Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Морфобиологические признаки и элементы продуктивности селекционных образцов картофеля в условиях Средневолжского региона

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Морфобиологические признаки и элементы продуктивности селекционных образцов картофеля в условиях Средневолжского региона"

На правах рукописи

ДОГУРЕВИЧ ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА

МОРФОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ И ЭЛЕМЕНТЫ ПРОДУКТИВНОСТИ СЕЛЕКЦИОННЫХ ОБРАЗЦОВ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕВОЛЖСКОГО РЕГИОНА

Специальность 06.01.05 - Селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических

Саратов, 2009

003460452

Диссертационная работа выполнена в ГНУ «Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии. Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук, Кабунин Александр Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, Дьячук Таисия Ивановна;

Ведущая организация - Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха

Защита состоится 20 февраля 2009 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 006.050.01 при ГНУ НИИСХ Юго-Востока по адресу: 410010, г. Саратов, ул. Тулайкова, 7

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ НИИСХ Юго-Востока

Автореферат разослан « 20 » января 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук, Шакина Татьяна Николаевна

кандидат биологических наук

Ю.Е. Сибикеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Картофель - один из важнейших источников продовольствия. Создание сортов этой культуры с высоким потенциалом продуктивности и адаптивности, приспособленных к условиям среды определённой климатической зоны - главная цель селекционных программ.

Прямой о гбор высокопродуктивных форм только по конечному урожаю в данном случае не является эффективным, так как снижает адаптивные возможности организма. Отбор не может быть односторонним, а должен основываться на биологической природе организма в целом.

Для успешного решения этой задачи необходим широкий поиск признаков и свойств растений - морфологических, физиологических, анатомических, биохимических, связанных с продуктивностью. Тесты, на основе которых ведутся оценки селекционного и исходного материала в практической селекции, должны совершенствоваться (Маханько, J1.A., 1988).

Морфологические отличия сортов, гибридов, видов указывают на отличия физиологические и вызываются ими (Синская, E.H., 1948, Альсмик, П.И., 1979). Также в морфологическом облике растений (облиственности, характере листовой пластинки, строении куста, развитии корневой системы и т.д.) всегда находит отражение характер экологических условий. Таким образом, морфологические отличия могут быть использованы как критерии, характеризующие физиологию растений (в т.ч. особенности продукционного процесса) и их приспособленность к агроэкологическим условиям.

Для использования в практической селекции более всего подходят именно морфологические и биометрические показатели, отличающие селекционные образцы друг от друга и легко определяемые глазомерно или с помощью простейших измерительных приборов.

Цель исследований. На основе изучения морфобиологических признаков и селекционных образцов картофеля гибридного происхождения разработать приёмы совершенствования методики селекции картофеля, произвести оценку и отбор перспективного материала для дальнейшей селекции.

Задачи исследований:

изучить морфобиологические признаки и фенотипические реакции гибридов картофеля в условиях Среднего Поволжья;

определить вариабельность морфобиологических признаков различных селекционных образцов картофеля;

изучить особенности продукционного процесса (развитие фотосинтетического аппарата, направленность ростовых процессов, характеристики процесса клубнеобразования) растений изучаемых селекционных образцов;

выявить связи морфобиологических признаков растений с особенностями продукционного процесса и показателями продуктивности;

провести селекционную оценку и отбор перспективных гибридов картофеля для продолжения селекционной работы.

Научная новизна. Впервые в условиях Средневолжского региона проведены исследования по изучению связей характеристик продуктивности с морфобиологическими признаками растений картофеля. Выявлено наличие положительных связей продуктивности селекционных образцов со склонностями образцов к цветению и ягодообразованию, высоким прямостоячим кустом; ранней продуктивности - с количеством стеблей на куст и наличием полости внутри стебля.

Практическая значимость работы. На примере более чем 100 селекционных образцов картофеля изучен ряд морфобиологических признаков (27 признаков), определена их вариабельность и устойчивость проявления по годам у различных селекционных образцов в изменяющихся погодных условиях. Установлены положительные связи склонности сорта к цветению и ягодообразованию, высоты и прямостоячего габитуса куста, количеством стеблей на куст и наличия полости внутри стебля с особенностями продукционного процесса и показателями продуктивности различных образцов картофеля. Полученные данные могут быть использованы для совершенствования методических положений селекционной работы с картофелем.

Проведены трёхлетние испытания и селекционная оценка 240 селекционных образцов картофеля 55 гибридных комбинаций, выделены 38 перспективных образцов с комплексом полезных хозяйственно-биологических признаков для продолжения селекционной работы.

Апробации работы. Основные положения диссертации и ее результаты были доложены и получили одобрение на международной научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства картофеля» (Москва, ВНИИКХ, 2006 г.), X Всероссийской научно-практической конференции «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных кулыур» (Пенза, февраль 2006 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства» (Пенза, июнь 2006 г.), Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение картофелеводства Сибири и Дальнего Востока: состояние, проблемы и перспективные направления» (г. Кемерово, 13-14 июля 2006 г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

морфобиологические признаки и фенотипические реакции селекционных образцов картофеля в условиях Среднего Поволжья;

вариабельность морфобиологических признаков различных селекционных образцов картофеля;

особенности продукционного процесса (развитие фотосинтетического аппарата, направленность ростовых процессов, характеристики процесса клубнеобразования) растений изучаемых образцов;

связи морфобиологических признаков растений с особенностями продукционного процесса и продуктивностью;

результаты оценки и отбора гибридов картофеля для продолжения селекционной работы.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений для практической селекции, списка использованной литературы и приложений. Текст изложен на 121 странице, содержит 22 таблицы, иллюстрирован 8 рисунками. Список литературы включает 101 источник, в том числе 19 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные работы по теме диссертации проводили в 2004 - 2006 годах на полях селекционного картофельного севооборота ГНУ ПензНИИСХ. Почва опытного участка - чернозём выщелоченный тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Предшественник - озимая пшеница.

Подготовка почвы и агротехника выращивания картофеля - общепринятая для Средневолжского региона.

Объект исследований: селекционные гибриды картофеля, получаемые из селекцентра ВНИИКХ (240 образцов 55 гибридных комбинаций). Образцы прошли предварительную оценку и отбор в питомниках одноклубнёвок и клонов первого и второго годов. Исследования проводили последовательно в питомниках предварительного испытания, основного испытания 1 и 2 годов.

В селекционных питомниках гибриды высаживали однорядковыми и двух-рядковыми делянками в трёхкратной повторности. Площадь делянок от 10 до 30 м2. Схема посадки растений на делянках 70*35 см.

Метеорологические условия в годы проведения исследований существенно различались. Вегетационный период 2004 года можно охарактеризовать как достаточно увлажнённый, а условия 2005-2006 годов - как засушливые. Причем, в 2005 году засушливой была вторая половина вегетации, а в 2006 году - первая.

Температурный режим в годы проведения исследований был благоприятным для роста и развития растений картофеля, в т.ч. среднеспелых и сред-непоздних форм: сумма эффективных температур составила 1959° в 2004 г., 2043° - в 2005 г. и 2301 0 - в 2006 г. (для нормальной вегетации и созревания клубней среднеспелых и среднепоздних образцов картофеля необходима сум-

ма температур 1800-2200°).

Селекционную работу вели в соответствии с «Методическими указаниями по технологии селекционного процесса картофеля» (ВНИИКХ, 1994).

Метод работы - индивидуальный ¡слоновый отбор из гибридных комбинаций с последующей оценкой и испытанием клопов в селекционных питомниках.

Фенологические наблюдения, определение урожайности в динамике, учёт поражения растений болезнями, анализ содержания крахмала в клубнях выполняли согласно «Методике исследований по культуре картофеля» (НИИКХ, 1967) (пробу на раннее клубнеобразование выполняли через 55 дней после посадки). Оценку устойчивости к колорадскому жуку проводили визуально согласно «Методическим указаниям по массовой оценке селекционного материала картофеля на устойчивость к колорадскому жуку» (ВНИИКХ, 1994). Морфологические признаки растений определяли на основе «Методики проведения испытаний картофеля на отличимость, однородность и стабильность по картофелю Solanum tuberosum L.» (Госсорткомиссия, 1995), монографии JI. И. Костиной «Руководство по апробации картофеля: справочное пособие» (1985), «Методическим указаниям по оценке отличимости, однородности, стабильности сортов картофеля и отбору отечественных сортов-эталонов» (ВНИИКХ, 2000). Для обработки результатов использовали табличный редактор Microsoft Excel.

Полученные данные обрабатывали методом группировок. Группы гибридов, сформированные по градациям признаков, сравнивали между собой по средним значениям показателей в группе. Оценку существенности разности выборочных средних групповых показателей выполняли по t-критершо Стьюдента для независимых выборок, где *-а=5%; **-а=1%; ***-а=0,1%.

Статистическую обработку результатов исследований выполняли с помощью программы Statistica 6.0.

Дня оценки характера взаимодействия количественных признаков с показателями продуктивности использовали корреляционный анализ (Доспехов, Б. А., 1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Зависимость показателей продуктивности образцов картофеля от сроков наступления и продолжительности фенологических фаз и признаков цветения

Исследования показали, что сроки появления всходов, начала и продолжительности цветения обладают значительной вариабельностью в различных погодных условиях (признаки изменялись у 53,8%, 63,5% и 81,7% образцов, соответственно). Образцы, обладающие совокупностью стабильно раннего появления всходов, ранним и непродолжительным цветением с определённой долей вероятности можно отнести к раннеспелым. Они отличались более высоким (в среднем на 7,3 - 60,3% (а=0,1%; 5%) в зависимости от погодных условий) ранним урожаем, более крупными кпубпями (масса 1 клубня в среднем была выше на 24,4 - 47,4% (а=0,1-1%), менее развитой (в среднем на 24,3 - 52,9% (а=0,1-5%) ботвой, чем у поздно и длительно цветущих гибридов. Образцы с непродолжительным цветением отличались и более высоким коэффициентом хозяйственной полезности биомассы. Этот показатель был у них выше, чем в группе гибридов с длительным периодом цветения на 12,9...5,6% (а =1 - 5%).

Исследования показали, что образование цветков на растении картофеля - признак, слабо зависящий от колебаний экологических условий (признак стабильно проявлялся у 75% образцов). У образцов, прошедших через фазу цветения, в уборочную пробу продуктивность была выше, они формировали более мощную вегетативную массу и крупные клубни (табл. 1).

Таблица 1 — Показатели продуктивности в группах цветущих и нецветущих образцов картофеля

Признак § Средняя урожайность ботвы, г/куст Средняя урожайность клубней (уборочная проба), г/куст Средняя масса 1 клубня(уборочная проба), г

и 55 день 65 день 80 день

Нецветущие 2005 257 244 228 428 68

2006 182 207 219 364 53

Цветущие 2005 329 349 324 530 78

2006 237 275 292 439 63

1-критсрий 2005 4,83*** 5,01*** 4,68*** 2,84** 3,98***

2006 3,65*** 4,05*** 3,91*** 3,34*** 3,40***

Примечание: здесь и далее жирным шрифтом выделены данные, достоверность которых подтверждена ^критерием

На физиологическом и биохимическом уровнях процесс цветения, вероятно, является своеобразным пусковыми механизмом для начала или интенсификации процесса клубнеобразования.

Изучение ярусности цветения и количества цветков в соцветии показало достаточно высокую стабильность проявления этих признаков по годам (признак не изменялся у 71,2% и 52,9% образцов, соответственно). Однако достоверных различий по продуктивности между группами образцов с одноярусным и многоярусным цветением, большим и малым количеством цветков в соцветии за годы проведения исследований выявлено не было. Образцы с многоярусным цветением отличались большей высотой растений и степенью разветвления стебля.

Образцы картофеля, склонные к ягодообразованию, были более продуктивными по сравнению с гибридами, не образующими ягоды (табл. 2). Они отличались и более высокими показателями массы ботвы.

Таблица 2 - Урожайность ботвы и клубней в группах образцов картофеля, образующих и не образующих ягоды

Признак Годы Средняя урожайность ботвы, г/куст Средняя урожайность клубней (уборочная проба), г/куст

55 день 65 день 80 день

Ягоды образуют 2005 328 356 345 537

2006 252 301 327 462

Ягоды не образуют 2005 300 302 274 485

2006 214 243 254 406

^критерий 2005 1,95 2,56** 3,57*** 2,04*

2006 2,85** 3,95*** 4,61*** 2,89**

Продуктивность растений картофеля изучаемых образцов и морфологические признаки строения куста

Ряд хозяйственно ценных признаков и показатели продуктивности селекционных образцов картофеля могут быть, каким либо образом, связаны с различным габитусом проростков в момент появления полных всходов. Известно, что именно в момент появления всходов у растений картофеля происходят процессы дифференциации тканей, закладка столонов, определяется количество

стеблей, формирующих куст, и т.д.

Точной методики описания этого признака до настоящего времени не существовало. Авторы условно разделили их на три группы:

1 тип - выход стеблей из почвы сильно сближенный, верхушка куста суженая («кипарис»);

2 тип - выход стеблей более разрозненный, верхушка расширенная («кочка»);

3 тип - сильно расширенная верхушка, растение «распластано» по земле («мох»).

Однако за годы исследований достоверных различий в показателях продуктивности между группами образцов с различным габитусом проростков в момент появления всходов выявлено не было.

Продуктивность растений определяется характером формирования фото-синтезирующего аппарата (рис. 1).

800 -т

к 700

и

>,

"и 600 -

>£

Ф

I Ю 500 -

>,

§

га 400 -

о

о

га 5 300 -

к

к

X ч 200 -

ш

о.

О 100 -

55 день

65 день

80 день

явяиа1гр I-III гр ; ~ •■! ||| гр. IV гр., клубни

—в—!гр. ...»«в------¡-р - В -III гр. —я - IV гр., ботва

Рисунок 1 - Динамика формирования листостебельной массы и урожая клубней у образцов картофеля различных групп, 2005 г.

Растения образцов картофеля, рано заканчивающие формирование листо-стебелыюй массы (III группа), были менее продуктивными по сравнению с растениями гибридов, у которых рост ассимиляционного аппарата продолжается и во время цветения (I и II группы).

Гибриды, у которых масса ботвы достигала максимума примерно на 65 день после посадки (I группа), формировали и самый высокий ранний урожай клубней. В период окончательной уборки более продуктивными были образцы, которые продолжали наращивать листостебельную массу и во время цветения (I и И группы).

Анализ данных пробы на ранний урожай и уборочной пробы за все три года проведения исследований показал, что образцы с развитой ботвой были более продуктивными (табл. 3). Также масса ботвы положительно коррелирует с высотой куста (г=0,55...0,66) и толщиной стебля (г=0,22...0,41).

Таблица 3 - Коэффициенты корреляции максимальной массы ботвы и показателей продуктивности образцов картофеля

Годы Средняя урожайность клубней (I динам, проба) Среднее количество клубней на куст (1 данам, проба) Средняя урожайность клубней (уборочная проба) Средняя масса 1 клубня (уборочная проба) Высота куста Толщина стебля

! 2004 0,18±0,18 0,22±0,19 0,34±0,18 0,37±0,18 - 0,22±0,19

>л о о <ч 0,30±0Д9 0,32±0,18 0,47±0,17 0,23±0,19 0,66±0,15 0,19±0,19

2006 0,26±0,19 0,15±0,19 0,56±0,16 0,30±0,19 0,55±0,16 0,41±0,18

Гибриды с высоким урожаем листостебельной массы отличались и более высокой конечной продуктивностью. Однако необходимо учесть, что признак имеет значительную вариабельность (около 70%) в зависимости от условий погоды и агротехники. Поэтому использовать его отвлеченно от других признаков для оценки селекционного материала не целесообразно.

Одна из задач селекции - создание сортов картофеля, физиологические механизмы и ростовые процессы которых направлены на формирование хозяйственно ценной части урожая, а не вегетативной массы. Эту характеристику отражает коэффициент хозяйственной полезности биомассы (КХПб). Он показывает долю клубней в общей биомассе, сформированной растением. Эффективно «работающие» гибриды формируют меньшую, по сравнению с другими гибридами, массу ботвы (рис. 2).

70,0 - 60,0

- 50,0

- 40,0

- 30,0 20,0

- 10,0 - 0,0

Гр. 1 Гр. 2 Гр. 3 Группы образцов

ю с

на Урожайность ботвы, г/куст I I Урожайность клубней, г/куст —■—КХПб, %

Рис. 2 Урожайность ботвы и клубней в группах образцов с низким (Гр. 1), средним (Гр. 2) и высоким (Гр. 3) КХПб, 2005 г.

Урожайность клубней таких образцов выше. При сравнении характеристик различных образцов с одинаковой урожайностью клубней следует отдавать предпочтение гибридам, имеющим более высокий КХПб-

Высота растений - один из показателей развития фотосинтетического аппарата растений — положительно коррелировала с конечной продуктивностью клубней и массой одного клубня (табл. 4). Гибриды с более высоким кустом формируют и более мощную ботву. Высота растений связана с количеством междоузлий на стебле: чем выше куст, тем больше междоузлий формируется на стебель. Связи высоты куста с ранней продуктивностью образцов наши исследования не выявили.

Таблица 4 - Коэффициенты корреляции высоты куста и показателей продуктивности изучаемых образцов картофеля

Годы Средняя урожайность клубней (уборочная проба) Средняя масса 1 клубня (уборочная проба) Средняя урожайность ботвы Среднее количество междоузлий на стебель

55 день 65 день 80 день

2005 0,5±0,17 0,24±0,19 0,59±0,16 0,59±0,16 0,71±0,14 0,41±0,18

2006 0,43±0,18 0,31±0,19 0,48±0,17 0,54±0,16 0,52±0,17 0,52±0,17

Большинство исследователей считают положительной характеристикой куста картофеля наличие большого количества стеблей. В наших исследованиях этот признак отличался высокой вариабельностью (за время проведения исследований он изменялся у более 70% гибридных образцов), прямой его корреляции с конечной продуктивностью растений установить не удалось. При этом отмечена положительная связь среднего количества стеблей на куст с массой ботвы, средним количеством ранних клубней и ранней продуктивностью (табл. 5).

Таблица 5 - Коэффициенты корреляции среднего количества стеблей в кусте и показателей продуктивности образцов картофеля

Годы Средняя урожайность клубней (1 динам, проба) Среднее количество клубней на куст (1 динам, проба) Средняя урожайность ботвы

55 день 65 день 80 день

2004 0,38±0,18 0,55±0,16 - 0,31±0,19 -

2005 0,21±0,19 0,30±0,19 0,22±0,19 0,17±0,19 0,12±0,19

2006 0,04±0,19 0,22±0,19 0,30±0,19 0,27±0,19 0,27±0,19

Достоверных различий по показателям ранней и конечной продуктивности между группами образцов с листовым и стеблевым типом куста выявлено не было.

Образцы с прямостоячим кустом формировали в среднем более высокий урожай клубней по сравнению с гибридами с раскидистым габитусом (табл. 6).

13

Возможно, это связано с тем, что вертикальное положение стеблей создает благоприятные условия для нормального оттока пластических веществ из фотосин-тезирующих органов в клубни и улучшает микроклимат припочвенного слоя.

Таблица 6 — Показатели продуктивности образцов картофеля в группах с различным габитусом куста

Признак л Ч Средняя урожайность ботвы, г/куст Средняя урожайность клубней (уборочная проба), г/куст

о U 55 день 65 день 80 день

2004 - 778 - 709

Прямостоячие 2005 319 342 336 531

2006 210 260 284 429

2004 - 584 - 590

Раскидистые 2005 281 288 263 436

2006 203 255 247 416

2004 - 2,51** - 2,27*

Г-критерий 2005 1,89 1,84 2,47** 3,15*

2006 0,45 0,27 0,36 0,52

В засушливые годы различия между образцами с прямостоячим и раскидистым габитусом были менее выражены. В 2006 году образцы с раскидистым кустом отличались более высоким ранним урожаем клубней.

Продуктивность изучаемых образцов картофеля и морфологические признаки листа

В благоприятных погодных условиях более продуктивными были гибриды с тёмно-зелёными и зелёными листьями - 685 г/куст и 667 г/куст против 547 г/куст (а=1%) в группе образцов со светло-зелёными листьями (по данным уборочной пробы - 2004 г.). В более засушливых условиях (2005 - 2006 гг.) эти различия незначительны и принимают вид тенденции: происходит общее снижение эффективности фотосинтеза, и зелёные и тёмно-зелёные листья не могут в полной мере реализовать своего преимущества. Поскольку у большинства изучаемых образцов (более 73%) цвет листа не изменялся в течение лет проведения исследований, его использование при оценке селекционного материала вполне возможно.

В ходе исследований изучали и другие морфо,метрические признаки листа: размер, величина долей и долек, силуэт, наличие плющелистности. Статистическая обработка полученных результатов не подтвердила наличие каких-либо связей показателей продуктивности изучаемых образцов с указанными признаками. Авторы, однако, не считают этот вопрос полностью решенным. Для получения уточнённых данных необходимо проведение направленных специальных исследований.

Продуктивность изучаемых образцов картофеля и морфолого-анатомические признаки стебля

Признаки, характеризующие морфологию и анатомию стебля, легко диагностируются и, при выявлении их связей с показателями продуктивности, могут быть использованы в процессе селекции как маркерные.

Степень одревеснения и разветвлённости стебля - признаки, характеризующиеся довольно высокой степенью устойчивости по годам (2005 - 2006 гг.) (не изменялись у 83,7% и 64,4% гибридов, соответственно). В условиях 2005 года в момент уборки образцы с деревянистым стеблем были более продуктивными, чем гибриды с травянистым стеблем: 577 г/куст против 470 г/куст (а=1%). Образцы картофеля с ветвящимся стеблем в условиях 2005 года были более продуктивны - 534 г/куст против 481 г/куст, чем группа образцов с не-ветвящимся стеблем (а=5%). Они формировали более мощный фотосинтетический аппарат (средняя масса ботвы в группе превышала среднюю массу ботвы в группе образцов с неветвящимся стеблем на 14,4 - 26% (а=0,1 - 1%). В условиях 2006 года преимущество продуктивности образцов с деревянистым и ветвящимся стеблем было несущественным. Засуха в первую половину вегетации не позволила гибридам с ветвящимися и прочными стеблями в полной мере реализовать свои потенциальные возможности.

Достоверных различий по показателям ранней и конечной продуктивности между группами селекционных образцов с различным количеством крыльев на стебле, гранёной и округлой формами стеблей выявлено не было. Анализ полученных данных не выявил существенных связей ранней или конечной про-

15

дуктивности со средним количеством междоузлий на стебле. Отмечена лишь слабая положительная корреляция между средним количеством междоузлий на стебель и средней урожайностью ботвы (г=0,22...0,32), средняя степень зависимости - между средним количеством междоузлий на стебле и высотой куста (г=0,41...0,52).

В годы исследований признак наличия полости внутри стебля не изменялся у 69,2% образцов. Гибриды с полостью внутри стебля отличались более высоким ранним урожаем (табл. 7).

Таблица 7 - Средняя урожайность клубней в группах образцов без полости и с полостью внутри стебля

Признак Годы Средняя урожайность клубней (1 динам, проба), г/куст Средняя урожайность клубней (уборочная проба), г/куст Среднее количество клубней на куст (уборочная проба), шт.

С полостью внутри стебля 2004 512 686 10,4

2005 304 510 6,9

2006 169 429 7,2

Без полости внутри стебля 2004 462 576 8,9

2005 233 452 5,9

2006 135 406 6,9

критерий 2004 1,18 2,73** 2,77**

2005 2,20* 0,54 2,20*

2006 2,73** 1,85 1,18

Достоверные различия конечной урожайности были отмечены только в 2004 году: образцы с полым стеблем были более продуктивны за счет образования большего количества клубней на куст по сравнению с гибридами без полости внутри стебля.

В 2005 - 2006 годах различия в средних показателях конечной продуктивности между группами были не существенными, однако, в 2005 году образцы с полым стеблем формировали больше клубней на куст, чем гибриды без полости.

Установлено, что толщина стебля положительно коррелирует с массой ботвы (г=0,21...0,42) (табл. 8). Отмечена слабая положительная корреляция толщины стебля с массой одного клубня (г = 0,20...0,27). Толщина стебля до-

16

вольно сильно зависела от изменения экологических условий (изменялась у 58,7% образцов).

Таблица 8 — Коэффициенты корреляции толщины стебля и показателей продуктивности образцов картофеля

Годы Средняя урожайность ботвы Средняя масса 1 клубня (уборочная проба)

55 день 65 день 80 день

2004 - 0,22±0,19 - -0,0б±0,19

2005 0,21±0,19 0,1б±0,19 0,14±0,19 0,20±0,19

2006 0,42±0,18 0,39±0,18 0,38±0,18 0,27±0,19

Результаты селекционной оценки изучаемых образцов картофеля

Основная задача селекционной работы - отбор перспективных образцов, сочетающих максимально возможное количество положительных хозяйственно-биологических признаков.

Оценку образцов в питомниках вели по следующим основным признакам и качествам:

- продолжительность вегетационного периода;

- продуктивность и динамика накопления урожая;

- число, масса, форма клубней, глубина залегания глазков;

- содержание крахмала в клубнях;

- устойчивость к поражению болезнями и к повреждению колорадским жуком на естественном фоне.

За годы исследований проведено испытание 244 селекционных образцов картофеля. После оценки в питомнике предварительного испытания 139 гибридов было забраковано и работу в питомнике основного испытания первого и второго годов продолжали со 105 образцами. По окончании работы отобрано и передано для оценки в питомник конкурсного испытания 38 лучших образцов.

Для продолжения селекции наиболее перспективны образцы 2405-10 (Эффект х Петербургский), 2423-3 (Россиянка х 88.34/14), 2441-12р (93.20-81 х Аусония), 2452-4к (Эффект х 946-3), 2470-2р (79.17-37 х 676008), 2478-9г (198513 х Аусония). Они характеризовались высокой урожайностью, высоким показателем коэффициента хозяйственной полезности биомассы, высоким содержанием крахмала в клубнях, слабо поражались болезнями и вредителями (табл. 9).

Таблица 9 - Краткая характеристика некоторых селекционных образцов картофеля, переданных в конкурсное испытание

Селекционный номер Урожайность ранних клубней, т/га Урожайность ботвы, т/га Урожайность клубней, т/га Масса 1 товарного клубня, г Число клубней в кусте, шт. Товарность клубней, % КХПб, %

Жуковский ранний, БИ 7,3 6,9 17,2 71 7,6 86,3 61,6

Русский сувенир, 812 10,4 11,0 27,5 80 10,3 87,5 65,8

2405-10 15,3 13,5 27,3 81 9,3 92,6 58,3

2423-3 13,6 10,3 28,0 85 9,3 91,3 64,0

2441-12р 17,3 16,1 32,2 103 8,3 94,8 57,6

2452-4к 20,2 9,4 26,3 ^ 85 9,1 87,9 64,5

2470-2р 22,8 14,1 26,0 91 8,1 91,4 51,9

2478-9г 21,7 10,6 21,7 101 6,0 95,0 59,6

НСР05 0,7 2,0 1,8 10 1Д

выводы

1. В результате исследований в условиях Среднего Поволжья проведена оценка основных морфобиологических признаков более 100 селекционных образцов картофеля гибридного происхождения. Описание каждого гибрида выполнено по 27 признакам.

Слабую экологическую зависимость проявляли следующие признаки: наличие плющелистности (признак оставался неизменным в течение всех лет исследований у 95,2% селекционных образцов), степень одревеснения стебля (83,7%), склонность к ягодообразованию (82,7%), габитус проростков в момент появления всходов (81,7%), склонность к цветению (75%), интенсивность зеленой окраски листа (73,1%), величина боковых долей листа (72,1%), ярусность цветения (71,2%), высота ботвы (70,2%), форма поперечного сечения стебля (70,2%).

Средняя степень зависимости от изменения внешних условий отмечена у признаков - наличие полости внутри стебля (признак изменялся у 30,8% образцов), число междоузлий стебля (32,7%), степень рассечённости листа (34,6%), ветвление стебля и силуэт листа (35,6%), количество цветков в соцветии (47,1%), величина долек и габитус куста (48,1%), тип куста (50%), сроки появления всходов (53,8%), сроки начала цветения (63,5%), степень крылатости стебля (58,7%), толщина стебля (58,7%).

Сильная зависимость проявления от условий среды характерна для таких признаков, как число стеблей в кусте - 70,2%, размер листа - 72,1%, продолжительность цветения - 81,7%.

2. Степень рассечённости листа, габитус проростков в момент всходов, величину долей и долек, интенсивность и количество ярусов цветения, силуэт листа и наличие плющелистности, форму поперечного сечения стеблей можно охарактеризовать как стабильно проявляющиеся признаки. Однако достоверных отличий продуктивности изучаемых образцов картофеля в зависимости от характера их проявления в годы исследований не отмечено.

3. Образцы картофеля со стабильным проявлением совокупности раннего появления всходов, раннего начала цветения и короткой его продолжительности с высокой долей вероятности можно относить к раннеспелым. Отмечена слабая положительная корреляция (г = 0,21...0,38) количества стеблей в кусте с величиной раннего урожая, однако она проявлялась только в благоприятных погодных условиях. Более высокой ранней продуктивностью отличались образцы с полыми стеблями.

4. Образцы картофеля с тёмно-зелёным и зелёным цветом листа, деревянистым, ветвящимся стеблем в отдельные годы достоверно превышали по продуктивности образцы с противоположным проявлением признаков, однако это в значительной степени зависело от погодных условий (температур и увлажнения) вегетационного периода.

5. В годы исследований в условиях Среднего Поволжья морфобиотип образцов картофеля, характеризующихся высокой продуктивностью, отличался склонностью к цветению и к ягодообразованию, высокорослостью, прямостоячим габитусом куста. Для высокопродуктивных форм характерны интенсивное формирование листостебельной массы и длительное функционирование ассимиляционного аппарата.

6. Оценка селекционных образцов картофеля по доле клубней в общей биомассе растений (КХПб) позволила выделить гибриды с высокой продуктивностью и преобладанием направленности ростовых процессов в сторону формирования хозяйственно полезной части урожая (клубней). Образцы, обладающие высоким КХПб, отличались и более высокой урожайностью.

7. Анализ полученных данных позволил отметить наличие положительных взаимодействий признаков ярусности цветения с высотой куста, количеством междоузлий и степенью ветвистости стебля, а также высоты куста с количеством междоузлий. Цветущие, с утолщёнными стеблями, высоким кустом образцы картофеля формировали более крупные клубни. Образцы с полостью внутри стебля формировали больше клубней в кусте.

8. В ходе исследований в питомнике основного испытания проведены комплексная оценка и испытание 105 селекционных образцов гибридного происхождения (55 гибридных комбинаций). Результаты оценки позволили сформировать группы образцов, как с выраженным проявлением отдельных хозяйственно ценных признаков, так и группу перспективных гибридов, обладающих комплексом хозяйственно-биологических признаков.

Дня дальнейшей селекционной работы выделено 38 перспективных образцов. Наибольший процент отбора отмечен в комбинациях 2420 (2084-96 х Аусония) -3.7%, 2433 (Эффект х Белоусовский) - 5,26%, 2439 (1820-6 х Белоснежка) - 1,96%, 2441 (93.20-81 х Аусония) - 2,0%, 2453 (Эффект х Петербургский) - 2,13%, 2465 (92.13/41 х 946-3) - 2,86%, 2466 (88.16/20 х 946-3) - 2,94%, 2473 (Удача х Аусония) - 2,38%.

11. Выделены наиболее перспективные образцы 2405-10 (Эффект х Петербургский), 2423-3 (Россиянка х 88.34/14), 2441-12р (93.20-81 х Аусония), 2452-4к (Эффект х 946-3), 2470-2р (79.17-37 х 676008), 2478-9г (1985-13 х Аусония) для продолжения селекции. Они характеризуются высокой урожайностью, высоким показателем коэффициента хозяйственной полезности биомассы, высоким содержанием крахмала в клубнях, слабо поражались болезнями и вредителями отсутствовали. Образцы 2478-9г (1985-13 х Аусония), 2470-2р (79.17-37 х 676008), кроме этого, показали высокую урожайность при ранних сроках уборки.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ

1. В селекционной работе с картофелем для выделения высокопродуктивных образцов целесообразно использовать оценку по склонности к цветению и ягодообразованию, высоте куста и его габитусу. Образцы, склонные к цветению и образующие ягоды, отличаются более высокой продуктивностью. Более продуктивны и образцы с высоким прямостоячим кустом.

Для выделения образцов с ранним накоплением урожая клубней целесообразна оценка по количеству стеблей на куст и наличию в них полостей. Об-

разцы с большим количеством полых стеблей обладают более высокой ранней продуктивностью.

При селекции крупноклубневых сортов эффективен отбор по толщине стеблей, высоте куста. Цветущие образцы также имеют более крупные клубни, чем нецветущие.

Для выделения многоклубневых образцов эффективен отбор по количеству стеблей на куст и наличию полости внутри стебля.

Указанные приёмы позволят оптимизировать методики оценки и испытания селекционных образцов картофеля, обеспечат более эффективное выделение перспективных образцов с повышенными адаптивными качествами, продуктивностью, обеспечат повышение эффективности селекции и сокращение сроков создания новых сортов.

2. Рекомендовать для конкурсного сортоиспытания образцы, сочетающие комплекс ценных хозяйственно-биологических признаков - 2405-10, 2423-3, 2441-12р, 2452-4к, 2470-2р, 2478-9г и др.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Догуревич, O.A. Изучение коррелятивных связей типа и габитуса куста и показателей продуктивности селекционных образцов картофеля/ Догуревич О. А. // Аспирант и соискатель. - 2006. - №1. - С. 194-195.

2. Догуревич, O.A. К разработке критериев отбора гибридов картофеля в селекционном процессе/ O.A. Догуревич, A.A. Кабунин// Вопросы картофелеводства. Актуальные проблемы науки и практики: Научные труды/ Всерос. НИИ картофельного хозяйства. - М., 2006. - С. 437-440.

3. Догуревич, O.A. К разработке критериев отбора гибридов картофеля в селекционном процессе/ O.A. Догуревич, A.A. Кабунин// Картофелеводство в регионах России: Актуальные проблемы науки и практики/ ВНИИКХ РЦСК// Отв. за вып. Б.В. Анисимов, Г.И. Филиппова. - М., 2006. - С. 133-137.

4. Догуревич, O.A. Изучение коррелятивных связей продуктивности, типа и габитуса куста растении селекционных образцов картофеля/ Догуревич O.A.,

Кабунин A.A.// Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: Сб. мат. X Всерос. науч.-пр. конф. - Пенза: РИО ПГСХА, 2006. - С. 50-52.

5. Догуревич, O.A. Изучение коррелятивных связей продуктивности с плющелистностью растений селекционных образцов картофеля/ O.A. Догуревич // Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства: Сб. статей Всерос. науч.-пр. конф. - Пенза: РИО ПГСХА, 2006. - С. 20-22.

6. Догуревич, O.A. Оценка продуктивности селекционных гибридов картофеля по морфологическим признакам/ Догуревич О. А.// Научное обеспечение картофелеводства Сибири и Дальнего Востока: состояние, проблемы и перспективные направления: материалы Международной науч.-пр. конф. (Г. Кемерово, 13-14 июля 2006 года)/ Россельхозакадемия, Сибирское отделение; Кемеровский НИИСХ. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2006. - С. 59-66.

7. Догуревич, O.A. Оценка продуктивности гибридов картофеля по мор-фо-анатомическим признакам/ Догуревич O.A.// Картофель и овощи. - 2007. -№5.-С. 29-30.

Формат 60x84 1/16 Бумага писчая белая. Печать методом ризографии. Тираж 100 экз. Усл. печ. л. — 1.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии ИП Поповой М.Г. 440600, г. Пенза, ул. Московская, 74, к. 302. Тел. (841-2) 56-25-09.