References

1. Vasiliev, A.A., V.P. Dergilev and T.T. Dergileva. Adaptability of viable potato samples in Chelyabinsk region. Bulletin of the Bashkir State Agrarian University, 2020, no. 2 (54), pp. 12-18.

2. Armor, B.A. Field experience methodology. Moscow: Agropromizdat, 1985. 351 p.

3. Kazak, A.A., Yu.P. Loginov and A.S. Gaizatulin. Structural elements and yield of vir potato hybrids in the northern forest-steppe of the Tyumen region. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2020, no. 4 (63), pp. 50-53.

4. Loginov, Yu.P., G.V. Tobolova and A.A. Kazak. Varieties of field crops zoned in the Tyumen region. Tutorial. Tyumen, 2014. 123 p.

5. Loginov, Yu.P., A.A. Kazak and Z.A. Khairullina. Yield of early ripe potato varieties at an early planting time in the northern forest-steppe of the Tyumen region. Agri-food policy of Russia, 2017, no. 4 (64), pp. 35-39.

6. Loginov, Yu.P., A.A. Kazak and L.I. Yakubyshina. Condition and prospects of development of potato growing in Western Siberia. Izvestia of Orenburg State Agrarian University, 2019, no. 1 (75), pp. 50-52.

7. Loginov, Yu.P., A.A. Kazak and L.I. Yakubyshina. Ecological plasticity and adaptability of potato varieties to the conditions of the Tyumen region. Agri-food policy of Russia, 2015, no. 8 (44), pp. 63-67.

8. Loginov, Yu.P., A.A. Kazak and L.I. Yakubyshina. The economic value of grades of potatoes of domestic selection at cultivation in the conditions of organic plant growing. In the collection: Use of modern technologies in agriculture and the food industry, 2016, pp. 344-350.

9. Methodology of the State Variety Testing of Crops. Moscow,1997. 216 p.

10. Moiseeva, K.V. and E.A. Moiseyev. The productivity of potato varieties in northern forest-steppe the Tyumen region. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2020, no. 4 (63), pp. 47-50.

11. Nokhrin, D.Yu., A.A. Vasiliev and V.P. Dergilev. Factor structure of potato crop formation//In the collection: Topical issues of horticulture and potato production. Collection of works of the 3rd International Remote Scientific and Practical Conference. 2020. P. 206-216.

12. Renev, N.O. and O.A. Shakhova. Features of the formation of the yield of earlyripening potato varieties in the northern foreststeppe of the Tyumen region. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2020, no. 4 (63), pp. 80-83.

13. Shakhova, O.A. Changes in the agrophysical properties of gray forest soil with various types of wintering in the conditions of the northern forest-steppe of the Tyumen region. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2021, no. 3 (66), pp. 33-37.

Размещено на Allbest.ru