Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Исходный материал и селекция смородины черной на устойчивость к почковому клещу

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Исходный материал и селекция смородины черной на устойчивость к почковому клещу"

На правах рукописи

ЛАМОНОВ ВЛАДИМИР ВЛАДИМИРОВИЧ

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И СЕЛЕКЦИЯ СМОРОДИНЫ ЧЕРНОЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К ПОЧКОВОМУ КЛЕЩУ

06.01.05 - Селекция и семеноводство сельскохозяйственных

растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 9 СЕМ 2011

Мичуринск-наукоград РФ, 2011

4855104

Диссертационная работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт садоводства имени И.В. Мичурина Россельхозакадемии

Научный руководитель: кандидат с.-х. наук

Жидёхина Татьяна Владимировна

Официальные оппоненты: доктор с.-х. наук, профессор

Князев Сергей Дмитриевич

кандидат с.-х. наук

Кондрашова Капиталина Васильевна

Ведущая организация:

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится «14» октября 2011 года в 13.30 на заседании диссертационного совета Д 220.041.01 при Мичуринском государственном аграрном университете по адресу: 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, Мич ГАУ.

Отзывы на автореферат можно отправить по факсу 8 (47545) 2-07-61 или на электронный адрес lainonov-v@mail.ru с пометкой «отзыв на автореферат».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мичуринского государственного аграрного университета. Электронная версия автореферата размещена на сайте университета: ЬПр//ту\у.тдаи.ги.

Автореферат разослан «_»_2011 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 220.041.01 —""""------

кандидат с.-х. наук ^ Н.М. Соломатин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований.

Выведение устойчивых к почковому клещу (Eriophyes ribis Nal.) и иммунных к вирусу реверсии (currant reversion virus) сортов на сегодняшний день является одним из приоритетных способов получения стабильных и высоких урожаев смородины черной. Большинство современных сортов, обладающих комплексом полезных хозяйственных признаков, не проявляют толерантности к почковому клещу, либо устойчивость оказывается недостаточной. Интродукция сортов в новые эколого-географические условия не всегда обеспечивает сохранение уровня устойчивости их к вредителю. Появление новых более агрессивных физиологических рас вредителя вызывает не только повреждение ранее считавшихся устойчивыми сортов, но и других видов рода Ribes. Поэтому для сохранения значимости смородины черной, как промышленной культуры в России, необходимо вести дальнейшую селекционную работу по выведению новых высокоустойчивых к биотическим стрессорам сортов, сочетающих адаптивный потенциал с высоким уровнем продуктивности.

Цель исследований.

Дать комплексную оценку генофонда смородины черной по устойчивости к почковому клещу и реверсии в условиях Тамбовской области и выделить наиболее перспективные для производства и селекции сортообразцы.

Задачи исследований.

1. Провести оценку генофонда смородины черной по устойчивости к почковому клещу и реверсии в условиях Тамбовской области и отобрать лучшие образцы для дальнейшего использования в селекционном процессе.

2. Проанализировать наследование устойчивости к почковому клещу в гибридном потомстве смородины черной.

3. Выявить взаимосвязь степени повреждения почковым клещом с морфо-анатомическими особенностями растений и химическим составом почек.

4. Определить влияние периодов развития смородины черной на характер и степень повреждения почковым клещом.

5. Изучить характер влияния агроклиматических факторов на степень вредоносности и распространение почкового клеща.

Научная новизна исследований.

Впервые в условиях Центрального Черноземья проведена комплексная оценка новейшего генофонда смородины черной по устойчивости к почковому клещу и реверсии, на основании которой выделены группы сортов с различной устойчивостью и скоростью накопления повреждений.

Изучены биохимические и морфологические закономерности устойчивости смородины черной к почковому клещу. Установлена тесная связь между содержанием белковой формы азота в почках и устойчивостью к вредителю.

Выявлено влияние агроклиматических условий на характер повреждения и расселения почкового клеща, и установлена взаимосвязь анабиоза вредителя с состоянием растения-хозяина.

Выделены источники устойчивости к почковому клещу и реверсии, комплексу признаков (высокая продуктивность, устойчивость к основным вредителям и болезням) для использования в дальнейшей селекционной работе.

Практическая значимость.

1. Выделены источники устойчивости к почковому клещу и комплексу основных заболеваний. 2. Отработан способ наиболее точной оценки степени повреждения смородины черной почковым клещом. 3. Заложены основы способа отбора устойчивых сеянцев смородины черной на ранних этапах развития по содержанию азота без использования методов искусственного заселения.

Положения, выносимые на защиту.

- оценка сортообразцов смородины черной по степени их устойчивости к почковому клещу и вирусу реверсии;

- характеристика устойчивости к почковому клещу с позиции динамики накопления повреждений сортами смородины черной;

- выделение сортов-источников высокой устойчивости к почковому клещу и реверсии;

- влияние химического состава (содержание азота и аскорбиновой кислоты в органах растения) на степень устойчивости смородины черной к почковому клещу и их использование для оценки повреждаемости растений без применения методов искусственного заселения.

Апробация работы.

По результатам исследований опубликованы монография и 9 работ, в том числе 4 в рецензируемых российских изданиях и одна в зарубежном. Сделано 2 доклада на конференциях: «Достижения науки и

инновации в садоводстве», посвященной 75-летию со дня рождения лауреата Государственной премии РФ, заслуженною деятеля пауки, профессора В.А. Потапова; «Развитие научного наследия И.В. Мичурина по генетике и селекции плодовых культур», посвященной 155-летию со дня рождения И.В. Мичурина.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 152 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций. Работа содержит 33 таблицы, 15 рисунков и 3 приложения. Библиографический список включает 333 наименования, в том числе 51 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Обзор литературы.

В обзоре изложено современное состояние культуры смородины черной, ее значение и сферы использования. Рассмотрены основные направления и достижения в области борьбы с почковым клещом, как основным вредителем смородины черной. Дана биологическая характеристика почкового клеща и вируса реверсии. Охарактеризованы физиологические и химические закономерности, обуславливающие устойчивость смородины черной к Eriophyes ribis Nal.

2. Место, условия, объекты и методика проведения исследований.

Исследования были проведены на базе сортового и гибридного фондов смородины черной, собранных и созданных в отделе ягодных культур ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии с 2008 по 2011 годы.

За годы проведения исследований условия были в той или иной степени отличны от средней многолетней климатической нормы. В среднем за годы исследований среднемесячные температуры были выше средних многолетних. На фоне наблюдаемого повышения температур отмечался недостаток влаги как в летнее время, так и в зимние месяцы. Существенный дефицит был отмечен летом 2010 г.. Значительное снижение влажности воздуха в летние месяцы наблюдалось также в 2010 г.: на 10, 13 и 11 % в июне, июле и августе, соответственно. В период весенней миграции клеща влажность воздуха была близка к климатической норме.

Объектами исследований служили 238 сортообразцов смородины черной (отечественной селекции и интродуцированных из 12 стран ближнего и дальнего зарубежья), 12 элитных, 293 отборных и 8626 гибридных сеянцев, полученных в отделе ягодных культур ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии. Сорта

коллекционного сортоизучения были высажены на опытные участки в 2000 - 2006 ГГ..

Опыт но изучению устойчивости к почковому клещу сортового фонда смородины черной заложен по схеме 3x1 м, по 3-5 учетных растений каждого сорта, повторность - куст. Оценка степени повреждения проводилась весной перед распусканием почек по 6-бальной шкале согласно «Программе и методике соргоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1999). Срезы изучались при помощи микроскопа МБС-9. Поражение вирусом реверсии оценивалось визуально в период массового цветения по комплексу характерных признаков заболевания (б-бальная шкала).

Оценку гибридного фонда по устойчивости к почковому клещу и реверсии проводили но «Программе и методике селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1995).

Изучение морфоструктурных компонентов продуктивности проводилось по «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Мичуринск, 1973). Элементами учета являлись: урожай с куста, кг; средняя масса ягоды, г; количество ягод в кисти, шт; количество кистей в расчете на 1 п.м. плодоносящих ветвей, шт/м длины; общая длина плодоносящих ветвей, м/куст.

Определение содержания аскорбиновой кислоты в органах (почки, листья, ягоды) смородины черной проводилось йодометрическим методом. Анализ содержания азота в почках определялся на базе аккредитованной испытательной лаборатории по агрохимическому обслуживанию сельскохозяйственного производства ФГУ Государственного центра агрохимической службы «Тамбовский» (г. Тамбов).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. Оценка генофонда смородины черной по устойчивости к биотическим факторам и продуктивности.

3.1. Оценка сортового фонда. Сортовой фонд смородины черной, собранный в отделе ягодных культур ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии, представлен 238 сортообразцами (на 1.07.2008): отечественной селекции и интродуцированными из стран ближнего и дальнего зарубежья (Англия, Беларусь, Германия, Литва, Нидерланды, Норвегия, Польша, Украина, Финляндия, Чехословакия, Швеция, Эстония). Основная масса сортов имеет сложное происхождение, объединяя генотипы разных видов рода ШЬех. 25 % сортов получено с использованием смородины европейского и сибирского подвидов и смородины дикуши. Еще 28 %, в происхождении которых, кроме этих видов, имеется скандинавский подвид. Все они интересны с точки зрения селекции па устойчивость к почковому клещу, так как

сибирский подвид смородины черной несет в своем генотипе ген устойчивости к вредителю Р. Кроме того еще 5 % сортов, произошедших от европейского и сибирского подвидов, также могут нести этот ген. Ген Р может содержаться в генотипах еще б % сортов со сложным происхождением, при получении которых также использовались смородины уссурийская и малоцветковая.

Особый интерес для селекции на высокую устойчивость к почковому клещу представляют сорта, в происхождении которых кроме смородины черной сибирского подвида, принимал участие крыжовник, несущий ген устойчивости к клещу Се. Таких сортов в коллекции 3 %. Таким образом, 67 % сортов, находящихся на сортоизучении, несут ген Р, из которых 3 % обладают и полигенной устойчивостью.

В результате проведенных исследований установлено, что сорта без признаков повреждения почковым клещом составляют 25,4 %, незначительное повреждение имеют 15,1 %, 21,8 % характеризуются средней степенью повреждения и 7,5 % повреждены на 4-5 баллов. В связи с ежегодным пополнением коллекции, 30,6 % сортов не могут быть отнесены к какой-либо группе устойчивости ввиду недостаточно продолжительного срока наблюдения. Среди учетных сортов распределение по степени повреждения было следующим: 32,5 % невосприимчивых сортов, 24,9 % с незначительными повреждениями, 31,9 и 10,7 % средне- и сильно повреждаемых сортов, соответственно (табл. 1).

Таблица 1 - Группировка сортообразцов смородины черной по устойчивости к почковому клещу.

л а

В и

и в

и Я

В X

л Р.

U я

Названия сортообразцов

«8

Бслорусочка, Ben Moore, Бердчанка, Богатырь, Бона, Витаминная ранняя, Вузовская, Геркулес, Гулливер, Дачница, Jonimai, Заря Галицкая, Золушка, Игрицкая, Искушение, Казацкая, Кармелита, Киевский великан, Кипиана, Kriviai, Laimiai, Lisie, Moka, Mulgi Must, Мулатка, Нестор Козин, Ожерелье, Олеша, Очарование, 048 Petjanez 33, Rosenthals Langtraubige, Россиянка, R. hudsonianum x Ii. dikusha, Strata, Садко, Салюта, Сенсей, Сладкоплодная, Сокровище, Софья, Сюита Киевская, Tisel, Topsy, Церера, Чудное мгновение, Hcdda, Шалунья, Шахалевская, Ядреная, 2ПК, 1085-4111, 1448-6-49,2993-12-18, 4-44-134, 4-8-35, 67-10.________________

и «

td а

: a vo

o ^í

РЗ

Я

S й й «i

ti

I

м

„ s id s

Almial, Bagatai, Vyciai, Гамма, Глариоза, Голосиевский великан, Диво Звягиной, Дочка, Забайкалочка, Изумрудное ожерелье, Июньская Копдрашовой, Искитимская, Калиновка, Кама, Karilla, Лучия, Минай Шмырсв, Минская 2, Мичуринская сладкая, Московская, Орловский вальс, Otello, Память Мичурина, Поэзия, Прима, Ртищевская, Сеянец Голубки, Славянка, StorKlas, Татьяпин день, Украинка, Fat, Phönix, Черсшнсиа, Черный аист, Юбилейная Коианя, 90-48/39.

Ажурная, Алтайская поздняя, Багира, Белорусская сладкая, Ben Sarek, Hen Tirran, Бирюлевская, Блакестон, Болеро, Вернисаж, Верховииа, Вира, Воспоминание, Gerby, Гуцулка, Дочь Былинной, Ершистая, Жемчужная, Заглядение, Зеленая дымка, Каролинка, Кача, Краса Львова, Куналинка, Kupoliniai, Легенда 2, Лыбидь, Марыошка, Mortti, Надина, Нарядная, Натали, Орловская серенада, Отечественная, Партизанка, Паулинка, Перун, Полковник Езерский, Полянок, Polar, Рахиль, Селена, Stella I, Titania, Tsema, Увертюра, Фотогеничная, Хозяйка, Ceres, Чернавка, Черная вуаль, Черный жемчуг, Экзотика, Экстрим, Элевеста, А-14-127, 1511-4-68, 1513-10-172.

Алсачдр, Алтайская

Журавуг...................

Нежная, Папи, Славу

------------------------ десертная, Аметист,

Журавушка, Комфорг, Креолка, Максим, Маленький принц, Монисто, ~ 'та, Созвездие, Тамерлан, Fersen, Чаровница.

Деликатес, Достойная,

Среди устойчивых сортов более половины (56,9 %) получены отечественными селекционерами, остальные интродуцированы из стран ближнего и дальнего зарубежья. Пять толерантных к вредителю сортов (Кармелита, Россиянка, Сенсей, Шалунья, Элсвеста) и элитный сеянец 4-44-134 были выведены на базе отдела ягодных культур ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии.

В связи с избирательной повреждаемостью клещом только вегетативных почек и различным их количеством у разных сортов нами были проведены исследования анатомического строения почек 155 образцов. Наибольшее количество вегетативных почек отмечалось на побегах сортов Комфорт, Чаровница, Воспоминание, Севчанка, Созвездие, R. hudsonianum х R. dikusha. Из них сорта Чаровница, Воспоминание и Комфорт имели 98, 95 и 92 % поврежденных вегетативных почек, соответственно. Севчанка и R. hudsonianum х R. dikusha не имели признаков повреждения почковым клещом.

Кроме степени повреждения сортов смородины черной почковым клещом, являющейся одним из основных показателей пригодности для промышленного возделывания, вторым важным аспектом устойчивости к вредителю служит скорость накопления инфекции. Принимая во внимание то, что срок эксплуатации промышленных насаждений смородины черной значительно меньше продолжительности жизни растений и составляет, как правило, не

более 6-8 лет, следует отметить, что степень повреждения почковым клещом как таковая не всегда является лимитирующим фактором возделывания, а приобретает особое значение при высокой скорости достижения своих максимальных значений (табл. 2).

Таблица 2 - Динамика накопления повреждений почковым клещом сортами смородины черной с различной степенью устойчивости, в среднем за 2003 - 2010 годы исследований.

Появление первых признаков повреждения, год после посадки Степень устойчивости к почковому клещу

устойчивые (до 1 балла) средне восприимчивые (2-3 балла) Сильно восприимчивые (4-5 баллов)

2 Гамма, Joniniai, Искитимская, Калиновка, Московская, Поэзия, Прима, Татьянин день, Украинка Алтайская поздняя, Бирюлевская, Верховина, Жемчужная, Зеленая дымка, Надина, Партизанка, Перун, Tsema Достойная, Журавушка, Монисто, Чаровница

3 Bagatai, Viciai, Глариоза, Изумрудное ожерелье, Лучия, Мичуринская сладкая, Орловский вальс, Селеченская, Черешнева Белорусская сладкая, Велой, Воспоминание, Купалинка, Отечественная, Паулинка, Полковник Езерский, Рахиль, Stella I, Ceres, Черная вуаль, Экзотика, Элевеста Алеандр, Алтайская десертная, Маленький принц, Славута, Созвездие, Тамерлан

4 Альта, Голосиевский великан, Дочка, Karila, Минай Шмырев, Ртищевская, Сеянец Голубки, Славянка, Stor KJas Багира, Болеро, Заглядение, Кача, Краса Львова, Kupoliniai, Mortti, Нарядная, Орловская серенада, Polar, Хозяйка, Черный жемчуг, Экстрим Аметист, Деликатес, Пани

5 Дашковская, Клуссоновская, Минская 2, Otello, Память Вавилова, Память Мичурина, Черный аист, Юбилейная Копаня, Юрюзань Ben Sarek, Блакестон, Вернисаж, Gerby, Марьюшка Увертюра -

6 - Ben Tirran, Вира, Гуцулка, Чернавка -

В зависимости от степени максимального повреждения и скорости его достижения можно выделить:

- незначительно повреждаемые сорта, которые длительное время остаются свободными от вредителя (первые признаки повреждения на 4-6 год после посадки) - Дашковская, Память Мичурина, Юбилейная Копаня и др.;

- рано повреждаемые сорта (2-3 год после посадки), но сохраняющие невысокий уровень повреждения длительное время -Искушение, Прима, Татьянин день и др.;

- сорта средне и сильно повреждаемые клещом, но проявляющие первые признаки только на 4 - 5 год - Аметист, Гуцулка, Чернавка и др.;

- рано повреждаемые сорта, быстро наращивающие высокую степень повреждения - Журавушка, Созвездие, Алеандр и др..

Из изученных образцов поражение мучнистой росой было отмечено только у сортов Геркулес, Мулатка и Нестор Козин. Наиболее восприимчивыми сортами к антракнозу (поражение до 3 баллов) были Богатырь, Бона и Забайкалочка. Поражение септориозом образцов оцениваемой группы не превышало 2 баллов у сорта Казацкая. Устойчивостью к паутинному клещу отличались сортообразцы Ben Moore, Богатырь, Вузовская, Joniniai, Mulgi Must, Сюита Киевская, Topsi, 4-8-35, 67-10. Наиболее восприимчивы к вредителю (повреждение 3-4 балла) Ядреная, Мулатка, Ожерелье, Софья. Из изученных образцов признаки реверсии проявлялись только у сортов Глариоза, Креолка и элс 1448-6-49. Таким образом, восприимчивыми только к одному патогену были сорта Ben Moore и Вузовская (поражение антракнозом до 1 балла).

Особого внимания заслуживает оценка устойчивости к вирусу реверсии. Нами проанализирован характер заражения вирусом 106 восприимчивых сортообразцов смородины черной со степенью повреждения от 1 до 5 баллов (табл. 3).

Таблица 3 - Повреждение почковым клещом и заражение вирусом реверсии сортообразцов смородины черной, в среднем за 2008 - 2010 гг. наблюдений.

Степень повреждения почковым клещом, балл Процент от числа поврежденных сортообразцов, % Названия сортообразцов заражено реверсией сортов, % Сортообразцы, зараженные реверсией

1 42 Белорусская сладкая, Brodtorp, Ojebyn, Севчанка, Селеченская, Церера, Алеандр, Almiai, Алтайская поздняя, Багира, Верховина, Гамма, Дачница, Дочка, Искитимская, Карачинская, Carila, Катюша, Кипиана (st), Купалинка, Легенда 2, Минай Шмырев, Мичуринская сладкая, Орловская серенада, Орловия, Память Мичурина, Партизанка, Поэзия, Радость, Рахиль, Ргищевская, Сеянец Голубки, Stor Klas, Titania, Triton, Fat, Черный жемчуг, Шадриха, Экстрим, 1448-6-49, 1511-4-68, 1513-10-172 4,8 1448-6-49, 1511-4-68

2 29 Ажурная, Аметист, Ben Lomond, Болеро, Gerby, Жемчужная, Загляденье, Каролинка, Комфорт, Краса Львова, Лебедушка, Марьюшка, Монисто, Mortti, Нара, Натали, Отечественная, Памяти Потапенко, Паулинка, Перун, Polar, Полянок, Славута, Tsema, Увертюра, Хозяйка, Церес, Чернавка, Черная вуаль, Экзотика, Ri 740-20-6 29,0 СегЬу, Комфорт, Монисто, МогШ, Памяти Потапенко, Паулинка, Полянок, Тэета, Черная вуаль

3 16 Алтайская десертная, Ben Alder, Бирюлевская, Блакестон, Black Revard, Воспоминание, Гуцулка, Дочь Былинной, Зеленая дымка, Ершистая, Кама, Кача, Надина, Нарядная, Партизанка, Селена, Stella I, Fersen, Элевеста 31,6 Бирюлевская, Воспоминание, Зеленая дымка, Ершистая, Гуцулка, Партизанка

4 7 Деликатес, Достойная, Журавушка, Лентяй, Максим, Тамерлан, Fersen, Фотогеничная, Чернеча 55,6 Лентяй, Максим, Тамерлан, Фотогеничная, Чернеча

5 6 Достойная, Маленький принц, Нежная, Пани, Созвездие, Чаровница 66,7 Маленький принц, Нежная, Созвездие, Чаровница

Проведенные исследования показали, что среди сортов со степенью повреждения на 1 балл два сортообразца 1448:6-49 и 1511-4-68 имели признаки поражения реверсией. В группе с повреждением на 2 балла 29,0 % сортообразцов имели признаки поражения реверсией. Это сорта веЛу, Комфорт, Монисто, Могй1, Памяти Потапенко, Паулинка, Полянок, ТБеша, Черная вуаль. 31,6 % и 55,6 % сортов с повреждением почковым клещом на 3 и 4 балла, соответственно, также имели признаки заражения реверсией. Наибольшее заражение вирусом (66,7 %) отмечалось у сортов, поврежденных на 5 баллов (рис 1.).

до 1 2 3 4 , 5

Степень повреждения почковым клещом, балл

Рис. 1. Зависимость поражения сортов смородины черной реверсией от степени повреждения почковым клещом, в среднем за 2008 - 2010 гг. наблюдений.

Продуктивность - один из важнейших показателей, определяющий значимость сортов для производства. Без должного уровня продуктивности сорта даже при комплексной высокой устойчивости к болезням и вредителям не будут представлять ценности для возделывания, а лишь смогут служить источниками устойчивости в селекционном процессе. Высокая продуктивность в сочетании с устойчивостью к основным болезням и вредителям позволяет вести возделывание культуры по интенсивным технологиям. Обусловленность потенциальной продуктивности генетическим происхождением дает возможность осуществлять направленную селекционную работу, прежде всего с использованием гибридологического метода, по получению высокопродуктивных и устойчивых к почковому клещу сортов.

Среди устойчивых сортов среднее количество кистей на 1 п. м. колеблется от 36 (Игрицкая) до 114 шт (Надина). Для повреждаемых сортов этот показатель варьировал в пределах от 51 (Болеро, Партизанка) до 117 шт (Лебёдушка). Процент созревших ягод в кисти у не повреждаемых сортов колебался от 12,3 (076 Petroc 69) до 59,1 (Минская 2), у повреждаемых - от 32,6 (Софья) до 66,1 (Fat). Среди не повреждаемых сортов наименьшую среднюю массу ягоды имели сорта 048 Petjanez 33 (0,25), 076 Petroc 69 (0,28), а наибольшую Садко (1,27), Черный аист (1,26), Шалунья (1,24 г). У восприимчивых сортов эти показатели варьировали от 0,38 (Fat) до 1,30 г (Комфорт).

Вторым аспектом изучения продуктивности сортов является оценка ее снижения вследствие поражения (повреждения) болезнями и вредителями, в частности почковым клещом. Для объективной оценки степени влияния повреждения почковым клещом на морфоструктурные компоненты продуктивности смородины черной нами были отобраны одновозрастные образцы сортов, имеющие различную степень повреждения (табл. 4).

Для сравнения также была оценена продуктивность иммунных к вредителю сортов Грация, Кипиана и 048 Petjanez 33. В среднем по сортам при увеличении степени повреждения почковым клещом отмечалось уменьшение количества кистей на 1 п. м. плодоносящей древесины на 20 %, а их длины на 27 %. Вместе с тем было отмечено снижение количества цветков в кисти на 22 % и ягод на 26 %. Однако, у некоторых сортов (Багира, Зеленая дымка) из-за снижения количества цветков в кисти отмечался более высокий процент завязываемости. На завязываемость ягод у сорта Маленький принц повреждение почковым клещом не оказывало влияния, а снижение его продуктивности происходило за счет уменьшения количества цветков в кисти и средней массы ягоды.

Таблица 4 — Сравнительная оценка морфоструктурных компонентов продуктивности у сортов смородины черной с различной степенью повреждения почковым клещом, в среднем за 2008 - 2010 гг. наблюдений.

Название сорта (фактор А) | Повреждение почковым клещом, балл (фактор В) « а с | Средняя длина кисти, см Количество в кисти, шт а » и с. Средняя масса ягоды, г

о « Й е я а ¡¡¡■я ЕГ —* И О ш цветков ягод Процент соз I ягод

Багира 2 34 3,8 8 5 67 0,9

Багира 0 47 4,6 11 7 64 1.0

Беларусская сладкая 2 42 3,4 8 5 58 0,5

Белорусская сладкая 0 57 5,7 8 6 79 0,6

Грация 0 66 4,1 8 3 33 0,6

Зеленая дымка 4 55 3.7 7 3 59 0,9

Зеленая дымка 1 64 5,7 10 4 43 1,2

Кипиана 0 52 3,7 7 4 55 0,9

Маленький принц 5 53 3,6 8 4 58 0,7

Маленький принц 1 60 4,3 10 6 59 0,9

048 Ре^апег 33 0 56 8,2 14 4 27 0,3

НСРозА 3,1 1Д 0,9 0,4 3,3 0,2

НСР05В 2,3 0,7 0,3 0,2 2,5 0,1

Снижение массы ягоды при повреждении почковым клещом отмечалось и у остальных сортов. Особенно страдал от вредителя крупноплодный сорт Зеленая дымка, масса ягоды которого снижается с 1,2 г у слабо поврежденных растений до 0,9 г у растений со степенью повреждения на 4 балла. Однако, иммунные к вредителю сорта уступали по показателям продуктивности восприимчивым сортам, находящимся в свободном от вредителя состоянии.

3.2. Оценка гибридного фонда смородины черной по степени устойчивости к почковому клещу. Путем межсортовой гибридизации, от свободного, само- и искусственного доопыления в пределах клона сортообразцов смородины черной в отделе ягодных культур был создан гибридный фонд, за 2008 -2010 гг. наблюдений проведена оценка 584 семей с общим количеством 8626 растений.

Оценка степени повреждения гибридного фонда позволила сделать вывод о пригодности использования в селекции сортообразцов в качестве родительских форм при: свободном опылении Гранд Европа, Санюта, Сокровище, 15-4-60, 18-2-98, самоопылении - Грация, Санюта, 15-4-60, 18-298, 23-3-81, 23-2-6, 23-3-13, искусственном доопылении - Грация, Гранд Европа. При перекрестном опылении наибольшим выходом устойчивых сеянцев характеризовалась семья Чернавка х Тамерлан, при гибридном скрещивании - Гранд Европа х Чернавка и Ядреная х 15-13-114. Анализ наследования устойчивости в гибридном потомстве показал, что в качестве материнских сортов как источники устойчивости к почковому клещу хорошо

себя зарекомендовали сортообразцы Гранд Европа, Грация, Чернавка, Ядреная, 18-2-98, в качестве отцовских форм-Тамерлан, 15-3-114.

3.3. Оценка перспективных сеянцев смородины черной по устойчивости к почковому клещу. За период с 2002 по 2007 годы в отделе ягодных культур ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии было высажено на испытание 259 отборных сеянцев: 18 в 2002, 7 - 2003,46 - 2004, 30 - 2005, 101 - 2006 и 64 - 2007 гг. Среди отборных сеянцев, высаженных в 2002 году, устойчивостью к почковому клещу отличались образцы 15-15-22, 15-4-26, 15-14-60. Эти образцы были получены при использовании пыльцы сорта Диковинка. Также они отличались толерантностью к мучнистой росе и паутинному клещу, но имели поражение антрокнозом и септориозом до 1 балла. Визуальная оценка степени плодоношения сеянцев 15-15-22 и 15-1460 составляет 4, а сеянца 15-4-26 - 3 балла. Наиболее восприимчивым к вредителю оказался сеянец 21-11-7, максимальная степень повреждения которого составляла 3 балла.

Отборный сеянец 19-5-11 (2003 г.п.), полученный при скрещивании сортов Катюша х Тритон, не имел признаков повреждения почковым клещом. Поражение его антрокнозом и септориозом и повреждение паутинным клещом было на уровне 1 балла. Степень плодоношения была оценена в 4 балла. Средняя степень повреждения почковым клещом сеянца 17-10-99 (наиболее восприимчивого) составляла 1 балл (при максимальной в 2 балла).

Среди отборных сеянцев 2004 г.п. свободными от повреждений почковым клещом на протяжении всего периода наблюдений оставались зеленоплодные формы 21-12-13, 21-2-14, полученные от свободного опыления элс 18-1-13. Также они отличались устойчивостью к мучнистой росе, а сеянец 21-12-13 ещё и к паутинному клещу. Повреждение пятнистостями не превышало 1 балла. Относительно высокой устойчивостью к вредителю отличались также отборные сеянцы 19-5-6, 21-2-44, 21-5-102, 21-12-47, 22-8-11. Среди них лишь единичные растения имели повреждения до 1 балла. Наиболее восприимчивыми к почковому клещу оказались сеянцы 21-2-79, 21-6-99, 21-8-99, 21-3-101, 21-9-17, 21-11-7. Наибольшей продуктивностью (степень плодоношения 4 балла) отличались такие устойчивые к вредителю сеянцы, как 21-2-13, 21-2-44, 21-12-47, 21-6-19, 213-50,21-3-38.

Из отборных сеянцев 2005 г. п. толерантностью к почковому клещу отличались: 21-13-95, 21-11-52, 21-9-75, 21-13-52, 21-11-27. Сеянцы 21-11-54, 21-12-105, 21-10-48, 21-10-80, 21-9-37, 21-2-27, 21-2-44 имели повреждение до 1 балла только у единичных растений. Все они сочетали устойчивость к почковому клещу с иммунностью к мучнистой росе и относительной устойчивостью (повреждение до 1 балла) к пятнистостям и паутинному клещу. Степень плодоношения на 5 баллов была отмечена у устойчивых сеянцев 21-12-105, 21-13-13, 21-2-27, 21-9-75.

Отборные сеянцы 2006 и 2007 г. п. не могут быть объективно оценены по степени устойчивости к почковому клещу ввиду недостаточно продолжительного срока наблюдения и очагового характера проявления повреждений. По итогам 2-3-х летних наблюдений на опытных участках наиболее восприимчивыми (повреждение на 2-3. балла) сеянцами себя проявили 15-15-57, 17-11-130, 18-2-82, 18-2-105, 17-10-193, 17-10-99, 17-10111, 15-2-41 (2006 г. п.) и 15-14-75 (2007 г. п.).

Наибольшей продуктивностью (степень плодоношения 5 баллов) среди сеянцев 2006 г. п. отличались образцы 15-2-41, 17-11-175, 17-11-184, среди сеянцев 2007 г. п. - 4-45-55.

За период с 1995 по 2009 гг. в отделе ягодных культур было выделено 12 элитных сеянцев. Из них иммунностью к почковому клещу отличаются образцы 19-2-19 (2005) и 15-14-20 (2009 год выделения в элиту).

4. Влияние химического состава органов смородины черной на

устойчивость к почковому клещу.

4.1. Влияние накопления азота в почках смородины черной на устойчивость растений к почковому клещу. Азот — это основной питательный элемент для всех растений: без него невозможно образование белков и многих нутриентов, особенно витаминов группы В. Наиболее интенсивно растения поглощают и усваивают азот в период максимального образования стеблей и листьев, поэтому недостаток азота в это время сказывается в первую очередь на развитии растений: ослабляется рост боковых побегов, листья, стебли и плоды приобретают меньшие размеры, листья к тому же становятся бледно-зелеными или даже желтоватыми. Вместе с тем, повышенное содержание азота в органах растения, способствует более сильному повреждению их насекомыми и клещами. Зависимость степени повреждения от норм внесения удобрений была определена и применительно смородины черной и почкового клеща. При этом речь шла о влиянии количества внесенного в почву, а соответственно и накопленного в растении азота в пределах одного сорта.

Нами было выдвинуто предположение, что содержание азота, как лимитирующий фактор повреждения клещом, может быть обусловлено не только нормами внесения удобрения, но и биологическими особенностями сортов. Определялось содержание разных форм азота в почках растений на различных стадиях покоя. Объектами исследования служили сорта, характеризующиеся различной степенью устойчивости к почковому клещу: Кипиана - иммунный, Перун - средне устойчивый, Маленький принц - сильно восприимчивый. Содержание белкового азота (воздушно-сухого) в период вынужденного покоя составило 1,95 (Кипиана), 2,22 (Перун) и 2,50 % (Маленький принц) (табл. 5).

Таблица 5 - Содержание разных форм азота в почках сортов смородины черной с различной устойчивостью к почковому клещу, в среднем за 2009 -2010 гг.

Время определения Показатель Название сорта: НСР„5

Кипиана Перун Маленький принц

В период вынужденного покоя (март) Влага,% 49,13 47,13 47,25 1,80

N общ., % 2,19 2,53 2,68 0,09

N небел к.» % 0,24 0,31 0,18 0,03

N бел. возд. сух. > % 1,95 2,22 2,50 0,07

Перед началом вегетации (апрель) Влага,% 54,28 57,61 57,90 2,10

N общ., % 5,2 5,3 5,9 0,11

N НС бел К > °/о 1,56 1,59 1,77 0,04

N бел. возд. сух» % 3,64 3,71 4,11 0,12

N бел. натур. 1,68 1,59 1,73 0,06

В период физиологического покоя (октябрь) Влага,% 54,82 56,61 58,46 1,90

N общ, % 1,82 2,29 2,39 0,09

N небелк., % 0,26 0,31 0,36 0,05

N бел. возд. сух., % 1,56 1,98 2,03 0,13

N бел. ннур. 0,70 0,86 0,84 0,04

Перед началом вегетации содержание этой формы азота увеличивалось до 3,64, 3,71 и 4,11 % соответственно. В период физиологического покоя вновь наблюдалось снижение его содержания до 1,56, 1,98 и 2,03 % (рис. 2). Аналогичная тенденция прослеживалась и в изменении содержания общего азота. Коэффициент корреляции между степенью повреждения почковым клещом и содержанием белкового азота в почках в период покоя составил 0,99. Аналогичные показатели для начала вегетации и периода после её окончания составили 0,96 и 0,86 соответственно.

При этом, несмотря на колебания, связанные с прохождением определенных фенофаз, закономерное различие между сортами четко прослеживалось. Перед началом вегетации и после ее окончания тенденция влияния содержания азота на степень повреждения прослеживалась и для небелковой формы элемента. Однако, низкое содержание (0,18 %) небелкового азота у сильно повреждаемого сорта Маленький принц в период покоя позволяет сделать предварительный вывод о том, что для жизнедеятельности вредителя важна именно белковая форма.

Кипиана Перун Маленький принц

Сорта

□ до начала вегетации Я перед началом вегетации

ЕЗ после окончания вегетации

Рис. 2. Варьирование содержания белкового азота (%) в почках смородины черной в зависимости от прохождения стадий периода покоя.

Таким образом, на всех стадиях периода покоя у сортов смородины черной прослеживалась связь содержания белковых форм азота со степенью повреждения почковым клещом. Наиболее тесная зависимость наблюдается в период покоя, предшествующий началу вегетации. Влияние содержания небелковых форм азота наблюдалась только перед началом вегетации и после ее окончания. Таким образом, можно судить о положительной роли высокого содержания азота в почках смородины черной в жизнедеятельности почкового клеща.

4.2. Влияние содержания аскорбиновой кислоты в органах смородины черной на степень восприимчивости к почковому клещу.

Нами были проведены исследования содержания АК в различных органах смородины черной (почки, листья, ягоды) (табл. б). В качестве опытных образцов выступали сортообразцы с различной степенью устойчиврсти к почковому клещу.

Оценка содержания АК в вегетативных и генеративных органах показала, что варьирование этого показателя по сортам не связано со степенью их повреждения, однако восприимчивые сорта отвечают на повреждение почковым клещом повышением содержания АК в почках.

Таблица б - Содержание АК в вегетативных и генеративных органах у сор тов смородины черной, в среднем за 2008 - 2009 гг.

Название сорта Степень повреждения, балл Содержание АК, мг%

в почках перед началом вегетации в листьях в ягодах

1 рация 0 189,2 233,2 202,4

Кипиана 0 198,0 200,2 184,8

1448-6-49 0 202,4 246,4 180,4

Зеленая дымка Маленький нринц 4 неновреждепиы х 136,4 224,4 118,8

поврежденных 154,0

5 неповрежденных 193,6 215,6 184,8

поврежденных 198,0

НСР05 5,2 6,1 6,3

5. Вредоносность почкового клеща в связи с метеорологическими условиями и физиологическим состоянием растений смородины черной

За годы проведения исследований по теме метеорологические условия были в той или иной степени отличны от средней многолетней климатической нормы. На фоне наблюдаемого повышения температур отмечался недостаток влаги как в летнее время, так и в зимние месяцы. Особенно высокий дефицит был отмечен летом 2010 г. Хотя общие изменения климатических условий не могут оказывать существенного влияния на вредоносность почкового клеща, особенности погодных условий в период миграции либо способствуют ей, либо сдерживают распространение клеща.

Неблагоприятные для клеща условия не снижают его вредоносность, но способны сдерживать его распространение. Так, благоприятная для зимовки погода 2008 - 2009 гг. и незначительное количество осадков в период миграции способствовали широкому распространению клеща, увеличению степени повреждения растений. Напротив, морозная зима 2009 - 2010 гг. и засушливая погода в период миграции сдержала наращивание вредоносности, и степень повреждения осталась на уровне 2009 г.. Очаги распространения вредителя существенно не расширились.

Отдельного изучения заслуживает вопрос прохождения покоя у смородины черной, как растения-хозяина и анабиоза почкового клеща в зимний период. С осени смородина вступает в период физиологического покоя, не связанного с наступлением неблагоприятных условий, тогда как клещ может оставаться активным до наступления отрицательных температур. Для определения связи активности почкового клеща с физиологическим состоянием растения на различных этапах прохождения осенне — зимнего покоя смородиной черной срезанные черенки переносились в комнатные условия (табл. 7).

Таблица 7 - Взаимосвязь активности почкового клеща с прохождением периода покоя у смородины черной

Дата срезки черенков Биологический объект сроки наблюдения

октябрь ноябрь Декабрь январь февраль

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

10.10.2009 Смородина черная И п п и п П п г

Почковый клещ И а а а а а а г

10.11.2009 Смородина черная п и П п а а а г

Почковый клещ п а а а а а а г

10.12.2009 Смородина черная п а а а а а а г

Почковый клещ а а а а а а а г

10.01.2010 Смородина черная а а а а а

Почковый клещ а а а а а

п - состояние покоя

а - состояние биологической активности г - гибель объекта

Черенки, срезанные в сентябре и октябре, находящиеся в состоянии физиологического покоя, при положительных температурах не начинали ростовых процессов еще в течение 3-5 недель. Активизация же вредителя внутри почек начиналась почти сразу после их прогревания. Вскоре после начала питания (через 5-10 дней) клещи скапливались у наружных чешуй почки, которые не раскрывались как весной и не давали клещам выйти наружу. В результате через 1-2 недели из-за сильных повреждений почки, заселенные клещами, отмирали, а вредители погибали.

При срезке черенков в ноябре распускание почек происходило с некоторой задержкой, но часть клещей успевала выйти из поврежденных почек. Это но большей части применимо к малозаселенным почкам, которые к моменту распускания незначительно повреждались клещами. Черенки, срезанные в декабре и более поздние сроки, при переносе в комнатные условия начинали вегетацию спустя уже 5-7 дней, и клещи выходили из почек так же, как и при естественной весенней миграции. Наблюдалась даже частичная инвазия мигрирующих клещей в закладывающиеся почки, однако, в последствии вредители быстро погибали.

При анатомировании почек в 16 % из них были обнаружены зимующие хищные трипсы. При переносе черенков в теплое помещение они активизировались вместе с почковым клещом независимо от физиологического состояния растений. Однако, активное их питание клещами не отмечалось. Хотя в почках, слабозаселенных вредителем, было очевидно 'снижение его численности, а в случае сохранения апекса почки и нормальное развитие побега. На основании проведенного исследования можно сделать вывод о том, что при продолжительном сохранении теплой погоды осенью трипсы способны оказывать влияние на численность почкового клеща.

6. Экономическая эффективность возделывания сортов смородины черной с разной устойчивостью к почковому клещу.

Возделывание устойчивых к основным болезням и вредителям сортов позволяет экономить средства на применяемых пестицидах, нормах расхода и количестве обработок, что также подразумевает затраты на приготовление рабочего раствора и подвоз его в поле. При этом, если обработка плантаций коллоидной серой, как единственным разрешенным препаратом против почкового клеща, в период бутонизации может совмещаться с опрыскиванием от пяденицы, галлицы, паутинного клеща, мучнистой росы и аптрокпоза, то обработка перед цветением имеет целевую направленность против почкового клеща.

Вторым аспектом экономии средств от возделывания высокоустойчивых к почковому клещу сортов является стабильность урожая, не снижающаяся в результате повреждения почек. Количество поврежденных клещом почек на восприимчивых сортах может достигать 80 %, вызывая резкое снижение урожая. Некоторые сорта способны быстро накапливать повреждения и уже спустя 2-3 года прекращают давать нромышлеппо значимые урожаи.

Нами были проанализированы экономические потери, связанные с сокращением урожаи из-за повреждения почковым клещом (при механизировании основных технологических процессов). Определялись экономические показатели для сорта со средней урожайностью в свободном от вредителя состоянии и при сильном повреждении (табл. 8). Расчёты проведены без учета амортизации техники по данным 2009 г. при цене реализации ягод 30 руб./кг (без НДС). Повреждение почковым клещом до 3 баллов и более может приводить к сокращению урожая на 60 - 80 %, что влечет сокращение рентабельности заселенной плантации более, чем в 4 раза.

Таблица 8 - Экономическая эффективность возделывания устойчивых и сильно восприимчивых к почковому клещу сортов смородины черной.

1 [оказатсли Значения при различной степени повреждения

нет повреждений сильное повреждение

Урожайность, н/га 60 20

Затраты всего, тыс. руб. 26,28 24,77

к т.ч. пестициды 5,19 6,06

Себестоимость 1 ц, тыс. руб 0,44 1,24

Цена реализации 1 ц, тыс. руб. 3,0 3,0

Стоимость товарной продукции, тыс. руб. 180 60

Прибыль, тыс. руб. 153,7 35,23

Рентабельность, % 585,0 142,0

Кроме этого при всех прочих затратах восприимчивые сорта требует дополнительно 0,87 тыс. руб. на 1 га за счет увеличения расходов на

пестициды, в частности применение против почкового клеща коллоидной серы. При этом увеличивается себестоимость продукции и сокращается прибыль.

Выводы.

1. Оценка 238 сортообразцов смородины черной отечественной и зарубежной селекции выявила большое разнообразие форм по степени устойчивости к почковому клещу. Среди изученных сортообразцов 32,5 % характеризовались иммунностью к вредителю, 24,9 % незначительно, 31,9 средне- и 10,7 % сильно повреждались клещом.

2. Для промышленного возделывания смородины черной наибольший интерес представляют сортообразцы с оптимальным сочетанием высоких уровней устойчивости к почковому и паутинному клещам, американской мучнистой росе, антракнозу и септориозу: Ben Moore, Вузовская, Joniniai, Июньская Кондрашовой, Кармелита, Лыбидь, Сенсей, 67-10.

3. Выделены группы сортов смородины черной, характеризующиеся различной максимальной степенью повреждения почковым клещом и скоростью ее достижения:

- незначительно повреждаемые сорта, которые длительное время остаются свободными от вредителя (первые признаки повреждения на 4 - 6 год после посадки: Блакестон, Память Мичурина, Юрюзань и др.);

- рано повреждаемые сорта (2-3 год после посадки), но сохраняющие невысокий уровень повреждения длительное время (Гамма, Мичуринская сладкая, Прима и др.);

- средне- и сильно повреждаемые клещом, но проявляющие первые признаки только на 4 - 5 год после посадки (Марьюшка, Черный жемчуг, Чернавка и др.);

- рано повреждаемые сорта, быстро наращивающие высокую степень повреждения (Алеандр, Журавушка, Созвездие и др.).

4. Установлено, что на объективность оценки степени повреждения почковым клещом влияет соотношение вегетативных и генеративных почек. При равном количестве поврежденных почек, оценка сортов с высоким процентом вегетативных почек должна корректироваться в сторону занижения, сортов с низким процентом - в сторону завышения.

5. В условиях ЦЧР среди сортообразцов смородины черной с низкой степенью повреждения (до 1 балла) почковым клещом признаки заражения вирусом реверсии отмечаются у 4,8 %, в группе средне устойчивых (2 и 3 балла) - у 29,0 и 31,6 %, а среди сильно повреждаемых (4 и 5 баллов) - у 55,6 и 66,7 % форм, соответственно.

6. Снижение показателей продуктивности при повреждении сортообразцов смородины черной почковым клещом составляет: по средней массе ягоды на 18 %, количеству кистей на 1 п.м. плодоносящей древесины - на 20 %, средней длины кисти - на 27 %, количеству цветков и ягод в кисти - на 22 и 26 %, соответственно.

7. В селекции на высокую устойчивость к почковому клещу в качестве материнских следует использовать сортообразцы Гранд Европа, Грация, Пигмей, Подарок Куминову, Селеченская, Сенсей, Сеянец Голубки, Чернавка, Ядреная, 15114-68,18-2-98. В качестве отцовских - сортообразцы Тамерлан и 15-13-114.

8. Скрининг перспективных сеянцев смородины черной селекции ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии позволил выделить формы, сочетающие высокую продуктивность с устойчивостью к почковому клещу: 15-4-26,

15-14-60, 15-15-22, 19-5-11, 19-5-19, 21-2-13, 21-2-14, 21-9-75, 21-11-27, 21-11-52, 2113-52,21-13-95.

9. Оценку восприимчивости к почковому клещу сортового и гибридного фондов смородины черной на ранних этапах можно проводить по уровню накопления белкового азота в почках. Установлена тесная корреляционная зависимость между данными показателями: 0,99 - в период вынужденного покоя (март), 0,96 - в период начала вегетации (апрель) и 0,86 - после ее окончания (октябрь).

10. Варьирование содержания аскорбиновой кислоты в ягодах и листьях у сортообразцов смородины черной не связано со степенью повреждения их почковым клещом, однако восприимчивые сорта отвечают на заселение вредителем повышенным синтезом аскорбиновой кислоты в почках.

11. Протекание периода анабиоза почкового клеща не связано с физиологическим состоянием смородины черной, как растения-хозяина, а зависит от температурных условий окружающей среды. Активность почкового клеща в поздне-осенние сроки может приводить к сильному повреждению почек и препятствовать нормальной его миграции в весенний период.

12. Поддержание промышленных плантаций смородины черной в свободном от почкового клеща состоянии позволяет сохранять стабильные урожаи и увеличивает рентабельность более, чем в 4 раза по сравнению с сильно заселенными насаждениями.

Рекомендации по практическому использованию результатов.

1. При ведении направленной селекции смородины черной гибридологическим методом на! устойчивость к почковому клещу в качестве материнских форм рекомендуется использовать сортообразцы Гранд Европа, Грация, Чернавка, Ядреная, 18-2-98, в качестве отцовских - Тамерлан и 15-13114.

2. В связи с наличием скрытой (без образования галлов) формы существования вредителя для наиболее точной оценки степени повреждения смородины черной почковым клещом рекомендуется сочетать полевой и лабораторный методы оценки.

3. Для определения степени устойчивости смородины черной к почковому клещу без применения методов искусственного заселения можно использовать анализ содержания белковой формы азота в почках. Коэффициент корреляции между степенью повреждения и содержанием белкового азота в период вынужденного покоя составляет 0,99.

4. Для промышленного возделывания среди устойчивых к почковому клещу сортов наиболее перспективными являются Кармелита, Сенсей и Июньская Кондрашовой.

Внедрение результатов.

С использованием выделенных в результате исследований сортов смородины черной была проведена гибридизация в объеме 68 комбинаций скрещиваний, было получено 76,8 тысяч гибридных семян, высеянных на селекционные гряды в отделе ягодных культур ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии.

Выделенные высоко устойчивые к почковому клещу сорта Кармелита, Чернавка, Шалунья были использованы при закладке маточника смородины черной площадью 0,4 га на участке садоводства и пчеловодства ООО «Сельхозинвест».

ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ламонов, В.В. Формирование сортимента ягодных культур для современных технологий возделывания / Т.В. Жидёхина, E.IO. Ковешникова, Д.М. Брыксин, О.С.Родюкова, Н.В. Хромов, В.В. Ламонов, Т.В. Носкова, Д.А Черенков // Достижения науки и техники АПК, № 2. - М.: 2009 - С. 31 - 33.

2. Ламонов, В.В. Селекционная оценка сортообразцов смородины черной по устойчивости к почковому клещу / Т.В. Жидёхина, В.В. Ламонов // Плодоводство и ягодоводство России. Том XXII. часть 1, ГНУ ВСТИСП. - М.: 2009. - С. 324-330.

3. Ламонов, В.В. Наследование устойчивости к почковому клещу и грибным болезням в гибридном потомстве смородины черной / Т.В. Жидёхина, В.В. Ламонов // Плодоводство и ягодоводство России. Том XXIV. Часть 2 ГНУ ВСТИСП.-М.: 2010.-С. 164-171.

4. Ламонов, В.В. Динамика накопления повреждений почковым клещом сортами смородины черной с различной степенью устойчивости / В.В. Ламонов, Т.В. Жидёхина // ВЕСТНИК Мич ГАУ, №1,4.1,- Мичуринск-наукоград РФ, 2011. - С. 58 - 61.

5. Ламонов, В.В. Оценка продуктивности сортообразцов смородины черной в селекции на устойчивость к почковому клещу / Т.В. Жидёхина, В.В. Ламонов // Материалы международной научно-практической конференции «Достижения науки и инновации в садоводстве». - Мичуринск-наукоград, 2009. - С. 53 - 56.

6. Ламонов, В.В. Оценка влияния степени повреждения сортообразцов смородины черной почковым клещом на зараженность реверсией / В.В. Ламонов, Т.В. Жидёхина // Развитие научного наследия И.В. Мичурина по генетике и селекции плодовых культур. - Мичуринск-наукоград РФ, 2010. - С. 200-203.

7. Ламонов, В.В. Связь чистой продуктивности фотосинтеза листьев у сортообразцов смородины черной со степенью их повреждения почковым клещом / В.В. Ламонов, Т.В. Жидёхина // Биологические основы садоводства и овощеводства (материалы международной конференции с элементами научной школы для молодежи). Мичуринск-наукоград РФ. - 2010. - С. 203 - 206.

8. Ламонов, В.В. Селекция смородины черной на устойчивость к мучнистой росе и почковому клещу / Т.В. Жидёхина, О.С. Родюкова, В.В. Ламонов. - Воронеж: Изд-во «Кварта».-2011.-92 с.

9. Ламонов, В.В. Расщепление устойчивости к почковому клещу в гибридном потомстве смородины черной /В.В. Ламонов, Т.В. Жидёхина// (в печати).

10. Lamonov, V.V. Effect of nitrogen content in black currant buds of severity of gall mite injury / T.V. Zhiodyokhina, V.V. Lamonov// (в печати).

Автор выражает глубокую благодарность за помощь в проведении исследований и подготовке диссертации своему научному руководителю Татьяне Владимировне Жидёхиной, а также всем сотрудникам отдела ягодных культур ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Росссльхозакадемии.

Отпечатано в издательско-полиграфическом центре МичГАУ Подписано в печать 5.09.2011г. Формат 60x84 '/ lf„ Бумага офсетная № 1. Усл.печ.л. 1,395 Тираж 120 экз.

Ризограф. Заказ № 15567

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Ламонов, Владимир Владимирович

Введение

Глава 1. Современное состояние культуры смородины черной и вредоносность почкового клеща на ее плантациях

1.1. Значение смородины черной как ягодной культуры

1.2. Биология почкового клеща (Eriophyes ribis Nal.)

1.3. Особенности поражения смородины черной вирусом реверсии (Currant reversion virus)

1.4. Методы борьбы с почковым клещом

Глава 2. Условия, объекты и методика исследований

2.1. Место и условия проведения исследований

2.2. Объекты исследований

2.3. Методика проведения исследований

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава 3. Оценка генофонда смородины черной по устойчивости к биотическим факторам и продуктивности

3.1. Оценка сортового фонда смородины черной по устойчивости к почковому клещу

3.2. Комплексная оценка перспективных для селекции сортов смородины черной на устойчивость к почковому клещу, основным блезням и вредителям

3.3. Сравнительная характеристика полевого и лабораторного методов оценки устойчивости смородины черной к почковому клещу

3.4. Оценка продуктивности сортообразцов смородины черной по морфоструктурным компонентам

3.5. Оценка гибридного фонда смородины черной по устойчивости к почковому клещу

3.6. Оценка перспективных сеянцев смородины черной по устойчивости к почковому клещу.

Глава 4. Влияние химического состава органов смородины черной на устойчивость к почковому клещу

4.1. Влияние накопления азота в почках смородины черной на устойчивость растений к почковому клещу

4.2. Влияние содержания аскорбиновой кислоты в органах смородины черной на степень восприимчивости к почковому клещу

Глава 5. Вредоносность почкового клеща в связи с метеорологическими условиями и физиологическим состоянием растений смородины черной

5.1. Влияние внешних факторов окружающей среды на миграцию почкового клеща

5.2. Взаимосвязь состояния анобиоза почкового клеща с физиологическим состоянием растения-хозяина

Глава 6. Экономическая эффективность возделывания сортов смородины черной с разной устойчивостью к почковому клещу

Выводы

Рекомендации по практическому использованию результатов

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Исходный материал и селекция смородины черной на устойчивость к почковому клещу"

С наступлением ХХ1-го века человечество вступило в новое тысячелетие, в эпоху глобальных перемен, затрагивающих все сферы жизнедеятельности современного общества. Неуклонный рост численности народонаселения земного шара, которая к началу нового века достигла 6 млрд., а к 2010 году уже 6,82 млрд. человек, привел к острой продовольственной проблеме, решение которой стало вопросом дальнейшего существования человечества. Растениеводство издавна было основным источником пищи человека, и вместе с тем служило базисом для животноводства. Со времен неолита, когда первобытный «садовод» только делал первые робкие шаги в сложной науке земледелия, человечество сделало колоссальный скачок вперед. Сейчас невозможно себе представить производство сельскохозяйственной продукции без сложного комплекса современных машин, заменивших тяжелый ручной труд, без совершенных технологий хранения и переработки, позволяющих донести до потребителя весь комплекс БАВ, так необходимых все больше урбанизирующемуся населению страны (Володина, 1981; Бурмистров, 1985).

Еще в средние века люди отметили важнейшую роль плодов и ягод в -обеспечении нормального функционирования человеческого организма. Те незаменимые вещества, которые поступают в него с этими ценнейшими дарами природы, оказывают уникальное оздоровительное и профилактическое действие. Это и послужило толчком к культивации диких видов ягодных растений сначала в монастырских садах, а затем и на крестьянских землях. Особого расцвета ягодоводство достигло в период СССР, когда под плодоносящими плантациями было занято 142,6 тыс. га (Колесников, 1973). Тогда же и произошел коренной перелом в земледелии, связанный с применением новых технологий, выходом множества научных трудов, применением «универсальных» удобрений и ядохимикатов, нанесших роковой удар по экологии, от которого природа не может оправиться до сих пор. Пострадала не только значительно истощившаяся почва, но и связанный с ней растительный и животный мир. Не рациональное применение пестицидов, прежде всего ДДТ, привело к появлению новых более агрессивных физиологических рас вредителей и болезней, многократно увеличивших свою негативную активность. Параллельно были подорваны и сами защитные механизмы культурных растений, оказавшихся беззащитными перед активизировавшимися.патогенами.

Для смородины черной (Ribes nigrum) бичом конца XX - начала XXI веков стал смородинный почковый клещ {Eriophyes ribis Nal.) (Князев, 1995). Местами сильнейшее повреждение плантаций, особенно восприимчивых сортов, на которых вредитель заселяет до 80 % почек, порой служит поводом для прекращения возделывания смородины черной в данном регионе (Бурый, 1971; Колдомова, 1979). Ситуация усугубляется еще и тем, что почковый клещ является основным переносчиком вируса реверсии (<currant reversion virus), вскоре после появления первых симптомов приводящего к необратимому бесплодию растений (Брызгалов, 1970).

Отказ по известным причинам от сильно действующих, а потому и особенно опасных для экологии, ядохимикатов привел к массовому распространению почкового клеща. В свою очередь новых достаточно эффективных препаратов внедрено не было. Существенный вклад в увеличение вредоносности клеща привнесло и изменение климата в сторону потепления, которое наблюдается в последние десятилетия (Борисов, 1967). Возобновление активного применения пестицидов по существу означало бы возвращение к старым, давно изжившим себя технологиям (Гар, 1963).

Поэтому первейшей задачей современных аграриев является разработка и скорейшее внедрение новых безопасных для окружающей среды и самого человека, как ее неотъемлемой части, технологий выращивания ягодных культур (Вавилов, 1987, 1989; Огольцова, 1992). Высокий адаптивный потенциал смородины черной, скрытый в геноплазме ее подвидов, распространенных в умеренных и северных широтах Евразии и Северной Америки (Лучник, 1970; Нечаев, 1976; Иноземцев, 1978; Кравцева; 1980, Голенева, 1985, 1987; Елсакова, 1988, 1994; Князев, 1992, 1993, 1996; Со-рокопудов, 1995, 1996; Тихонова, 2000), вполне позволяет вести ее культуру без применения пестицидов (Абдеева, 1991). Так, сибирский подвид (Ribes nigrum ssp. sibiricum Wolf.) несет идентифицированный ген устойчивости к почковому клещу Р, делающий его весьма перспективным в селекционном отношении, что и послужило созданию на базе этого подвида множества сортов (Забелина, 1980; Волузнев, 1989). Способность подвидов смородины черной достаточно легко скрещиваться между собой, и даже другими видами, например крыжовником (Grossiilaria reclinata) - носителем гена устойчивости Се, создает основательную базу для селекционной работы (Сергеева, 1959, 1972; Бочкарникова, 1964; Волузнев, 1972; Меле-хина, 1972; Тюников, 1972; Санкин, 1980; Баянова; 1984; Пильтяева, 1989; Огольцова, 1993; Бжецева, 2002; Brennan, 1999). На' современном этапе уже получен ряд перспективных сортов смородины черной, сочетающих высокую продуктивность с толерантностью к почковому клещу (Бохонова, 1988; Жидехина, 2001). Однако во многих случаях устойчивость в скором времени преодолевается вредителем, что чаще происходит при интродукции сортов в новые эколого-географические условия. Поэтому сейчас наиболее важно для каждого конкретного региона подбирать образцы, способные не только послужить основой местного сортимента, но и стать базой для дальнейшей селекционной работы по получению высокоадаптивных, продуктивных и устойчивых к основным болезням и вредителям сортов (Логинычева, 1995).

Выведение устойчивых к почковому клещу (Eriophyes ribis Nal.) и иммунных к вирусу реверсии (currant reversion virus) сортов на сегодняшний день стало единственным способом получения стабильных высоких урожаев смородины черной (Огольцова, 1992). Большинство современных сортов, обладающих комплексом полезных хозяйственных признаков, не проявляют толерантности к почковому клещу, либо устойчивость оказывается недостаточной. Интродукция сортов в новые эколого-географические условия не всегда обеспечивает сохранение уровня устойчивости их к вредителю (Лисавенко, 1967). Появление новых более агрессивных физиологических рас вредителя вызывает не только повреждение ранее считавшихся устойчивыми сортов, но и других видов рода ШЬеБ. Поэтому для сохранения значимости смородины черной, как ягодной культуры, в России необходимо вести дальнейшую селекционную работу по выведению новых высокоустойчивых к почковому клещу и другим вредителям и болезням сортов, сочетающих свой адаптивный потенциал с высоким уровнем продуктивности.

Новизна исследований:

Впервые в условиях Центрального Черноземья проведена комплексная оценка новейшего генофонда смородины черной по устойчивости к почковому клещу и реверсии, на основании которой выделены группы сортов с различной устойчивостью и скоростью накопления повреждений.

Изучены биохимические и морфологические закономерности устойчивости смородины черной к почковому клещу. Установлена тесная связь между содержанием белковой формы азота в почках и устойчивостью к вредителю.

Выявлено влияние агроклиматических условий на характер повреждения и расселения почкового клеща, и установлена взаимосвязь анабиоза вредителя с состоянием растения-хозяина.

Выделены источники устойчивости к почковому клещу и реверсии, комплексу признаков (высокая продуктивность, устойчивость к основным вредителям и болезням) для использования в дальнейшей селекционной работе.

Цель и задачи исследований

Дать комплексную оценку генофонда смородины черной по устойчивости к почковому клещу и реверсии в условиях Тамбовской области и выделить наиболее перспективные для производства и селекции сортообразцы.

В рамках исследований были поставлены следующие задачи:

1. Провести оценку генофонда смородины черной по устойчивости к почковому клещу и реверсии в условиях Тамбовской области и отобрать лучшие образцы для дальнейшего использования в селекционном процессе.

2. Проанализировать наследование устойчивости к почковому клещу в гибридном потомстве смородины черной.

3. Выявить взаимосвязь степени повреждения почковым клещом с морфо-анатомическими особенностями растений и химическим составом почек.

4. Определить влияние периодов развития смородины черной на характер и степень повреждения почковым клещом.

5. Изучить характер влияния агроклиматических факторов на степень вредоносности и распространение почкового клеща.

Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Ламонов, Владимир Владимирович

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Глава 3. Оценка генофонда смородины черной по устойчивости к биотическим факторам и продуктивности.

Большинство современных сортов, обладающих комплексом полезных хозяйственных признаков, не проявляют толерантности к почковому клещу, либо устойчивость оказывается недостаточной (Коноплева, 1980; Кондрашова, 1999). Появление новых более агрессивных рас паразита вызывает поражение ранее считавшихся устойчивыми сортов (Жидехина, 2009). На сегодняшний день существует ряд сортов (как зарубежной, так и отечественной селекции) обладающих высокой полевой устойчивостью и выявлены доноры устойчивости (с генами Се и Р) к почковому клещу и реверсии (Копань, 1996; Anderson, 1971; Knight et al, 1974). Наиболее важным и основополагающим моментом всей селекционной работы является подбор родительских пар, обладающих комплексом необходимых признаков. Среди коллекционных образцов, собранных во ВНИИС им. Мичурина 7 имеют сложное происхождение, в котором принимали участие смородина сибирского подвида и крыжовник, т.е. могут нести в своем генотипе гены устойчивости Се и Р.

3.1. Оценка сортового фонда смородины черной по устойчивости к почковому клещу

Сортовой фонд смородины черной, собранный в отделе ягодных культур ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии, представлен 238 сорто-образцами (на 1.07.2008). Из них 61 % отечественной селекции, обладающие наибольшим адаптивным потенциалом (Володина, 1972; Зотова, 1983; Глебова, 1987; Звягина, 1988; Сорокопудов, 1993, 1996; Косолапова, 1996, 2000; Воронина, 1997; Жидехина, 1998; Князев, 2002). Сорта, интродуцированнные из стран ближнего и дальнего зарубежья (Англия, Беларусь, Германия, Литва, Нидерланды, Норвегия, Польша, Украина, Финляндия, Чехословакия, Швеция, Эстония) (33 % коллекции) также представляют большой интерес, как носители ценных признаков (Володина, 1972, 1985, 1990; Мелехина, 1988; Мачтакова, 1996). Сорт был и остается основой5 растениеводства в общем и ягодоводства в частности, поэтому наиболее важно; дать наиболее полную оценку имеющегося сортимента (Логинычева, 1974; Шевкунова, 1980; Седов, 1993).

Основная масса сортов имеет сложное происхождение, объединяя, гено-типы.разных видов рода Ribes. 25' % сортов получено с использованием: смородин европейского и сибирского подвидов, и' смородины дикуши. Еще128 % в происхождении кроме этих: видов- имеют скандинавский подвид. Все они- интег ресны с точки зрения- селекции на устойчивость к почковому клещу, так как сибирский; подвид смородины черной'несет в своем генотипе ген: устойчивости к вредителю Р: Кроме того еще 5 % сортов, произошедших от европейского и сибирского; подвидов, также могут нести: этот ген; Ген Р может содержаться в генотипах еще 6;% сортов;со сложным происхождением, при получении которых также использовались смородины уссурийская и малоцветковая.

Особый интерес для селекции , на- высокую» устойчивость к почковому клешу имеют сорта, в происхождении .которых, кроме: смородины черной? сибирского подвида (носитель , гена Р), принимал участие г крыжовник, несущий ген устойчивости; к клещу. Се (Мелехина, 1974): Таких сортов; в коллекции13 %. Таким образом в.сортоизучении находилось 67 % сортов, несущих ген7', из которых 3 % обладали полигенной устойчивостью; ■ ■"',. V'

Анализ данных, собранных за последнее десятилетие: сотрудниками; отдела ягодных культур ПТУ ВНИИС им. И;В. Мичурина Россельхозакадемии (Жи-дёхиной Т.В: - зав. отделом; канд. с.-х. наук, Родюковой O.G. - научным сотрудником, канд. с.-х. наук, Балакиревой ITH. - агрономом 1 категории, Козыревой H.H., Зацепиной Г.А- агрономами 2 категории) на коллекционном фонде смородины черной показал, что сорта без признаков повреждения почковым клещом составляют только 25,4 %, незначительное повреждение имеют 15,Г % сортов; 21,8 % характеризуются средней степенью повреждения и 7,5 % повреждены на 4-5 баллов. Остальные 30,6 % сортов, недавно пополнивших генетическую коллекцию, не могут быть отнесены к какой-либо группе устойчивости ввиду недостаточно продолжительного срока наблюдения (рис. 6). Среди учетных сортов распределение по степени повреждения было следующим: 33,3 % невосприимчивых сортов, 22,2 % сортов с незначительными повреждениями, 33,9 и 10,6 % средне- и сильно-поражаемых сортов соответственно (табл. 6).