Продуктивность и адаптивные свойства сортообразцов картофеля различного происхождения на юге Дальнего Востока
- Авторы: Ким И.В.1, Клыков А.Г.1, Волков Д.И.1
-
Учреждения:
- ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока имени А.К. Чайки»
- Выпуск: № 5 (2024)
- Страницы: 26-33
- Раздел: Растениеводство и селекция
- URL: https://snv63.ru/2500-2082/article/view/659242
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2500208224050061
- EDN: https://elibrary.ru/ztjikp
- ID: 659242
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Представлены результаты изучения продуктивности генотипов картофеля различного происхождения в зависимости от влагообеспеченности почвы, в том числе гидротермического коэффициента (ГТК). Отмечено, что у среднеспелых сортов она максимальная – 710 г/куст. Сильное переувлажнение почвы (ГТК = 2,5 и более) во время вегетации, особенно в фазе клубненакопления, негативно влияет на формирование продуктивности. Высокие результаты по данному показателю получены в относительно благоприятные по погодным условиям годы – 2019, 2021, 2022 (индекс условий среды (I) варьировал в пределах 201,63–221,35), когда средняя продуктивность всех образцов составила 950 г/куст. В 2015–2018, 2020 и 2023 годах были очень низкие показатели – 420–670 г/куст из-за высокой переувлажненности почвы (I = -99,52 – -269,81). Выделены генотипы, которые в совокупности с повышенной продуктивностью (более 900 г/куст), имели высокую отзывчивость на изменение условий среды и стабильность (средние показатели bi = 1,49, S2d·103 = 0,42): раннеспелые – Антонина, Бастион, Колымский, Крепыш, Матушка, Метеор, Памяти Кулакова, Удача, Vitesse, Red Lady, Red Scarlett; среднеранние – Арктика, Бриз, Зоя, Камчатка, Лилея, Чародей, Gala; среднеспелые – Очарование, Утро, Фаворит; среднепоздние и поздние – Казачок, Победа. Выделены сортообразцы с высокими показателями продуктивности (1040–1480 г/куст), товарности (83,2–92,8%), пластичности (bi = 1,20–1,85), стабильности (S2d = 0,15–5,77), гомеостатичности (Hom = 9,51–40,62) и селекционной ценности (Sc = 532,79–852,14) в условиях юга Дальнего Востока: раннеспелые – Бастион, Колымский, Крепыш, Памяти Кулакова; среднеранние – Арктика, Зоя; среднеспелые – Аляска; среднепоздние и поздние – Ветразь, Победа.
Ключевые слова
Полный текст
Муссонный климат на юге Дальнего Востока (Приморский край) затрудняет ведение картофелеводства. Обильные дожди – причина наводнений, которые могут повторяться за лето несколько раз. Переувлажнение почвы с июня по сентябрь приводит к резкому ухудшению условий произрастания растений, происходит вымокание и полная гибель посадок, а также затрудняется и замедляется процесс уборочных работ. [15] Поэтому нужны сорта нового поколения, адаптированные к переувлажнению почвы и резким температурным перепадам. [5]
Основные направления селекции картофеля в работе научно-исследовательских учреждений РФ – создание высокопродуктивных, скороспелых сортов с привлекательной формой клубня, обладающих хорошими биохимическими показателями, в том числе для диетического питания, устойчивых к основным фитопатогенам и вредителям, с широкой агроэкологической адаптацией и лежкостью клубней. [1, 3, 7, 17]
При испытании исходного и гибридного материалов, в первую очередь, обращают внимание на продуктивность, позволяющую судить о хозяйственной ценности того или иного образца. Продуктивность – полигенный признак, который контролируется многими доминантными и рецессивными генами. [6] Важный компонент продуктивности картофеля – количество клубней в одном гнезде, которое генетически детерминировано числом стеблей растения (один из ведущих факторов в структуре урожая). [4] Фенотипическая изменчивость основных элементов продуктивности (число стеблей на одном растении, число клубней на одном стебле и масса одного стандартного клубня) определяется генотипическими различиями. Варьирование остальных признаков – числа и массы клубней в одном гнезде, устанавливается, в большой степени, взаимодействием генотипа с факторами внешней среды. [12] При длительном сознательном отборе, а позже гибридизации созданы культурные сорта картофеля с потенциально высокой продуктивностью. Многочисленные исследования, выполненные в различных странах мира по изучению полевого потомства сортов и межсортовых гибридов, позволили найти значительные различия между сортами по способности передавать потомству высокую продуктивность. Это связано со сложным взаимодействием многих генов скрещиваемых компонентов. Не каждый высокоурожайный сорт может быть источником хорошей продуктивности при гибридизации. Установлено специфическое взаимодействие факторов контроля проявления показателя в зависимости от компонентов скрещивания. [11]
Цель работы – изучить продуктивность генотипов картофеля различного происхождения в зависимости от влагообеспеченности почвы.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Объект изучения – сортообразцы картофеля (426 генотипа) отечественной и зарубежной селекции. Исследования проводили в 2013–2023 годах согласно методическим рекомендациям ФГБНУ «ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» и ФГБНУ «ФИЦ картофеля имени А.Г. Лорха». [8, 9]
Наблюдения за погодными условиями во время вегетации растений картофеля анализировали на основании данных агрометеорологической станции Тимирязевский, Приморский УГМС (Уссурийский район, Приморский край) с использованием гидротермического коэффициента (ГТК) Г.Т. Селянинова.
Полевые опыты располагались в селекционно-семеноводческом севообороте отдела картофелеводства, расположенном в с. Пуциловка Уссурийского района, в долине реки Казачка. Почва – аллювиальная легко-суглинистая, содержание органического вещества – 2,1…2,9% (ГОСТ 26213-91), легкогидролизуемого азота – 7,0…7,7 мг/100 г почвы (ГОСТ 26483-85), P2O5 – 18,1…19,1 (ГОСТ 26213-91), К2О – 10,2…11,8 мг/100 г почвы (ГОСТ 54650-2011), pHсол – 5,4…5,8 (ГОСТ 26212-91).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
У генотипов картофеля различных групп спелости средний показатель массы клубней с одного растения варьировал от 590 до 710 г/куст (табл. 1).
Таблица 1.
Продуктивность сортов картофеля различных групп спелости, 2013–2023 годы
Группа спелости | Количество сортообразцов, шт. | Продуктивность, г/куст | V, % | |
Lim | x + S x | |||
Раннеспелая | 73 | 110…1150 | 590±12,2 | 14,9 |
Среднеранняя | 98 | 100…1320 | 600±14,0 | 15,0 |
Среднеспелая | 153 | 165…2350 | 710±16,2 | 16,3 |
Среднепоздняя | 77 | 120…1630 | 680±15,1 | 14,9 |
Поздняя | 25 | 130…1450 | 605±14,5 | 10,3 |
Среднеспелые сорта отличилась максимальной продуктивностью – 710 г/куст, раннеспелые и среднеранние наименьшей – 590 и 600 г/куст соответственно. Изменчивость признака была высокой – 10,3…16,3%. Образцы среднепозднего срока созревания имели среднюю массу клубней с одного растения (680 г/куст), но при этом высокий коэффициент вариации (14,9%). Поздняя группа образцов выделилась низкой вариабельностью признака (V = 10,3%) и средней продуктивностью – 605 г/куст.
Средняя продуктивность по коллекции сортов картофеля – 685,5 г/куст, она менялась по годам от 420 до 980 г/куст, коэффициент вариации – 19,5…42,8%, что указывает на высокую изменчивость признака (табл. 2).
Таблица 2.
Изменчивость продуктивности сортов картофеля коллекционного питомника, 2013–2023 годы
Год | Продуктивность, г/куст | I* | S** | V, % | |
Lim…Opt | х ± S x | ||||
2013 | 270…1220 | 720 ± 10,8 | –117,65 | 189,3 | 21,4 |
2014 | 160…1190 | 760 ± 15,7 | –99,52 | 206,8 | 31,5 |
2015 | 195…1240 | 620 ± 16,1 | –102,47 | 198,1 | 28,7 |
2016 | 210…1250 | 670 ± 15,2 | –209,24 | 187,1 | 33,6 |
2017 | 345…1470 | 540 ± 26,5 | –254,21 | 238,8 | 28,6 |
2018 | 110…1260 | 510 ± 9,5 | –269,81 | 247,2 | 24,5 |
2019 | 290…2110 | 920 ± 18,9 | +202,36 | 247,1 | 19,5 |
2020 | 120…1260 | 450 ± 8,6 | –248,61 | 107,2 | 24,1 |
2021 | 320…2135 | 980 ± 19,9 | +221,35 | 224,9 | 42,8 |
2022 | 310…2140 | 950 ± 15,2 | +201,63 | 109,6 | 35,4 |
2023 | 50…1120 | 420 ± 16,4 | –189,6 | 147,3 | 26,8 |
Примечание. * – индекс условий среды, ** – среднее квадратичное отклонение.
В благоприятные по погодным условиям годы (2019, 2021, 2022) средняя продуктивность всех образцов составила 950 г/куст, наибольшая (более 980 г/ куст) отмечена в 2021 году, во время засушливого периода. Это объясняется тем, что растения успели образовать основную массу клубней в первые месяцы роста и развития картофеля, последующая засуха в июле и августе не отразилась на их урожайности в целом. В 2015–2018, 2020 и 2023 годах из-за высокой переувлажненности почвы были очень низкие показатели – 420…670 г/куст.
Реализация потенциальных возможностей генотипов в конкретных условиях зависит от положительного или отрицательного состояния индекса условий среды (I). Его положительное значение формируется благодаря более полной реализации потенциальных возможностей генотипов в данных условиях, и наоборот, очень высокие отрицательные индексы считаются следствием низкого адаптационного потенциала изучаемых сортов. [15] Индекс условий среды по годам изменялся от –269,81 до 221,35 по признаку продуктивности. В 2019, 2021 и 2022 годах он имел положительные значения – 201,63…221,35. Отмечена высокая средняя продуктивность. Коэффициент вариации данного признака характеризовался значениями выше средних (19,5…42,8%), что указывает на достаточную изменчивость показателей за годы исследований.
В результате анализа уровня ГТК выявлена связь между влагообеспеченностью и продуктивностью за вегетацию картофеля (см. рисунок). В годы, когда было сильное переувлажнение почвы (ГТК > 2,5) из-за тайфунов и циклонов при активном клубненакоплении (июль-сентябрь), наблюдали снижение продуктивности по причине удушья растений и их гибели (2013–2018, 2020 и 2023 годы).
Гидротермический коэффициент и продуктивность картофеля, 2013–2023 годы.
Среди сортов минимальный показатель продуктивности составил 120 г/куст, максимальный – 2250 г/ куст. Отмечена группа генотипов (14,2%), которая отличилась продуктивностью выше 900 г/куст. У основной массы сортообразцов она была от 300 до 900 г/куст (75,1% общего количества).
Главное требование к сортам всех типов – пластичность, то есть способность сорта давать выровненные и стабильные урожаи в различных почвенно-климатических условиях, сохраняя постоянство основных качественных признаков. [2, 19]
Новые сорта, выведенные в конкретных почвенно-климатических условиях, лучше адаптированы к особенностям региона возделывания и в большей степени отвечают требованиям производственников и потребителей по основным параметрам. [13]
В результате анализа коллекционного питомника по продуктивности (900 г/куст и более) выделены 25 сортообразцов раннеспелого срока созревания, 24 – среднераннего, 20 – среднеспелого, 12 – среднепозднего и позднего. Среди стандартных сортов за годы исследований по продуктивности отличился раннеспелый сорт Жуковский ранний – 1020 г/куст и среднеспелый Дачный – 1200 г/куст, что составило 124,2 и 139,2% средней продуктивности по коллекции соответственно (табл. 3).
Таблица 3.
Высокопродуктивные сорта картофеля разных групп спелости, 2013–2023 годы
Сортообразец | Происхождение | Масса клубней | Товарность, % | Масса товарного клубня, г | ||
с куста, г | % средней продуктивности по коллекции | Lim | х | |||
х | ||||||
Раннеспелые | ||||||
Жуковский ранний, st | Россия | 1020 | 124,6 | 93,3 | 70…200 | 190 |
Бастион | 1100 | 135,1 | 90,0 | 30…200 | 150 | |
Колымский | 1480 | 165,7 | 88,0 | 70…200 | 140 | |
Крепыш | 1220 | 147,8 | 92,8 | 55…210 | 175 | |
Памяти Кулакова | 1040 | 130,1 | 83,2 | 50…205 | 175 | |
Удача | 1060 | 132,4 | 84,7 | 60…230 | 165 | |
Королева Анна | Германия | 1150 | 139,7 | 78,2 | 50…210 | 170 |
Laperla | 1360 | 156,2 | 89,2 | 70…250 | 210 | |
НСР05 | 11,0 | 5,9 | 4,0 | |||
Среднеранние | ||||||
Sante, st | Нидерланды | 905 | 128,4 | 79,3 | 50…110 | 100 |
Арктика | Россия | 1115 | 128,7 | 86,0 | 70…180 | 155 |
Зоя | 1400 | 147,5 | 90,6 | 60…180 | 140 | |
Камчатка | 1010 | 126,2 | 67,8 | 45…175 | 135 | |
Патриот | 1300 | 138,7 | 80,5 | 50…180 | 120 | |
Сударыня | 1250 | 134,1 | 86,8 | 60…200 | 170 | |
Лилея | Республика Беларусь | 1220 | 138,7 | 94,8 | 70…230 | 205 |
Belmonda | Германия | 1050 | 134,1 | 92,7 | 40…180 | 150 |
7For7 | Нидерланды | 1230 | 146,2 | 83,7 | 60…240 | 175 |
НСР05 | 21,0 | 6,0 | 15,0 | |||
Среднеспелые | ||||||
Дачный, st | Россия | 1200 | 139,2 | 90,3 | 45…210 | 165 |
Алим | 1180 | 148,4 | 85,0 | 50…195 | 160 | |
Аляска | 1020 | 134,2 | 89,2 | 70…210 | 180 | |
Златка | 1460 | 158,6 | 81,9 | 80…200 | 170 | |
Славянка | 1050 | 137,1 | 85,9 | 60…200 | 170 | |
Ibis | Нидерланды | 1075 | 134,7 | 82,7 | 40…180 | 145 |
НСР05 | 19,0 | 5,2 | 9,0 | |||
Среднепоздние и поздние | ||||||
Янтарь, st | Россия | 900 | 123,2 | 88,9 | 50…150 | 120 |
Казачок | 980 | 125,4 | 87,2 | 70…210 | 170 | |
Мусинский | 1170 | 130,2 | 90,0 | 55…200 | 155 | |
Победа | 1160 | 131,2 | 90,7 | 80…220 | 180 | |
Ветразь | Республика Беларусь | 1005 | 129,8 | 90,3 | 60…150 | 125 |
Рагнеда | 1445 | 145,8 | 76,2 | 70…150 | 110 | |
НСР05 | 17,0 | 5,5 | 12,0 |
Товарность контрольных сортов варьировала от 69,4 до 93,3%, показатель массы товарного клубня – 90…190 г. В раннеспелой группе наибольшей продуктивностью с одного куста отличились сорта: Бастион (1100 г/куст), Колымский (1480), Королева Анна (1150), Крепыш (1220), Памяти Кулакова (1040), Удача (1060 г/куст).
В группе среднеранних все сорта имели продуктивность выше, чем у стандартных. Исключение – Рождественский, который был на уровне по этому показателю с высокоурожайным Sante – 900 и 905 г/куст соответственно. Среди среднеспелых сорт Златка набрал максимальную продуктивность с одного растения – 1460 г/ куст, на 260 г выше, чем у стандарта Дачный.
Генотипы из группы позднего срока созревания превысили стандарты (Синева, Филатовский, Янтарь), продуктивность была в пределах 925…1445 г/куст. Из этой группы стоит отметить белорусский сорт Рагнеда с продуктивностью к концу вегетации – 1455 г/куст.
Среди высокопродуктивных сортов выделены генотипы, способные формировать 1000 г/куст и более: раннеспелые (Бастион, Колымский, Королева Анна, Крепыш, Памяти Кулакова, Удача, Bellarosa, Laperla, Red Lady); среднеранние (Арктика, Зоя, Камчатка, Лилея, Патриот, Сударыня, 7For7); среднеспелые (Алим, Аляска, Златка, Славянка, Ibis); среднеспелые и позднеспелые (Ветразь, Мусинский, Победа, Рагнеда). Все они включены в скрещивания для получения высокопродуктивных форм.
Сорта обычно соответствуют тем условиям, в которых они создавались. [10] Но известно немало случаев, когда сорта выходят далеко за пределы ареала, для которого они были выведены. Например, сорта картофеля Невский и Метеор допущены к использованию во всех регионах Российской Федерации.
Широкие географические испытания селекционного материала показывают его неодинаковую экологическую пластичность: одни образцы дают более стабильные урожаи, другие сильно реагируют на изменение условий окружающей среды.
Таким образом, оценка сортов и гибридов по экологической пластичности представляет интерес для теоретических исследований и практической селекции. Районирование сортов и гибридов с высокой стабильностью урожаев в различных экологических условиях имеет большое народнохозяйственное значение. Возникает необходимость применять математические методы с оценкой стабильности по коэффициенту регрессии (bi) и среднему квадратическому отклонению (варианса стабильности S2d) от линии регрессии. Первый показывает отзывчивость сорта на изменение условий – чем выше его величина, тем сильнее реагирует продуктивность сорта при смене среды произрастания. Второй характеризует степень отклонения продуктивности сорта за конкретный год от средней продуктивности за годы испытания. Чем меньше числовое значение показателя, тем стабильнее сорт. При характеристике учитывают оба параметра. [18, 20]
Коэффициент регрессии может принимать значения больше, меньше или равные 1. По модели расчета Эберхарта – Рассела, наиболее ценные (высокоинтенсивные) те сорта, у которых bi > 1, а дисперсия (S2d) стремится к нулю. Они отзывчивы на улучшение условий и характеризуются стабильной урожайностью. Сорта с высокими показателями bi и S2d менее ценны, так как их высокая отзывчивость сочетается с низкой стабильностью признака. Те генотипы, у которых bi < 1 и близкий к нулю S2d, слабо реагируют на улучшение внешних условий (полуинтенсивные), но в то же время у них достаточно высокая стабильность признака. Год с максимальным проявлением изучаемого признака и самым высоким уровнем индекса среды (I) был принят за оптимальный (Opt), с минимальным проявлением и наименьшим значением индекса среды – лимитированный (Lim). [20]
В среднем из представленных сортов, варьирование признака пластичности по продуктивности (bi) зафиксировано в пределах 0,30…2,51, а варианса стабильности (S2d) изменялась от 0,15 до 99,88. Коэффициент вариации высокий – 14,7…45,8%, что указывает на большую изменчивость признака (табл. 4).
Таблица 4.
Адаптивные свойства высокопродуктивных сортов картофеля, 2013–2023 годы
Сорт | Продуктивность, г/куст | bi | S2d·103 | S | V, % | Hom | Sc |
Lim…Opt | |||||||
Раннеспелые | |||||||
Жуковский ранний, st | 490…1380 | 1,45 | 0,52 | 123,95 | 18,4 | 15,87 | 796,32 |
Бастион | 250…1320 | 1,47 | 0,23 | 178,54 | 24,7 | 19,54 | 689,52 |
Колымский | 560…2100 | 1,52 | 0,40 | 221,32 | 34,7 | 19,58 | 752,14 |
Крепыш | 450…1870 | 1,84 | 0,36 | 196,21 | 28,7 | 18,77 | 675,21 |
Памяти Кулакова | 550…1280 | 1,21 | 0,50 | 189,62 | 19,7 | 19,74 | 814,25 |
Удача | 500…1490 | 1,14 | 0,30 | 205,12 | 17,4 | 21,42 | 785,62 |
Королева Анна | 320…1870 | 1,01 | 35,85 | 247,96 | 29,5 | 5,24 | 107,52 |
Laperla | 520…2000 | 0,74 | 39,65 | 206,54 | 29,7 | 31,45 | 758,64 |
среднеранние | |||||||
Sante, st | 585…1220 | 1,33 | 17,09 | 259,53 | 28,7 | 4,96 | 433,36 |
Арктика | 800…1450 | 1,85 | 0,42 | 206,85 | 20,1 | 20,36 | 852,14 |
Зоя | 830…2400 | 1,36 | 0,15 | 103,68 | 34,7 | 19,85 | 795,34 |
Камчатка | 560…1560 | 1,22 | 0,23 | 236,84 | 23,4 | 18,11 | 745,28 |
Патриот | 750…2100 | 1,47 | 20,46 | 199,74 | 26,4 | 19,65 | 653,28 |
Сударыня | 520…1800 | 0,71 | 69,32 | 233,66 | 45,6 | 2,84 | 103,25 |
Лилея | 700…1560 | 1,45 | 0,45 | 226,74 | 25,5 | 21,88 | 803,41 |
Belmonda | 310…1470 | 0,32 | 55,62 | 209,41 | 33,1 | 3,57 | 100,41 |
7For7 | 700…1640 | 1,21 | 7,36 | 201,36 | 22,4 | 4,96 | 698,52 |
среднеспелые | |||||||
Дачный, st | 840…1520 | 1,23 | 7,95 | 226,40 | 23,7 | 21,95 | 785,32 |
Алим | 530…1500 | 1,28 | 9,57 | 195,41 | 21,6 | 19,65 | 700,01 |
Аляска | 750…1590 | 1,36 | 7,85 | 226,54 | 35,5 | 20,32 | 665,42 |
Златка | 560…2000 | 0,35 | 60,35 | 203,74 | 25,7 | 2,47 | 102,35 |
Славянка | 250…1500 | 0,38 | 40,25 | 258,48 | 36,4 | 5,28 | 150,14 |
Ibis | 220…1410 | 0,65 | 39,57 | 99,54 | 32,5 | 5,74 | 109,21 |
среднепоздние и поздние | |||||||
Янтарь, st | 515…1150 | 1,47 | 8,66 | 272,47 | 30,7 | 4,57 | 398,01 |
Казачок | 820…1500 | 1,33 | 0,36 | 106,34 | 15,4 | 20,01 | 804,25 |
Мусинский | 520…1300 | 0,58 | 55,36 | 226,57 | 26,4 | 5,41 | 122,40 |
Победа | 700…1300 | 1,20 | 1,00 | 204,51 | 25,4 | 9,51 | 200,01 |
Ветразь | 650…1400 | 1,36 | 6,35 | 199,84 | 44,7 | 19,74 | 557,66 |
Рагнеда | 560…2230 | 1,47 | 8,79 | 269,51 | 25,7 | 20,11 | 784,51 |
У 62,9% образцов была большая отзывчивость на изменение условий, коэффициент регрессии – 1,14…2,51. Такие сорта требовательны к высокому уровню агротехники. Небольшая группа сортов (29,6%) отреагировала слабее на изменение условий среды, чем в среднем все изучаемые сорта (bi = 0,30…0,98). Их лучше использовать на экстенсивном фоне, где они максимально реализуют свой потенциал при минимальных затратах. Остальная часть сортообразцов (7,5%) имела полное соответствие изменения урожайности сорта к перемене условий выращивания (bi = 1,00…1,08).
Анализ геноресурсов картофеля позволил выделить образцы, которые отличаются высокими адаптивными свойствами по продуктивности. Среди стандартных образцов сорт Жуковский ранний обладал высокой пластичностью (bi =1,45) и стабильностью (S2d·103 = 0,52). Сорта ПРИ-12, Невский, Дачный, Sante и Янтарь оказались пластичными с повышенной отзывчивостью на смену условий (bi = 1,38, 1,26, 1,23, 1,33, 1,47 соответственно), но при этом нестабильностью по продуктивности (S2d·103 = 13,11, 17,36, 7,95, 17,09, 8,66 соответственно). Филатовский, по сравнению с остальными стандартами, имел более стабильную продуктивность (S2d·103 = 1,69) в сочетании с пластичностью (bi = 1,24). Но из-за низкой продуктивности (760 г/куст) неинтересен для селекции и выращивания. У сорта Синева среди стандартов был самый высокий показатель стабильности (S2d·103 = 0,41), но из-за низкой продуктивности (660 г/куст) и пониженной отзывчивости на изменение условий (bi = 0,50) ценность его снижалась.
Выделены сорта, которые в совокупности с повышенной продуктивностью (более 900 г/куст), имели высокую отзывчивость на изменение условий среды и стабильность: раннеспелые – Антонина (bi = 1,48 и S2d·103 = 0,32), Бастион (1,47 и 0,23), Колымский (1,52 и 0,40), Крепыш (1,84 и 0,36), Матушка (1,42 и 0,50), Метеор (1,47 и 0,35), Памяти Кулакова (1,21 и 0,50), Удача (1,14 и 0,30), Vitesse (1,46 и 0,25), Red Lady (1,23 и 0,50), Red Scarlett (1,47 и 0,45); среднеранние – Арктика (1,85 и 0,42), Бриз (1,26 и 0,53), Зоя (1,36 и 0,15), Камчатка (1,22 и 0,23), Лилея (1,45 и 0,45), Чародей (1,21 и 0,63), Gala (1,45 и 0,70); среднеспелые – Очарование (1,33 и 0,52), Утро (1,47 и 0,55), Фаворит (1,52 и 0,44); среднепоздние и поздние – Казачок (1,33 и 0,36), Победа (1,20 и 1,00).
Сортообразцы, которые характеризовались повышенной пластичностью по продуктивности (bi = 1,20…2,51), но нестабильностью (S2d·103 = 5,37…53,38): раннеспелые – Огниво, Quarta; среднеранние – Патриот, Рождественский, Ranka, Secura, Bobr, 7For7; среднеспелые – Алим, Аляска, Лучезарный, Надежда, Planta, Ricarda, Kondor; среднепоздние и поздние – Ветразь, Рагнеда, Mozart, Babbet, Wigro.
Сорта Королева Анна, Фрителла, Latona, Fauna, Fregata имели полное соответствие изменения урожайности к перемене условий выращивания (bi = 1,00…1,08), но при этом были нестабильными по этому показателю, достаточно высокое значение S2d·103 – 7,26…35,85. Сортообразец Impala характеризовался стабильностью (S2d·103 = 0,35) и имел коэффициент регрессии равным 1,03, что говорит о его высоких адаптивных свойствах. Сорта Лена и Танай среди выделенных сортов обладали самой высокой стабильностью (S2d·103 = 99,54 и 99,88), но слабой отзывчивостью на смену условий (bi = 0,74 и 0,33).
Остальные сортообразцы, несмотря на повышенную продуктивность (900 г/куст и более), были непластичные (bi = 0,30…0,98) и нестабильные (S2d·103 = 5,50…85,47).
В.В. Хангильдин считает, что оценка сортов с помощью регрессионной модели Эберхарта и Рассела не дает полной и объективной характеристики сравниваемым генотипам, поскольку участвуют три параметра: коэффициент регрессии, среднее квадратическое отклонение и показатель признака. [13] Использование понятия общей гомеостатичности сорта (Hom) позволяет оценивать генотипы сортов по одному показателю. По мнению автора, лимитирующий фактор урожайности – не потенциальная продуктивность, а именно устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды (гомеостатичность), и при недостаточном увлажнении именно низкий гомеостаз ведет к снижению биологической продуктивности растений. Если пластичность сорта отражает изменчивость признака и свойств в соответствии со сменой внешних условий произрастания, то гомеостаз ограничивает ее в той мере, в какой это необходимо для поддержания постоянства функций организма.
Варьирование показателей гомеостатичности и селекционной ценности по продуктивности: Hom = 2,23…28,74; Sc = 99,69…855,61. Зафиксировано 28,4% сортов с низкой селекционной ценностью (300 и менее), 18,5% – со средней (Sс = 301…500), 53,1% – высокой (Sc > 500).
Среди стандартных образцов по адаптивным свойствам по признаку продуктивности установлены различия. Продуктивность – 100…840 г/куст. Сортам Жуковский ранний, Дачный и Синева свойственна высокая гомеостатичность (Hom = 15,87, 21,95, 26,89) и селекционная ценность (Sc = 796,32, 785,32, 503,50). Сорта ПРИ-12, Невский, Sante, Филатовский, Янтарь обладали средней гомеостатичностью (3,79…5,70) и селекционной ценностью (338,21…451,52). У стандартов Юбиляр и Adretta были низкие показатели селекционной ценности (259,71 и 206,77).
В результате изучения сортообразцов по адаптивным свойствам выделены те, которые отличились высокой гомеостатичностью и селекционной ценностью по продуктивности. Анализ лимитирующей продуктивности показал, что наибольший показатель (600…830 г/куст) по данному признаку был у групп сортов: раннеспелые – Quarta; среднеранние – Арктика, Зоя, Патриот, Рождественский, Лилея, Fauna, Ranka, Secura, 7For7; среднеспелые – Аляска, Голубизна, Сказка, Утро, Фаворит, Latona; среднепоздние и поздние – Казачок, Победа, Ветразь, Babett, Fregata. Изменение продуктивности от лимитирующей до оптимальной – 100…2400 г/куст.
По гомеостатичности и селекционной ценности выделены образцы, которые имели высокий показатель Hom (14,16…31,45) и Sc (560,83…855,61): раннеспелые: Антонина, Бастион, Колымский, Крепыш, Метеор, Памяти Кулакова, Удача, Vitesse, Laperla, Vineta; среднеранние – Арктика, Зоя, Камчатка, Патриот, Рождественский, Чародей, Бриз, Лилея, Fauna, Gala, Romano, Secura; среднеспелые – Алим, Аляска, Лучезарный, Надежда, Сказка, Очарование, Утро, Фаворит, Фрителла, Ricarda; среднепоздние и поздние – Казачок, Ветразь, Рагнеда, Mozart.
Выводы. В результате исследований выделены сортообразцы с высокими показателями продуктивности (1040…1480 г/куст) в совокупности с товарностью (83,2…92,8%), пластичностью (1,20…1,85), стабильностью (0,15…5,77), гомеостатичностью (9,51…40,62) и селекционной ценностью (532,79…852,14) в условиях юга Дальнего Востока: раннеспелые (Бастион, Колымский, Крепыш, Памяти Кулакова); среднеранние (Арктика, Зоя); среднеспелые (Аляска); среднепоздние и поздние (Ветразь, Победа).
Об авторах
Ирина Вячеславовна Ким
ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока имени А.К. Чайки»
Автор, ответственный за переписку.
Email: kimira-80@mail.ru
доктор сельскохозяйственных наук
Россия, п. Тимирязевский, г. Уссурийск, Приморский крайАлексей Григорьевич Клыков
ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока имени А.К. Чайки»
Email: kimira-80@mail.ru
академик РАН
Россия, п. Тимирязевский, г. Уссурийск, Приморский крайДмитрий Игоревич Волков
ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока имени А.К. Чайки»
Email: kimira-80@mail.ru
Россия, п. Тимирязевский, г. Уссурийск, Приморский край
Список литературы
- Жевора С.В., Анисимов Б.В., Симаков Е.А. и др. Картофель: проблемы и перспективы // Картофель и овощи. 2019. № 7. С. 2–7. https://doi.org/10.25630/PAV.2019.89.92.006.
- Жученко А.А. Эколого-генетические принципы мобилизации мировых генетических ресурсов высших растений // Образование, наука и производство. 2014. № 2. С. 9–17.
- Зейрук В.Н., Мальцев С.В., Васильева С.В., Бызов В.А. Современные производственные факторы, определяющие биологическую и экономическую эффективность хранения картофеля // Хранение и переработка сельхозсырья. 2019. № 3. С. 20–26. https://doi.org/10.36107/spfp.2019.177.
- Киру С.Д., Рогозина Е.В. Мобилизация, сохранение и изучение генетических ресурсов культивируемого и дикорастущего картофеля // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017. Т. 21. № 1. С. 7–15. https://doi.org/10.18699/VJ17.219.
- Киселев Е.П. Создание сортов картофеля для энергосберегающей широкорядной технологии возделывания картофеля на Дальнем Востоке // Дальневост. аграр. вестн. 2018. № 3 (47). С. 25–36. https://doi.org/10.24411/1999-6837-2018-13054.
- Лебедева В.А., Гаджиев Н.М., Иванов А.В. Продолжительность периода покоя клубней некоторых сортов картофеля и их гибридов в условиях Ленинградской области // Труды КубГАУ. 2020. № 85. С. 121–124.
- Логинов Ю.П., Казак А.А. Формирование надземной массы и урожайности клубней в зависимости от содержания крахмала в семенных клубнях среднеспелых сортов картофеля // Пермский аграр. вестн. 2018. № 4 (24). С. 72–76.
- Методические указания по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля / сост. С.Д. Киру, Л.И. Костина, Э.В. Трускинов и др. СПб., 2010. 30 с.
- Методическое положение (руководство) по оценке продуктивности и столовых качеств картофеля (кулинарный тип) / ФГБНУ ВНИИКХ; А.Э. Шабанов, Б.В. Анисимов, А.И. Киселев и др. М., 2017. 20 с.
- Неттевич Э.Д., Моргунов А.И., Максименко М.И. Повышение эффективности отбора яровой пшеницы на стабильность урожайности и качество зерна // Вестник сельскохозяйственной науки. 1985. № 1. С. 66–73.
- Подгаецкий А.А., Кравченко Н.В., Собран И.В. Средняя масса клубней потомства от беккросирования сложных межвидовых гибридов картофеля в первом клубневом поколении // Картофелеводство: мат. науч.-практич. конф. «Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства», 9–10 июля 2018 г. ВНИИКХ. М., 2018. С. 71–78.
- Тимошкин О.А., Тимошкина О.Ю. Многолетние травы для создания газонов в условиях лесостепи Среднего Поволжья. Кормопроизводство. 2023. № 1. С. 12–15. https://doi.org/10.25685/KRM.2023.47.76.001.
- Хангильдин, В.В. О принципах моделирования сортов интенсивного типа // Генетика количественных признаков сельскохозяйственных растений / АН СССР, Науч. совет по проблемам генетики и селекции, Сиб. отд-ние [и др.]. М.: Наука, 1978. С. 111–115.
- Чайка А.К., Клыков А.Г. Приоритетные направления в развитии агропромышленного комплекса Дальнего Востока России // Вестн. ДВО РАН. 2016. № 2. С. 24–30.
- Чирко Е.М. Сравнительная оценка зерновой продуктивности и адаптивности сортов проса (Panicum Miliaceum) в условиях юго-западного региона республики // Весцi нациянальнай акадэмii навук Беларусi. Серыя агарных навук. 2009. № 3. С. 49–54.
- Шанина Е.П., Клюкина Е.М. Изучение исходного материала картофеля в условяих Среднего Урала // Агропродовольственная политика России. 2018. № 1 (73). С. 31–34.
- Шанина Е.П., Клюкина Е.М., Стафеева М.А. Сравнительный анализ сортов картофеля коллекционного питомника в зависимости от географического происхождения // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 30. № 6. С. 75–78. https://doi.org/10.24411/0235-2451-2020-10614.
- Юрьева Н.О., Воронкова Е.В., Терешонок Д.В. и др. Введение в асептическую культуру дигаплоидов картофеля с использованием адвентивных побегов и химиотерапии // Защита картофеля. 2017. № 2. С. 2–27.
- Яшина И.М. Значение сорта в современных технологиях производства картофеля / Мат. науч.-практ. конф. «Картофель-2010». «Актуальные проблемы современной индустрии производства картофеля». Чебоксары, 2010. С. 41–44.
- Eberhart S.A. Yield stability of single-cross genotypes // Proc. of the 24th Annual Corn and Sorghum Industry Research Conf., Chicago, IL, 9–11. Dec. / J.I. Sutherland, R.J. Falasca (Eds.). Chicago, 1969. P. 22–35.
Дополнительные файлы
