Відтворення оригінального насіння та еліти картоплі з використанням різного вихідного матеріалу

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

ІНСТИТУТ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ДЕМКОВИЧ ЯРОСЛАВ БОГДАНОВИЧ

УДК: 635.21:631.532.2

ВІДТВОРЕННЯ ОРИГІНАЛЬНОГО НАСІННЯ ТА ЕЛІТИ КАРТОПЛІ З ВИКОРИСТАННЯМ РІЗНОГО ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ

06.01.14 - насінництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Київ - 2005



Дисертацією є рукопис

Робота виконана в лабораторії первинного насінництва Інституту картоплярства УААН протягом 1996 - 1999 рр.

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, член-коресподент УААН, ГІЗБУЛЛІН Наіль Гайфуллович, Інститут цукрових буряків УААН, головний науковий співробітник лабораторії насінництва та насіннєзнавства,

кандидат сільськогосподарських наук, КАС'ЯН Людмила Олександрівна, Сумський Інститут АПВ завідуюча сектором насінництва картоплі.

Провідна установа Львівський державний аграрний університет.

Захист відбудеться “ 17 ” травня_ 2005 року о _ _ годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 26.360.01 при Інституті цукрових буряків УААН за адресою: 03141, м. Київ, вул. Клінічна, 25.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту цукрових буряків УААН (другий корпус)

Автореферат розісланий “____”____________ 2005 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат сільськогосподарських наук Сторожик Л.І.



ВСТУП

Актуальність теми. Загальновизнано, що якісне насіння - основна умова реалізації продуктивних можливостей сорту, перш за все нових, які постійно поповнюють Реєстр сортів рослин України.

Матеріал високих насіннєвих категорій, а саме супер-супереліту, супереліту та еліту, неможливо одержати, не забезпечивши одержання якісним вихідним матеріалом. Ним є садивні бульби від високоурожайних здорових рослин, а також насіннєвий матеріал, отриманий методом культури меристемної тканини. Важливими чинниками при цьому є також спосіб формування вихідного матеріалу та біологічні особливості сорту.

Попередні дослідження в цьому напрямку в основному стосувалися визначення напрямків використання вихідного матеріалу без врахування способів його отримання, залучення його в насінницький процес і біологічних особливостей сорту, перш за все його стійкості до ураження вірусами. Не враховувався також такий важливий чинник, як зменшення матеріальних витрат на залучення оздоровленого матеріалу в елітне насінництво.

Тому, дослідження щодо визначення потреб для оригінального і елітного насінництва продуктивного оздоровленого вихідного матеріалу, способів його формування при залученні в насінницький процес з врахуванням біологічних особливостей сорту протистояти нагромадженню вірусною інфекції в процесі розмноження, пошук засобів, спрямованих на інтенсифікацію виробництва насіння високих категорій, є актуальним та важливим завданням в насінництві картоплі.

Зв'язок роботи із науковими програмами. Дослідження здійснені за програмою Інституту картоплярства УААН в 1996-1999 роках, у відповідності з науково-технічною програмою “Картоплярство” - “Розробити і освоїти систему виробництва, зберігання і переробки картоплі на основі створення високопродуктивних імунних сортів, удосконалення системи їх насінництва, розробки ресурсозберігаючих технологій вирощування в умовах різних форм господарювання”, і за темою: “Розробити і впровадити технологічний процес та базові принципи відтворення оригінального і сертифікованого насіннєвого матеріалу картоплі на основі прогресивних способів одержання вихідних форм та їх оцінки”.

Номер держреєстрації 0197 U 005458

Мета і завдання досліджень. Мета досліджень - розробити для потреб оригінального та елітного насінництва раціональні способи залучення вихідного оздоровленого насіннєвого матеріалу, а також засоби, спрямовані на інтенсифікацію виробництва насіння високих категорій при одночасному зменшенню виробничих витрат.

Для досягнення мети були поставлені такі завдання:

встановити продуктивні якості вихідного матеріалу залежно від способу його отримання і формування;

визначити насіннєві якості та урожайність супер-супереліти, супереліти та еліти залежно від вихідного матеріалу та сорту;

визначити наявність вірусної інфекції в насіннєвому матеріалі в процесі репродукування його залежно від сорту;

встановити раціональні способи відтворення еліти та визначити його економічну ефективність.

Об'єкт дослідження - процеси формування урожайності і насіннєвих якостей супер-супереліти, супереліти і еліти від різного вихідного матеріалу, причинно-наслідкові зв'язки, від яких залежить насіннєва продуктивність і ефективність різних способів відтворення еліти.

Предмет дослідження - вихідний насіннєвий матеріал, супер-супереліта, супереліта та еліта сортів, одержана від різного вихідного матеріалу, економічна доцільність способів відтворення еліти.

Методи дослідження. Польові і лабораторні. Основним методом дослідження був польовий, який здійснювали згідно з методичними рекомендаціями Інституту картоплярства УААН. Визначення наявності вірусів проводили крапельним серологічним методом. Експериментальний матеріал аналізували методами біологічної статистики.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше доведено, що в південній частині Полісся України за умови просторової ізоляції посадок картоплі від джерел та переносників вірусної інфекції і застосування інших обов'язкових насінницьких заходів, на продуктивність насіннєвої картоплі нових сортів, яким характерна толерантність (Водограй, Кобза) та польова стійкість до вірусної інфекції (Світанок київський, Обрій, Либідь) не впливають способи отримання вихідного матеріалу (поліпшуючий добір в розсадниках селекційного розмноження, термотерапія та культура апікальної меристеми) та способи його формування (бульбовий, клоновий добір від здорових високопродуктивних кущів).

Встановлено, що в процесі відтворення супер-супереліти, супереліти та еліти інтенсивність нагромадження вірусної інфекції залежить від тривалості репродукування оздоровленого насіннєвого матеріалу, стійкості сорту до вірусів та деякою мірою від способу отримання вихідного матеріалу. Спосіб формування вихідного матеріалу (бульбовий, клоновий добір від здорових високопродуктивних кущів) за умови просторової ізоляції посадок від джерел та переносників вірусної інфекції та застосування інших насінницьких заходів істотно не впливає на ураженість насіннєвого матеріалу вірусними хворобами.

Обгрунтовано способи відтворення еліти картоплі. Зокрема, запропоновано відтворення еліти сортів з польовою стійкістю до вірусної інфекції (Світанок київський, Обрій, Либідь) та толерантних (Водограй, Кобза) проводити за чотирирічною схемою без клонових доборів, використовуючи, як вихідний, насіннєвий матеріал, оздоровлений методом термотерапії та культури апікальної меристеми.

Практичне значення одержаних результатів. Для первинного насінництва картоплі запропоновано способи використання оздоровленого матеріалу при відтворенні оригінального насіння та еліти, спрямовані на скорочення терміну її отримання, що прискорює впровадження у виробництво нових сортів на основі використання насіння високих репродукцій без збільшення виробничих витрат.

Особистий внесок здобувача. Дослідження по темі дисертації виконані здобувачем особисто. Здійснено узагальнення даних вітчизняної та зарубіжної літератури з досліджуваної проблеми, планування та проведення дослідів, включаючи обліки, спостереження, наукові узагальнення, статистичний аналіз одержаних даних. Впровадження розробок у виробництво здійснено за безпосередньої участі автора.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати досліджень викладено здобувачем у виступах та доповідях на засіданнях відділу насінництва і методичної комісії з селекції та насінництва Інституту картоплярства УААН (щорічно упродовж 1996-2000 років); на міжнародній конференції, присв'яченій 90-річчя від заснування Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН “Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва” (Харків,1999р); на міжнародній науково-практичній конференції “Землеробство ХХІ століття, проблеми та шляхи вирішення” (Київ, Чабани, 1999р); на міжнародній науково-практичній конференції, присвяченій 90-річчю вченого-насіннєвода І.І.Адамова “Новое в семеноводстве картофеля” (Мінськ 2000р), на спільному засіданні відділів селекції та насінництва Інституту картоплярства (2001, 2004 роках).

Публікації. Основні положення дисертації опубліковані в 11 наукових працях, в тому числі 6 у фахових виданнях ВАК України.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 150 сторінках машинописного тексту (комп'ютерний варіант) і складається зі вступу, 8 розділів, висновків, практичних рекомендацій, списку використаних джерел, який включає 194 найменувань, із них 17 латиницею. Містить 16 таблиць, 23 рисунки, 10 додатків.



ЗМІСТ РОБОТИ

ФОРМУВАННЯ ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ ТА ВІДТВОРЕННЯ ОРИГІНАЛЬНОГО НАСІННЯ І ЕЛІТИ, ЧИННИКИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ПРОДУКТИВНІСТЬ НАСІННЄВОГО МАТЕРІАЛУ КАРТОПЛІ (огляд наукової літератури).

У розділі наведено результати досліджень вітчизняних та зарубіжних вчених стосовно отримання та формування оздоровленого високопродуктивного вихідного насіннєвого матеріалу та методів його відтворення в оригінальному та елітному насінництві. Розглянуто причинно-наслідкові зв'язки в системі вихідний матеріал - сорт-вірус в процесі репродукування оздоровленого насіннєвого матеріалу. На основі критичного аналізу окремих ланок технологічного процесу відтворення оригінального насіння та еліти обґрунтувана потреба і напрямки його подальшого вивчення з метою удосконалення насінницьких засобів, спрямованих на одержання значних обсягів садивного матеріалу високих категорій, перш за все нових сортів, для здійснення вчасної сортозаміни та сортопоновлення виробниками картоплі.

УМОВИ, МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дисертаційна робота виконана в лабораторії первинного насінництва Інституту картоплярства УААН впродовж 1995-1999 років. Територія землекористування Інституту картоплярства знаходиться в південній частині Полісся України.

Грунти дослідного поля - дерново-середньопідзолисті, супіщані та легко суглинкові з нестабільним колоїдним комплексом, мало забезпечені кальцієм, магнієм, та іншими основами. Верхні горизонти грунтового розрізу характеризуються підвищеною кислотністю.

За механічним складом, грунти мають значну частку піску - 52,6%, що при малих запасах гумусу і інших згаданих вище факторів призводять до нестійкого водного режиму.

Глибина орного шару дослідного поля 19-21 см. Грунт має такі агрохімічні показники: вміст гумусу (за Тюріним) - 1,32-2,68%; рухомих форм фосфору (за Кірсановим) 11,5-13,3 мг.; калію (за Масловою) - 8,0-8,9 мг/100 г. грунту; рН сольової витяжки в орному шарі коливається в межах 4,9-5,2; гідролітична кислотність - 2,2-2,3 мг.екв/100 г грунту; ступінь насиченності основами - 46,3-59,8 %; сума поглинутих основ - 2,1-4,1 мг.екв/100 г грунту.

Погодні умови за 1996 - 1997 роки були відносно сприятливими для виконання досліджень: 1998 рік характеризується найбільшим випаданням дощів; в 1999 році нестача опадів супроводжувалась ще й високими температурами повітря і грунту.

Досліди проводили в полях насінницької сівозміни. Попередник - озима пшениця. Добрива N120 Р90 К120. Технологія вирощування і засоби захисту від шкідників та хвороб загальноприйняті для вирощування насіннєвої картоплі в умовах південної частини Полісся України.

Для формування вихідного матеріалу використано бульби від найбільш продуктивних здорових рослин та клони від візуально здорових рослин. Відбір здійснювали на посівах розмноження сортів селекції Інституту картоплярства із застосуванням поліпшуючих доборів, а також бульби від найбільш продуктивних здорових кущів та клони від візуально здорових рослин з ділянок розмноження першої бульбової репродукції від рослин in vitro, одержаних методом термотерапії та культури апікальної меристеми. Цей матеріал класифікували як отриманий методом поліпшуючих доборів або із застосуванням термотерапії та культури апікальної меристеми. Подальше випробування його здійснювали методом накладання в умовах просторової ізоляції від джерел та переносників вірусної інфекції із застосуванням загальноприйнятих насінницьких заходів (Положення про насінництво картоплі. К, 1993).

Добір садивних бульб сортів Водограй, Кобза та Либідь здійснювали на початку відмирання картоплиння, сортів Світанок київський, Обрій, Горлиця в два строки: через 10-14 днів після квіткування та на початку відмирання картоплиння.

Присутність вірусної інфекції визначали методом краплинної серодіагностики. Для цього використовували антивірусні сироватки, до ХВК, МВК, SВК виготовлені в Інституті сільськогосподарської мікробіології УААН.

Наявність вірусних хвороб визначали з використанням візуальної оцінки. Облік урожаю поділяночний. Облік структури врожаю проводили за кількістю бульб по фракціям.

Результати досліджень опрацьовували методом дисперсійного аналізу .

Економічна ефективність результатів досліджень розрахована з використанням “Методики определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники и рационализаторских предложений” (К.: Урожай, 1986).

ВИПРОБУВАННЯ ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ, ОТРИМАНОГО РІЗНИМИ СПОСОБАМИ

В результаті випробування вихідного насіннєвого матеріалу сортів Кобза, Либідь, Світанок київський, Обрій, отриманого різними способами, встановлена більша урожайність меристемного матеріалу, порівняно з матеріалом відібраним в розсадниках селекційного розмноження, де продуктивність сортів підтримували шляхом поліпшуючих доборів. У сорту Водограй одержано протилежні результати - вища урожайність була в насадженнях, де вирощували матеріал з розсадників селекційного розмноження.

У сорту Горлиця різниці в урожайності залежно від способу отримання вихідного матеріалу не встановлено.

При формуванні вихідного матеріалу (бульбовий, клоновий добір), з використанням меристемного за урожайністю спостерігається перевага бульбового добору, порівняно з клоновим. В насадженнях матеріалу з розсадників селекційного розмноження перевага за урожайністю характерна для сортів Кобза, Либідь (клонів добір), та сорту Водограй (бульбовий добір) - табл. 1.

Відносно строку добору за фазами розвитку рослин сортів Світанок київський, Обрій, Горлиця вища урожайність (на 16-30 ц/га) встановлена для меристемного матеріалу за першого строку добору - через 10-14 днів після цвітіння. В насадженнях насіннєвим матеріалом із розсадників селекційного розмноження істотної різниці в урожайності між строками добору не встановлено (табл.2).

Рослин, уражених вірусними хворобами, у сортів Водограй, Кобза, Либідь, Світанок київський, Обрій менше на посадках меристемним матеріалом, як відносно бульбового, так і клонового добору, порівняно з насадженнями, де використовували садивний матеріал з селекційних розсадників. Для сорту Горлиця такої закономірності не спостерігається (табл.3).

ПРОДУКТИВНІСТЬ СУПЕР - СУПЕРЕЛІТИ ЗАЛЕЖНО ВІД СПОСОБУ ОТРИМАННЯ І ФОРМУВАННЯ ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ ТА СОРТУ

В результаті проведених досліджень встановлено, що врожайність супер-супереліти сортів, що вивчалися, істотно не змінюється залежно від способу отримання вихідного матеріалу (поліпшуючий добір в розсадниках селекційного розмноження; термотерапія та культура апікальної меристеми) та способу його формування (бульбовий, клоновий добір від здорових кущів) - табл.1,2.

Загальна кількість уражених вірусними хворобами рослин залежить від біологічних особливостей сорту і була найменшою у сорту Світанок київський, найбільшою у сорту Обрій. Частка рослин з вірусними хворобами у сорту Світанок київський була для меристемного матеріалу 1,2 і 2,1 %, для звичайного - 2,7 і 2,8 %, а сорту Обрій відповідно 2,4 і 2,9 % та 3,4 і 3,6 % (табл.3).

Таблиця 1 - Врожайність насіннєвої картоплі сортів Водограй, Кобза, Либідь залежно від способу отримання та формування вихідного матеріалу, ц/га

Сорт	Спосіб отримання	Спосіб формування	Врожайність насіннєвого матеріалу
			Вихідний матеріал	С/супер еліта	Супер еліта	Еліта
Водограй	Поліпшуючий добір	бульби	262	416	445	280
		клони	214	409	431	275
	Культура меристеми	бульби	202	403	438	278
		клони	188	414	423	292
	НІР05	26,0	22,3	17,2	17,0
Кобза	Поліпшуючий добір	бульби	213	420	430	265
		клони	256	416	462	279
	Культура меристеми	бульби	281	398	454	260
		клони	247	417	453	273
	НІР05	20,9	17,1	24,4	20,9
Либідь	Поліпшуючий добір	бульби	238	419	433	349
		клони	245	400	450	360
	Культура меристеми	бульби	285	413	447	357
		клони	246	433	435	364
	НІР05	15,6	21,9	28,7	22,7

В структурному складі врожаю, різниці залежно від способу отримання вихідного матеріалу та способу його формування, а також строку добору не встановлено. В урожаї сортів Водограй, Кобза, Либідь бульб насіннєвої фракції (31-60 мм) було відповідно 20,1-28,1 %, 23,4-26,5 %, 22,6-29,1 %. В урожаї сортів Світанок київський, Обрій та Горлиця частка насіннєвих бульб становила відповідно 46,6 % - 60,9 %, 63,6 % - 73,5 %, 36,6 - 47,6 %.

Певної закономірності щодо кількості рослин з ознаками зовнішнього прояву вірусної інфекції в насадженнях супер-супереліти сортів Водограй, Кобза, Либідь залежно від різновиду вихідного матеріалу та способу його формування не встановлено. Загальна ураженість рослин на насадженнях супер-супереліти була незначною, а саме в межах вимог Державного стандарту, і становила у сорту Водограй 2,2-2,9 %, у сорту Кобза 2,0-2,8 %, у сорту Либідь 1,5-2,1 %.

У сортів Світанок київський та Обрій меншу кількість хворих рослин мали насадження від меристемного матеріалу. Це стосується як бульбового, так і клонового добору, а також першого строку добору насіннєвого матеріалу. У сорту Горлиця менше хворих рослин було в насадженнях від матеріалу, одержаного доборами, порівняно з меристемним. Така закономірність стосується як бульбового, так і клонового матеріалу. Відносно впливу строків добору на ураженість рослин вірусними хворобами певної закономірності не встановлено.

Таблиця 2 - Врожайність насіннєвої картоплі сортів Світанок київський, Обрій, Горлиця залежно від способу отримання та формування вихідного матеріалу, ц/га

Сорт	Спосіб отримання	Спосіб формування	Врожайність насіннєвого матеріалу
			Вихідний матеріал	С/супер еліта	Супер еліта
Світанок київський	Поліпшуючий добір	бульби 1 строку	428	309	200
		бульби 2 строку	415	294	190
		клони 1 строку	-	296	215
		клони 2 строку	-	283	208
	Культура меристеми	бульби 1 строку	438	291	211
		бульби 2 строку	412	285	211
		клони 1 строку	-	313	224
		клони 2 строку	-	304	211
	НІР05	22,2	25,2	19,2
Обрій	Поліпшуючий добір	бульби 1 строку	418	357	238
		бульби 2 строку	427	350	249
		клони 1 строку	-	347	257
		клони 2 строку	-	336	251
	Культура меристеми	бульби 1 строку	431	321	267
		бульби 2 строку	401	309	256
		клони 1 строку	-	333	267
		клони 2 строку	-	316	252
	НІР05	22,2	21,3	16,2
Горлиця	Поліпшуючий добір	бульби 1 строку	463	366	274
		бульби 2 строку	474	372	267
		клони 1 строку	-	376	252
		клони 2 строку	-	392	256
	Культура меристеми	бульби 1 строку	475	379	232
		бульби 2 строку	459	388	225
		клони 1 строку	-	390	205
		клони 2 строку	-	397	200
	НІР05	25,6	22,5	17,1

Загальна ураженість рослин вірусними хворобами в усіх варіантах досліду залежала від біологічних особливостей сорту. Так, у сорту Світанок київський цей показник становив 1,2 % - 3,2 %, сорту Обрій - 1,2 % - 3,6 % і сорту Горлиця - 2,1 % - 3,1 % (табл.3).

Таблиця 3 - Ураженість насіннєвого матеріалу вірусними хворобами залежно від способу отримання та формування вихідного матеріалу, %

Сорт	Спосіб отримання	Спосіб формування	Рік репродукування
			Вихідний матеріал	С/супер еліта	Супер еліта	Еліта
Водограй	Поліпшуючий добір	бульби	1,7	2,6	3,6	3,1
		клони	1,9	2,9	3,5	3,5
	Культура меристеми	бульби	1,5	2,2	2,9	3,0
		клони	1,0	2,5	3,3	3,6
Кобза	Поліпшуючий добір	бульби	2,0	2,8	3,3	3,0
		клони	1,0	2,8	2,7	2,9
	Культура меристеми	бульби	1,8	2,5	3,0	2,8
		клони	0,8	2,0	2,5	2,7
Либідь	Поліпшуючий добір	бульби	1,1	2,1	2,9	2,0
		клони	1,2	1,8	2,7	2,5
	Культура меристеми	бульби	0,7	1,5	2,3	2,7
		клони	1,2	1,6	2,5	2,2
Світанок київський	Поліпшуючий добір	бульби	2,7	3,2	1,9	-
		клони	2,2	2,9	3,0	-
	Культура меристеми	бульби	2,1	1,5	2,0	-
		клони	1,2	2,7	3,2	-
Обрій	Поліпшуючий добір	бульби	3,4	3,6	2,6	-
		клони	3,2	3,5	3,0	-
	Культура меристеми	бульби	2,4	2,7	2,6	-
		клони	2,7	2,2	2,4	-
Горлиця	Поліпшуючий добір	бульби	3,0	2,1	3,5	-
		клони	2,5	2,3	3,2	-
	Культура меристеми	бульби	2,5	3,1	3,6	-
		клони	3,0	2,9	3,4	-

ПРОДУКТИВНІСТЬ СУПЕРЕЛІТИ ЗАЛЕЖНО ВІД СПОСОБУ ОТРИМАННЯ І ФОРМУВАННЯ ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ ТА СОРТУ

Встановлено, що в насадженнях супереліти сортів Водограй, Либідь, Світанок київський і Обрій, сформованих на основі бульбового та клонового доборів, які проводили на ділянках як селекційного розмноження, так і в насадженнях меристемним матеріалом, урожайність істотно не відрізнялась.

У сорту Кобза вища урожайність встановлена в насадженнях, де використовували вихідний насіннєвий матеріал від клонового добору в розсадниках селекційного розмноження, порівняно з бульбовим добором в цих же розсадниках.

У сорту Горлиця більш продуктивне насіння супереліти, відтворене із вихідного матеріалу з розсадників селекційного розмноження.

Строк добору вихідного матеріалу сортів Світанок київський, Обрій, Горлиця не вплинув на урожайність супереліти.

В структурі врожаю супереліти за кількістю різних за розміром бульб, залежно від способу отримання вихідного насіннєвого матеріалу та способу його формування істотних відмінностей не встановлено.

В урожаї сортів Водограй, Кобза, Либідь переважають бульби розміром 31-60 мм. Їх частка склала 36,7-61,9 % від загальної кількості. Бульб розміром понад 60 мм більше у сортів Водограй (41,4-55,0 %) та Кобза (50,6-53,8 %), дещо менше у сорту Либідь (31,5-38,7 %).

Кількість бульб розміром 31-60 мм у сорту Світанок київський становила 49,4-58,0 %, сорту Обрій - 54,2-59,5 %, а Горлиця - 45,1-53,8 %. Частка бульб більше 60 мм у сорту Світанок київський була 34,9-44,0 %, сорту Обрій 35,3-40,9 %, а Горлиця 35,8-42,9 %. Бульб розміром менше 30 мм більше всього встановлено у сорту Горлиця.

Певної залежності щодо кількості рослин із симптомами вірусних хвороб від способу отримання вихідного матеріалу та його формування у сортів Водограй, Кобза, Либідь не встановлено. Ураженість рослин ними в насадженнях супереліти дещо зросла, порівняно з супер-суперелітою, і становила у сорту Водограй 2,6 %- 3,4 %, у сорту Кобза - 2,8 % - 3,2 %, у сорту Либідь - 3,1 % - 3,6 %. Порівняно з супер-суперелітою найбільше хворих рослин (на 1,6 % - 2,5 %) встановлено у сорту Либідь.

В насадженнях супереліти сортів Світанок київський, Обрій, Горлиця різниця в ураженості насаджень, репродукованих на основі вихідного матеріалу із розсадників селекційного розмноження і меристемного на користь меристемного встановлена як для бульбового, так і клонового добору тільки у сорту Обрій.

У сорту Світанок київський, для якого характерна польова стійкість до вірусної інфекції, певної закономірності щодо наявності в посадках супереліти вірусних хвороб залежно від способу отримання і строку добору вихідного матеріалу не встановлено.

У сорту Горлиця встановлена менша ураженість посадок супереліти з використанням при її відтворенні насіннєвого матеріалу із розсадників селекційного розмноження. В першу чергу це стосується клонового добору.

Строк добору вихідного матеріалу істотно не впливає на ураженість супереліти вірусними хворобами (табл.3).

ПРОДУКТИВНІСТЬ ЕЛІТИ ЗАЛЕЖНО ВІД СПОСОБУ ОТРИМАННЯ І ФОРМУВАННЯ ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ ТА СОРТУ

Врожайність еліти істотно не залежала від способу отримання вихідного матеріалу (добір в розсадниках розмноження селекційного матеріалу, термотерапія та культура апікальної меристеми) та способу його формування (бульбовий, клоновий добір). Загальна ж врожайність картоплі в елітних розсадниках залежала від біологічних особливостей сорту. Найвищою вона була для сорту - Либідь 349 - 364 ц/га, а у сортів Водограй і Кобза відповідно склала: 275 - 292 ц/га та 260 - 279 ц/га (табл.1).

Щодо структури врожаю, то за кількістю бульб різного розміру залежно від способу отримання та формування вихідного насіннєвого матеріалу істотних відмінностей не встановлено. В урожаї переважають бульби розміром 31 - 60 мм у сортів Водограй і Кобза відповідно 48,3 - 51,9 % і 58,7 - 66,7 %, у сорту Либідь 44,3 - 51,8 %.

Наявність в насадженнях еліти вірусної інфекції за умови щорічного видалення хворих рослин суттєво не залежить від способу отримання і формування вихідного матеріалу. Щодо загальної кількості хворих рослин то вона залежить від біологічних особливостей сорту. Так, для сорту Водограй це склало 3,0 - 3,6 %, Кобза - 2,7 - 3,0 %, Либідь - 2,0 - 2,7 %.

Щодо способу формування (бульбовий, клоновий добір) у межах певного способу його отримання, менша кількість рослин, уражених вірусними хворобами, встановлена в насадженнях від меристемного вихідного матеріалу як за бульбового, так і клонового добору у сорту Кобза, за клонового добору у сорту Либідь та за бульбового добору у сорту Водограй. На посадках від вихідного насіннєвого матеріалу із розсадників селекційного розмноження менша ураженість вірусними хворобами встановлена в насадженнях від бульбового добору, порівняно з клоновим у сортів Водограй і Либідь (табл.3).

Водночас, накопичення в насіннєвому матеріалі вірусів за роки репродукування істотно не залежить від способу отримання вихідного матеріалу.

Так, на п'ятий рік репродукування різниця в ураженості SВК і МВК від матеріалу із розсадників селекційного розмноження і меристемним на користь меристемного у сорту Водограй становила 12,5 %, у сорту Кобза - 2,5 - 17,5 %. На третій рік репродукування ця різниця становила у сорту Світанок київський 2,5 - 8,5 %. Для сортів Обрій і Либідь перевага в цьому відношенні від меристемного матеріалу не встановлена. Навпаки, дещо менш ураженим були насадження від вихідного матеріалу із розсадників селекційного розмноження, відповідно на 7,5 - 12,5 % і 10,0 - 12,5 %.

У всіх сортів найбільше рослин було з МВК, дещо менше SВК. Рослин, уражених ХВК, не виявлено.

НАКОПИЧЕННЯ ВІРУСНОЇ ІНФЕКЦІЇ В НАСІННЄВОМУ МАТЕРІАЛІ В ПРОЦЕСІ РЕПРОДУКУВАННЯ РІЗНОГО ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ

Встановлено, що інтенсивність накопичення латентної вірусної інфекції з часом репродукування вихідного насіннєвого матеріалу залежить від біологічних особливостей сорту, деякою мірою від способу його отримання (поліпшуючі добори в розсадниках селекційного розмноження, термотерапія та культура апікальної меристеми), і найменше від способу його формування (бульбовий, клоновий добір від здорових високоурожайних кущів).

Особливості сортів протистояти ураженню вірусами спостерігаються уже на ранніх етапах репродукування оздоровленого насіннєвого матеріалу. Так, у сортів Водограй, Світанок київський, Обрій, Горлиця процес накопичення вірусів в рослинах стабілізується з другого року репродукування. У сорту Кобза накопичення вірусної інфекції відбувається протягом всього періоду репродукування, у сорту Либідь різко зростає кількість рослин уражених вірусами на п'ятий рік репродукування (Рис.1,2)

картопля інфекція супереліта

Рис. 1 - Наявність вірусної інфекції в насадженнях супереліти, залежно від способу отримання та формування вихідного матеріалу, %

Рис. 2 - Наявність вірусної інфекції в насадженнях еліти, залежно від способу отримання та формування вихідного матеріалу, %

Щодо способу формування вихідного матеріалу (бульбовий, клоновий добір) в межах певного способу його отримання, перевага клонового добору спостерігається тільки у сорту Горлиця. Ураженість насаджень від клонового добору вірусами була меншою на 2,5 - 10,0 %. У сорту Обрій більш ураженим був репродукований насіннєвий матеріал від клонового добору (5,0 - 15,0 %). Певної закономірності по сортах Водограй, Кобза, Либідь, Світанок київський не встановлено.

Загальна ураженість насіннєвого матеріалу вірусами в процесі репродукування залежала від біологічних особливостей сорту протистояти вірусній інфекції. Так, найбільша ураженість вірусами встановлена у сортів Водограй, Либідь, Кобза і Горлиця, найменша у сортів Світанок київський та Обрій.

ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ РІЗНОГО ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ В ЕЛІТНОМУ НАСІННИЦТВІ КАРТОПЛІ

Розрахунками згідно із технологічною картою встановлено, що за п'ятирічної схеми вирощування еліти собівартість 1 т насіннєвого матеріалу становить 662 грн., за чотирирічної 678 грн. Відповідно, витрати на 1 га насаджень еліти становили за п'ятирічної схеми 11246 грн., за чотирирічної 11522 грн, тобто практично не відрізняються.

Водночас, чотирирічна схема відтворення еліти дозволяє на п'ятий рік при використанні як садивного матеріалу 100 т еліти одержати додатково, за коефіцієнта розмноження 1:3,5, порівняно із п'ятирічною, 350 т першої репродукції, що достатньо на 100 га насаджень другої репродукції, яку найбільш економічно доцільно використовувати для сортозаміни та сортооновлення. Тобто це дозволяє, порівняно із загальноприйнятою п'ятирічною схемою відтворення еліти, мати на п'ятий рік репродукування даної партії вихідного оздоровленого матеріалу (з розрахунку на 100 т еліти) додатковий прибуток 21,9 тис. грн.

Водночас, прискорюється процес впровадження у виробництво нових сортів та основі високорепродукційного насіння.

Впровадження чотирирічної схеми відтворення еліти картоплі на основі оздоровленого вихідного матеріалу є ефективним заходом при сортозаміні та сортооновленні, що за умов концентрації виробництва картоплі на дрібних ділянках (біля 98 % від загальних насаджень) є одним із найвагоміших чинників підвищення та стабілізації врожайності картоплі.

Із врахуванням результатів наших досліджень, розроблена чотирирічна схема відтворення еліти на основі вихідного оздоровленого меристемного матеріалу, включена до “Системи насінництва картоплі в Україні" (Рекомендації), і затверджена наказом Міністерства аграрної політики України (№ 31 від 06.04.2000 р.) та внесена до галузевої комплексної програми “Картопля України - 2004”.



ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляються в інтенсифікації процесу відтворення оригінального та елітного насіння в умовах південної частини Полісся України. Удосконалено схеми відтворення еліти картоплі залежно від способу отримання і формування вихідного матеріалу та особливостей сорту протистояти вірусній інфекції.

Доведено, що урожайність супер-супереліти сортів Водограй, Кобза, Либідь, Світанок київський та Обрій суттєво не змінюється залежно від способу отримання вихідного матеріалу (поліпшуючий добір у розсадниках селекційного розмноження, термотерапія та культура апікальної меристеми) та способу формування (бульбовий, клоновий добір від здорових високоурожайних кущів). У сорту Горлиця вища урожайність має місце в насадженнях, сформованих з використанням клонового добору.

Встановлено, що урожайність супереліти сортів Водограй, Либідь, Світанок київський та Обрій суттєво не відрізняється залежно від способу отримання вихідного матеріалу (поліпшуючий добір в розсадниках селекційного розмноження, термотерапія та культура апікальної меристеми) та способу його формування (бульбовий, клоновий добір від здорових високоурожайних кущів). У сорту Кобза вища урожайність супереліти встановлена при використанні вихідного матеріалу від клонових доборів, у сорту Горлиця - від бульбового та клонового доборів в розсадниках селекційного розмноження.

Урожайність еліти картоплі сортів Водограй, Кобза, Либідь суттєво не відрізняється залежно від способу отримання вихідного матеріалу (поліпшуючий добір в розсадниках селекційного розмноження, термотерапія та культура апікальної меристеми) та способу його формування (бульбовий, клоновий добір від здорових високоурожайних кущів).

Строк добору вихідного насіннєвого матеріалу (через 10 - 14 днів після квітування або на початку відмирання картоплиння) істотно не впливає на урожайність супер-супереліти та супереліти сортів Світанок київський, Обрій та Горлиця.

Не встановлено істотних відмінностей в структурі врожаю за кількістю різних за розміром бульб залежно від способу отримання та формування вихідного матеріалу. Більший вплив на прояв ознаки мають біологічні особливості сорту. Найбільше бульб насіннєвої фракції мають сорти Либідь - 53,8 - 61,9 % і Обрій - 54,2 - 59,5 %, найменше - Водограй 36,7 - 44,2 % і Горлиця 45,1 - 53,8 %.

Інтенсивність нагромадження вірусної інфекції в процесі відтворення еліти залежить від біологічних особливостей сорту, що спостерігається уже на ранніх етапах репродукування оздоровленого насіннєвого матеріалу. Так, у сортів Водограй, Світанок київський, Обрій, Горлиця процес накопичення вірусів у рослинах стабілізується з другого року репродукування, у сорту Кобза накопичення вірусної інфекції відбувається протягом всього періоду репродукування, а у сорту Либідь різко зростає кількість рослин уражених вірусами на п'ятий рік репродукування.

При репродукуванні як меристемного, так і насіннєвого матеріалу від поліпшуючих доборів, ураженість рослин вірусами суттєво не залежить від способу формування вихідного матеріалу (бульбовий або клоновий добір від здорових високоурожайних кущів), за умови дотримання насінницьких заходів.

У всіх досліджених сортів в процесі відтворення еліти незалежно від способу отримання і формування вихідного матеріалу найбільшу частку становлять рослини уражені МВК, дещо менше SВК. Рослин, уражених ХВК, не встановлено.



ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Виробникам насіннєвої картоплі для відтворення оригінального насіння та еліти рекомендуємо використовувати вихідний матеріал з врахуванням здатності сорту протистояти вірусній інфекції в процесі розмноження. Відтворення еліти сортів з польовою стійкістю до вірусної інфекції, зокрема сортів Світанок київський, Обрій, Либідь; та толерантних Водограй і Кобза, проводити за чотирирічною схемою, використовуючи, як вихідний, насіннєвий матеріал, отриманий методом термотерапії та культури апікальної меристемної тканини. При формуванні вихідного матеріалу використовувати бульби від урожайних кущів.

Чотирирічна схема відтворення еліти включає наступні етапи розмноження вихідного матеріалу: 1-й рік - розмноження та випробування об'єднаного меристемного бульбового матеріалу, 2-й рік - розсадник супер-супереліти, 3-й рік - розсадник супереліти, 4-й рік - розсадник еліти.

У сортів, урожайність яких в значній мірі знижується з часом репродукування меристемного матеріалу, зокрема сорту Горлиця, для одержання високопродуктивного вихідного матеріалу проводити добір клонів в спеціальних розсадниках, де застосовувати заходи, зокрема поліпшуючі добори, спрямовані на підтримання насаджень в здоровому стані.

В умовах південної частини Полісся України при відтворенні оригінального насіння та еліти з метою попередження інтенсивного поширення вірусної інфекції на посадках оздоровленої картоплі, розсадники елітного насінництва розміщувати в умовах просторової ізоляції від джерел та переносників вірусної інфекції із обов'язковим видаленням хворих рослин у міру їх виявлення, а також застосовувати комплекс інших загальноприйнятих насінницьких заходів.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА МАТЕРІАЛАМИ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Демкович. Я.Б. Продуктивність насінної картоплі залежно від виду вихідного матеріалу та способу його формування // Картоплярство. - 1998. Вип. 28 - С. 83-86.

2. Демкович. Я.Б. Вплив репродукції насіннєвого матеріалу на продуктивні та якісні показники картоплі різних сортів // Картоплярство. - 1999. Вип. 29. С. 171-173.

3. Верменко Ю.Я., Демкович. Я.Б. Результати вивчення різних видів вихідного матеріалу в елітному насінництві картоплі // Агрономія. Львів, 1999. Вип. 4. С. 223 - 227. (отримання, обробка експериментальних даних і формування тексту).

4. Демкович. Я.Б., Верменко Ю.Я. Ураженість насіннєвої картоплі вірусами в процесі репродукування залежно від різновиду вихідного матеріалу // Картоплярство. - 2000. - Вип. 30. С. 118 - 124. (отримання, обробка експериментальних даних і формування тексту).

5. Демкович. Я.Б. Вплив способів формування та різновиду вихідного матеріалу на продуктивні якості насіннєвої картоплі // Вісник Білоцерківського державного аграрного університету. - Біла Церква. - 2000. - Вип. 10. - С. 93 - 97.

6. Верменко Ю.Я., Андрушко О.М., Олійник В.П., Демкович. Я.Б. Відтворення еліти картоплі на основі вихідного матеріалу, оздоровленого біотехнологічним методом // Вісник Львівського державного аграрного університету. Агрономія. Львів. - 2001. - Вип. 5. - С. 374 - 385. (отримання, обробка експериментальних даних і формування тексту за результатами досліджень).

7. Демкович. Я.Б. Вихідний матеріал в елітному насінництві картоплі.// Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва (Тези доповідей міжнародної конференції, присвяченої 90-річчю від заснування Інституту рослинництва ім. Юр'єва УААН - Харків, 1999. С.32 - 33.

8. Демкович. Я.Б., Олійник В.П. Формування вихідного матеріалу нових сортів картоплі при відтворенні еліти // Землеробство ХХІ століття, проблеми та шляхи вирішення (Матеріали міжнародної наукової науково-практичної конференції 8-10 червня 1999 р.) Київ. - Чабани. - С. 221 - 222. (отримання, обробка експериментальних даних і формування тексту за темою дисертаційної роботи).

9. Демкович. Я.Б. Формирование исходного материала при воспроизводстве элиты картофеля // Новое в семеноводстве картофеля. - Материалы научно-практической конференции, посвященной 90-летию ученого - семеновода И. И. Адамова. Минск. - 2000. - С. 47 - 48.

10. Верменко Ю. Я., Андрушко О. Н., Олейник В. П., Демкович. Я.Б. Формирование элиты картофеля на основе оздоровленного исходного материала // Вопросы картофелеводства ( Научные труды НИИКХ). - М., 2001. - С. 195 - 209. (отримання, обробка експериментальних даних і формування тексту за темою дисертаційної роботи).

11. Верменко Ю. Я., Андрушко О. М., Олійник В. П., Демкович. Я.Б. Відтворення еліти картоплі на основі оздоровленого вихідного матеріалу // Аграрна наука виробництву. - К.: 2001. - Вип. 2. С. 7. (отримання, обробка експериментальних даних і формування тексту за темою дисертаційної роботи).



АННОТАЦІЯ

Демкович Я.Б. Відтворення оригінального насіння та еліти картоплі з використанням різного вихідного матеріалу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук зі спеціальності 06.01.14 - насінництво. - Інститут цукрових буряків УААН, Київ, 2005.

Дисертацію присвячено питанням використанням в оригінальному та елітному насінництві картоплі вихідного матеріалу залежно від способу його отримання (добір в розсадниках селекційного розмноження, де продуктивність сорту підтримується, застосовуючи поліпшуючі добори; термотерапія та культура апікальної тканини).

Встановлено, що в процесі відтворення еліти врожайність сортів з польовою стійкістю до вірусної інфекції та толерантних, суттєво не змінюється залежно від способу отримання і формування вихідного матеріалу, за умови здійснення комплексу спеціальних насінницьких заходів, перш за все розмноження його на перших етапах в умовах просторової ізоляції від джерел та переносників вірусної інфекції.

В процесі відтворення еліти інтенсивність нагромадження вірусної інфекції в значній мірі залежить від біологічних особливостей сорту по відношенню до ураження вірусами.

Основні результати досліджень знайшли виробниче впровадження при формуванні еліти за чотирирічною схемою.

Ключові слова: картопля, вихідний матеріал, супер-супереліта, супереліта, еліта, врожайність, віруси, вірусні хвороби, сорти, схема відтворення еліти.



АННОТАЦИЯ

Демкович Я.Б. Воспроизводство оригинальных семян и элиты картофеля с использованием разного исходного материала. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.14 - семеноводство. Институт сахарной свеклы УААН, Киев, 2005.

В исследованиях в Институте картофелеводства в течение 1995 - 1999 годов в условиях южной части Полесья Украины изучена продуктивность высоких категорий семенного материала картофеля в зависимости от способа получения и формирования высокопродуктивного исходного материала для эффективного вовлечения в семеноводческий процесс.

Установлено, что в процессе воспроизводства элиты урожайность сортов с полевой устойчивостью к вирусной инфекции и толерантных существенно не изменяется в зависимости от способа получения исходного материала (отборы в питомниках селекционного размножения, где продуктивность сорта поддерживается, применяя улучшающие отборы; термотерапия и культура апикальной меристемной ткани) и способа его вовлечения в семеноводческий процесс (клубневой, клоновый отбор от урожайных кустов) при размножении его в условиях пространственной изоляции от источников и переносчиков вирусной инфекции и осуществления комплекса специальных семеноводческих мероприятий.

Строк отбора исходного семенного материала (через 10-14 дней после цветения, в начале отмирания ботвы) существенно не влиял на урожайность супер-суперэлиты и суперэлиты.

В структурном составе урожая количество клубней разных размеров в зависимости от способа получения и формирования исходного семенного материала существенных различий не установлено. Данный показатель является характерным для сорта. Наибольше клубней семенной фракции установлено для сортов Лыбидь 53,8-61,9 % и Обрий - 54,2-59,5 %, наименьше для сортов Водограй 36,7-44,2 % и Горлица 45,1-53,8 %.

В процессе воспроизводства элиты интенсивность накопления вирусной инфекции зависит от билогических особенностей сорта по отношению к поражению вирусами. Сортовые особенности относительно наличия к вирусной инфекции в растениях проявляются уже на ранних этапах репродуцирования оздоровленного материала. У сортов Водограй, Свитанок киевский, Обрий, Горлица процес накопления вирусов в растениях стабилизируется со второго года репродуцирования, у сорта Кобза накопление вирусной инфекции происходит в течение всего периода репродуцирования, у сорта Лыбидь резко возростает количество растений, пораженных вирусами на пятый год репродуцирования.

У всех иследуемых сортов в процессе воспроизводства элиты независимо от способа получения и формирования исходного материала наибольшую часть составляют растения, пораженные МВК, несколько меньше SВК. Растений, пораженных ХВК, не установлено.

Установлено, что пораженность растений вирусными болезнями на третий и пятый год репродуцирования оздоровленного материала сортов с полевой устойчивостью к вирусной инфекции и толерантных не превышала требований Государственного стандарта к суперэлите и элите.

Относительно проявления вирусных болезней, общее количество больных растений зависит от биологический особенностей сорта.

Пораженность посадок вирусными болезнями соответственно составляла для сортов Свитанок киевский, Обрий, Горлица 1,9-3,5 %; для сортов Водограй, Кобза, Лыбидь 2,6-3,5 %.

Разработано новое направление эфективного использования продуктивных качеств оздоровленного семенного материала при воспроизводстве элиты, учитывая свойства сорта противостоять вирусной инфекции в процессе его репродуцирования. Предложена четырехлетняя схема воспроизводства элиты без применения клоновых от боров сортов с полевой устойчивостью к вирусной инфекциии и толерантных.

Четырехлетняя схема воспроизводства элиты включает следующие этапы размножения исходного материала: 1-й год - размножение и испытание объединенного меристемного клубневого материала, отобранного от урожайных кустов; 2-й год - питомник супер-суперэлиты; 3-й год - питомник суперэлиты; 4-й год - питомник элиты.

Такая сокращенная схема воспроизводства элиты направлена на интенсификацию процесса получения семенного материала высоких категорий, в частности, новых сортов, используется в элитхозах Украины.

Для сортов, урожайность которых в значительной мере снижается со временем репродуцирования меристемного материала, для получения высокопродуктивного исходного материала необходимо проводить отбор клонов в специальных питомниках, где применять приемы, в частности, улучшающие отборы, направленные на поддержание сорта в здоровом состоянии.

В условиях южной части Полесья Украины при воспроизводстве оригинальных семян и элиты, питомники первичного семеноводства размещать в условиях пространственной изоляции от источников и переносчиков вирусной инфекции с объязательным удалением больных растений по мере их проявления, а также применять комплекс других общепринятых приемов.

Ключевые слова: картофель, исходный материал, супер-суперэлита, суперэлита, элита, урожайность, вирусы, вирусные болезни, сорта, схема воспроизводства элиты.



SUMMARY

Demkovich Ya. B. The Reproduction of Basic Material and Elite Seed Potato, Obtained from Different Varieties of Pre-basic Seed Potato. - Manuscript.

The dissertation thesis for candidate of sciences degree in agriculture. Specialty 06.01.14. - Seed-growing. - The Institute for Sugar Beet Research of UAAS, Kyiv, 2005.

The dissertation research is devoted to problem of using of different varieties of pre-basic seed potato, obtained by methods of thermotherapy, apical issue culture and improving selection into seed potato nurseries, into basic material and elite seed potato growing.

It is established that yield productivity of potato varieties with field resistance and tolerance to virus infections is not substantially changed in the process of elite potato formation from different varieties of pre-basic seed potato, obtained by listed above methods. The strict following of complex of special seed-growing methods, first of all dimensional isolation of seed potato growing places from possible sources and transmitters of virus infection, is required.

The speed of virus infection accumulation into elite potato formation process depends on biological specifics of potato varieties, especially on resistance and tolerance to virus infection.

The main results of research were practically used into elite seed potato growing according to 4-years scheme.

Key words: potato, basic material, super-super-elite, super-elite, elite, productivity, viruses, virus diseases, potato varieties, elite potato formation methodic.

Размещено на Allbest.ru

...