Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Морфогенез картофеля в условиях Крайнего Севера и его значение для селекции

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Морфогенез картофеля в условиях Крайнего Севера и его значение для селекции"

Всесоюзная ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени академия сельскохозяйственных наук имени В.И.Ленина

Всесоюзный ордена Ленина и ордена Дружбы народов научно-исследовательский институт растениеводства имени Н.И. Вавилова

На правах рукописи

МЕЛЬНИЧУК Георгий Дмитриевич УДК 635.21:631.526.32:581.143.24(470.21)

МОРФОГЕНЕЗ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ленинград 1990

Работа вшюлиона в 1У85 - 1Уа8гг.на Шллрнои опытной сташда Бсооошиого научно - иосладовательокого шатитута раотешюводотва ш. Н.И.Вавидова

Научнш руководитель» академик В АС&Ш« доктор ооаьокохо-зякошсиаш. наук, профессор К. 3. Будни

ОШИАЛЬНЬЕ ОШЮНШТЫ:

1.Докюр сельскохозяйственных нау^ ироаосоор Г.И.Тиранухо

2.Кавдвдат биологичеоких наук В. 11. Синельникова

Ведущее учреждение - Белорусский научно - исследовательский институт картоуолаиодотаа

Защита состоится и " де1саоря 19(ли'.в часов на заседания оыецдализировшшого совета К.020.18.Ш во Всесоюзном научно - исследовательском институте раа№и:овсщатва по адрес/1 190000, Ленинград, центр, ул. ¡»рдела, 44.

С диссертащдеи ысшю ознакомится в йийлиотеке института.

Автореферат разослан " " 19'.ях\

Ученый секретарь о'шцаалиаированного совета, каодвдат оольокохоаяистиошшх наук

Е. В. Майоров

-■/¿и*-:.:

РК§. о,^..; Актуальность темы. Для условий Крайнего Севера нет

-ничего! важнее в хозяйственно-биологической арсенале сорта,

''чей'е'го скороспелость. Нельзя сказать, что отрезок кстсши 1 тдел ¡1 „ "

:ссе(ЙРЭ.к,ТИческой селекции, основанный на эмпирических подходах,

* 5ёсчйеленкых пробах и оинбках закончен. Растение морфологически, физиологически-целостная система. Форма являясь отражением содержания, в той или иной фенотипической изменчивости и в зависимости от адаптационной возиозсноста, вырагает генотип растения. Для суждения об одной кз признаков, составных частеЯ формы, необходимо знать и представлять всю форм/ в целом. Поэтому, теоретическая разработка биологических параметров скороспелости картофеля,с использованием !.«е— тодов биологического и биометрического анализов,несомненно, является актуальны:.!.

Цель и задачи исследований.

- изучить последовательно идусие процессы образования органов;

- устакови-.'ь количественные и качественна изкенешш этих органов в онтогенезе;

- определить корреляционные проявления взаимосвязи «езду ни8йт;

- изучить особенности суточной периодичности роста бот« вц и клубнеЗ картофеля а условиях Крайнего Севера;

- выявить влияние на рост в суточном цикле факторов среды на сорта различного экологического происхождения;

- показать возможность оценки на холодоустойчивость ауксонографического метода изучения роста картофеля;

- обосновать морфологическуи модель сорта картофеля

с типом роста и развития наиболее пригодным для условий Крайнего Севера.

Теоретический вклад, научная новизна н практическая значимость работы. Впервые описан ннтогенетический морфогенез картофеля в условиях Крайнего Севера, показан количественный и качественный рост органов картофеля, их взаимосвязь, изменяющаяся в онтогенезе. Так же впервые в условиях Крайнего Севера изучена суточная периодичность роста картофеля. На основании полученных данных, создана морфологическая модель сорта картофеля для условий Крайнего Севера, принципы соэ-дания которой могут быть использованы для других регионов

страны. На основании проведенных исследований, на Полярной опытной станции ВИР наделен ряд скороспелых гибридов картофеля, переданных селекцентрам страны и в производственное сортоиспытание.

Апробация. Результаты исследований были долонены к одобрены на научно-производственных совещаниях отдела клубнеплодов Вир и заседаниях Ученого совета Полярной станции Вир (I9S5-I988rr.), на межреспубликанской конференции "Растение в стрессовых условиях среды" (г.Кировск, 1986г.), на каута»-практической конференции Кольского научного центра АН СССР, (г.КДршск, 1388г.).

Публикация. По материалам диссертации опубликовано две печатных работы к две находятся в печати.

Объем работы. Диссертация излогена на 172 страницах капмнописного текста, вклзчает таблиц основного текста,

4 таблицы в приложении, 45 рисунков. Список литературы состоит из 185 наименований, в том числе 32 иностранных языках.

Иатериад» кетодика и условия проведения исследований. Работа выполнена на Полярной опытной станции Вир, распокоаенноЗ на 120 Ю4 севернее Полярного круга, в западной части центра Кольского полуострова. Дяя района характерно сочетание короткого прохладного лета (среднемесячные температуры июня, шаля а августа - 9,2; 13,5 и П,8С°) с полярным днем (31 мая по 12 келя), когда солнце не заходит за линко горизонта н "бояннн ночами" (13 ивля по 5 августа).

В изучение были вклэчены сорта селекции згой станции -Хибинский ранний, раИо:шровагаий в Ь^рманско14 области Беяи-снегка,Aíona. Ádo. ¿Голландия^ среднепоздиий сорт №аавдра, позднеспелый сорт Темп /селекции ЕЕЛНКИКПО/, а так ав два образца S.anoít^cnum Juz.eZ ВиК и S. ъуёСгн-с ¿u2 е/ Quk.

Перед посадкой клубневой катеряал предварятельио проращивался в течение 40 - 45 дней.

Посадка проводилась 5-10 езня, двухрядковщги делянками в четырехкратной псвторности, по 180 клубней каадого образца. Варианты по повторностям реэдоаизированы.

Для определения этапов органогенеза просматривали конуса нарастания у 5-7 растений каядого образца через 3-5 дней при помощи бинокулярной лупы или микроскопа Ы5Б-3. Этапы органогенез« отмечались не только у главного конуса нарас-

теная, а так не я у бобов шс побегов ветвлеккя. Для фиксации использовались микрофотонасадка МШ-10 и рлсовальнкЯ аппарат РА-4.

При количественном учете массы ботвы л клубиеЗ, кацдыз 5-7 дней брались пробы, начиная с фазы кассовых всходоз. В учет бралось 16 растений по 4 с каздой повторности. Для количественного анализа роста была использована логистическая функция, которая задается формулой - j/ =

где у. - масса растения, органа нля размер его з какой-то точке, момент времени.

i/тйх ~ максимальный вес, размер органа, растения.

А и В - константы, задающие наклон, изгиб, точку перегиба кривой:

А - определяет место находдения кривой на оси вре«

мени

В - крутизну кривой. - время.

и её производные °L<//cLi , характеризуищуп скорость роста э момент времени и cL^Jdt^ характеризующую ускорение роста в момент времени. Решение- производных позволяет найти на кривой роста точки Tj к Тд - максимального ускорения и торможения роста и Tg- максимальной скорости роста.

Суточную периодичность роста изучали на сортах Хибинский ранний. Темп, Имандра и образца при помощи ауксано-

графов конструкции Шевелухн B.C. Л970/, в 4-6-та кратной повторностя.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Органогенез картофеля. Особенности органогенеза картофеля в условиях Крайнего Севера. Картофель, подобно всем высшим растениям, проходит в своем развитии 12 этапов органогенеза. Несмотря на различия в онтогенетическом развитии, при генеративном и вегетативном размножении, развитие растений начинается в том и другом случае с I этапа органогенеза. Наши исследования посвящены изучении развития картофеля при вегетативном размножении.

После окончания периода покоя, почка трогается в рост,

начинается П этап органогенеза. На атом этапе формируются все вегетативные органы растения, в пазухах зачаточных лзсть-еп ааквдывавтся зачатки осей второго порядка. Второй этап заканчивается завершением формирования вегетативных органов растения.

И зтап - определяет переход к формированию генеративных органов. Ка кошр нарастания хорошо видны 2-3 цветочник бугорка. На 1У отапе - конус нарастания еще более дифференцируется на цветочные бугорки. На У этапе начинается формирование цветков. Это многоступенчатый процесс. По нашему мнению У этап целесообразно разделить на подзтаггы - Уа - формирование бугорков чашелистиков,Уб - зачатков лепестков, Ув - за-доггение тычиночных бугорков и пестиков. У1 этап органогенеза - продолжение формирования цветка-пыльников, пестика. На УП атапе идет рост тачанок, которые выходят за предали чашечка. УЫ зтап органогенеза характеризуется разрастанием венчика и дальнейшим ростом в длину тальниковых мешков. УШ этап так se как н У, целесообразно hoimo разделять на два педзтапа: - УШа -» геленегб бутона к УШб - окрашенного бутона. На УШб подэтапа иутон формируется окончательно, окрашенные венчики цветка хорошо видны кз-под чашелистиков, тычинки приобретают аелтув окраску. Пыльца к этоз/y времени достаточно легко извлекается из пыльцевых мешков, прорастает» если она фертмлъиая, на растворе сахарозы.

IX этап органогенеза - цветение в оплодотворение.

X этап - образование семян.

XI - ХП - формирование семян, плода, созревание.

В условиях Крайнего Севера, благодаря длнтельноцу предпосадочно^- прорагцивагаш, в течение 35-45 дней, к моменту посадки скороспелые сорта находятся на У1 - начале УП втапа органогенеза. На клубнях образуются ростки с листочками, кор-неЕши бугорками, зачоткаш столонов. То есть, одним из свое-образнъос моментов органогенеза картофеля в условиях Крайнего Севера, является то, что вегетация в полевых условиях начинается не со П этапа, как в традиционных земледельческих; а с У1-УП этапов. Вместе с тем, степень развития образовавшихся органов к этому Бремени (листьев, стеблей, мездоузлий) не отвечает обычным параметрам, соответствующим У1-УП этапам.

Тем не менее, несмотря на искусственно созданную таким образом диспропорцию между ростом и развитием, после посадка, благодаря ростовым процессам, органы быстро приводят в соответствие сеои параметры.

Органогенез побегов ветвления. К концу УП этапа органогенеза главного конуса нарастания четко проявляется разнокачествек-ность в характере ветвления. Это хорошо прослеживается на примере сорта Хибинский ранний. Темп и образце $ а.лсЬ.угп^''" К IX этапу органогенеза (фаза цветения) у сорта Хибинский ранний развивается 2-3 моноподкаяьяых побега с конусами на рас та кк.*? на УП - начале УЗ атэпа и 1-2 еимподиальных побега, заканчивающих развитие на УШ этапе органогенеза т.е. полного цикла развития конуса нарастания побегов ветвления у этого сорта не проходят. У сорта Темп и образца 5\ о.мЬ.дм^'п конуса нарастания у побегов ветвления, как симподиальных, так н моноподиальньк дифференцируются значительно сильнее.

Изменчивость морфологических признаков листьев в онтогенезе. По мере роста стеблей, при последовательной разрастании междоузлий, идет рост листьев и увеличение их рассечен-ности. Наиболее рассеченный лист появляется у.всех сортов в конце УШ - начале IX этапа органогенеза. Максимальной рас-сеченности верхние, бывшие кроющие листья достигают после наступления IX этапа органогенеза. Таким образом, формирование листьев с суммой морфологических признаков, присущих каждому сорту, завершается ка IX этапе органогенеза.

Сравнивая характер кривых длины н рассеченностя ыонопо-диальных и симподиальных побегов, видно, что они значительно разли'чаптсяу^Если моноподий является ускоренно развивающимся аналогом главного стебля, то симподий его продолжение«. Следовательно, функциональное назначение симподиальных и моно-подиалькых побегов в жизненном цикле у картофеля различно. Столон, как и развивающийся на нем клубень, так же моноподи-алькые побеги второго порядке. Глазки - зачатки осей ветвления третьего порядка, но новое вегетативное поколение иа зачатков осей третьего порядке дают побеги, которые мы в схеме ветвления уже нового растения принимаем за побеги первого порядка. Следовательно, основной структурной единицей большого жизненного цикла картофеля является дкцикаическке моно-карпическне побеги - моноподии. Их развитие в течение двух

s ^

C.

<ï-

^ о to

ro KI ru -1-1-1—

О -г-

lo О

<3 á

g

O S

<4

i т d

s 4

»

ci ■<

fU

о s

^ ; <

■à •

<>t>

о

с

о

ï

о <

VÛ

•3

к

s-

<o

®

ai

S

3

-o bo Q I X tu

(4 О

>

>ч Q

s.

-a Ц

u

0 x

1

w

ro

w О о

d

u d A.

d x

л •«с

qH

d x

3 <

ct>

с ^

-S »

о

kl oj

0

01

^O с

<o

лет является малым жизненным циклом.

Развитие подземных органов, клубнеобразование. Одновременно с ростом и развитием надземных органов, идет формирование и рост подземных корней, столонов, и затем клубней. К концу УП этапа органогенеза рост столонов в длину практически прекращается и на их кончиках^утолщения, образование которых мы принимаем за начало клубнеобразования. В начале УШ этапа органогенеза, клубни образовывались практически на всех столонах. Но к концу вегетации оставались лишь у 40-602 столонов. Рост продолжают клубни, которые полностью сформировались к УШ этапу органогенеза. С УШ этапа количество клубней не увеличивается, а только возрастает их масса и количество товарных клубней.

Клубнеобразование начинается, когда касса ботвы еще очень невелика (табл.1), благодаря упомянутой выше диспропорции между ростом и развитием. Следовательно, небольпая масса ботвы к незначительный по площади ассимиляционный аппарат не является тормозом клубнеобразования.

Таблица I.

Процент массы ботвы от максимальной в начале к лубнеобраа о вани я

Год y

Сорт 1985 1986 1987 1988 i

Хибинский ранний Иыавдрз Белоснежка Mono. Ль а. Темп

3 U.r\d.LOtf"uvn

3,5 8,5 4,0 3,2 31,5

9,5 12,0 2,7 14,9 36,6 26,5

8.7 15,0

7,5

7.8 13,6 26,9

4.6 13,е 5,6 12,2 22,9 28,8

6,5

12.3 4,9 9,5

25,2

27.4

Количественный рост органов картофеля к кх взаимосвязь. Прямой зависимости между максимальными значениями массы ботвы и клубней нет. Корреляция между кассой ботвы и массой клубней изменяется в онтогенезе м варьирует пс годам. При переходе от клубнеобразования (разрастания веркуски столона в клубень) к собственно росту клубней, корреляция от слабоотрк-

увеличивается через неделю и цательной да слабоположительной. Однако, сна значительно^'опять снижается (табл.2). Следовательно, величина ассимиляционного аппарата имеет решающее значение не вообще, а на определенном отрезке времени.

Таблица 2.

Корреляция между массой ботвы и клубней картофеля в онтогенезе.

! Год j Дата ! ■Зтап опга-нЬге-неза Сорт

Хибинск. ранний Имандра ^|лоснеж- Mon а, </¿5,0. Темп

15.07 УШ -0,1423 +0,4068 +0,4654 -0,1302 _

27.07 IX +0,837 - +0,4348 +0,8585 +0,3434

1986 05.08' IX-XI +0,804 +0,8804 +0,9144 0,2103 +0,1218

14.08 хп +0,602 +0,9633 +0,8798 +0,6382 +0,8792

' 22.08 хп +0,497 +0,8534 +0,8674 +0,8762 +0,5578

13.07 УШ . -0,1884 - -

20.07 Durci +0,0522 +0,6119 +0,1705 +0,3117 -0,0176

1987 01.08 IX +0,850 +0,6136 +0,4902 +0,5315 +0,4448

15.08 хп +0,4616 +0,5664 +0,4971 +0,1705 +0,2347

06.07 У21 +0,5392

11.07 УШ +0,3806 +0,2611 +0,2017

1988 15.07 1Х-У1Д +0,5719 +0,4723 -0,0122 +0,8085 -0,7041

25.07 IX -0,0851 +0,2189 +0,7762 +0,4474 -0,6948

30.07 IX-XI -0,117 -0,4535 +0,7409 +0,2747 -0,4515

06.08 хп +0,2118 +0,3224 +0,1681 -0,1498 -0,3708

Динамика роста массы ботвы и клубней описывает 5" - образную кривую. Рассчитанные теоретические значения хорошо лежаться на эмпирические кривые роста. Наиболее существенным моментом является совпадение точек Тд (максимального торможения роста ботвы) и ^ (максимального ускорения роста клубней) (рис.2). Отрезки времени ^ - Тд - активного роста ботвы у ранних сортов меньше, чем у позднего сорта.Темп, образца 5 . Максимальное торможение роста ботвы

соответствует IX этапу органогенеза у ранних сортов Хибинский ранний, Мопа (¿¿ла. , у поздних - наступлению УШ - IX этапа

2/VocT

-/ -г -з

¿О зо I о 20 50, 'О 20 30 ¿о 50 'О О ЗО /О SC 50 август о.ю-л ь /август,

1 / /

S- .

/6

Т3 Т?

рис 2 & ¡/Хы.мосв>1^ь ■у.и.на.мики, сксрссги и yctcpcriui.

роста /логосы Устны й клуёнеи s '/¡>а&г)

/ Иьивая роста юо.ссы frЪтвы s кривая />сста. малсы клугме*

3 Скорость роста S ytwpe^ue роста

А - С0/.Т XuSuhikm /эи-имос , ъ-^рг Теми

у 2-3 симподия.

Совершенно точно установить сложно, но достаточно слизко во времени можно соотнести увеличение коарфицаента корршш -цяи мезду массой ботвы и клуонеи ко времени достижения максимальной скорости роста оотвы. В конце вегетации, косца дроис-хоадт увеличение корреляции меаду массой ботвы и клубнеи, это возрастание, на наш взгляд, следует отнести к процессу реомо -билизации ассимилятов.

Суточная периодичность роста кар тоЬеля. Суточная дерио -личность роста ботвы. Рост ботвы в суточном цикле имеет двухвершинны а характер, с явно выраженным максимумом в ночные часы-

- 22-23 часа. В течение ночи следует ослабление роста и в 8-10 часов утра небольшое усиление роста (рис.3). Дневная скорость роста значительно ниже ночной, отношение максимальной ночной к минимальной дневной зависит во многом от условий и по годам значительно варьирует (табл.3). Выделяется 1985 год, жаркий и сухой, в течение которого дневное подавление роста особенно ощутимо - у сорта Хибинский ранний, Имандра р 12-13 раз дневная скорость ниже ночной. Ночной минимум, точнее утренний, т.к. он приходится на 5-7 часов, как последствие низких ночных температур, в 1985г. был выражен слабее дневного, ¡¡глгвзнного высокой температурой и низкой влажностью воздуха. Ь ГЭ-Зг.г. и, особенно, 1987г. ночной минимум был =ыранек сильнее, благодаря низким температурам. Детальное это соотношение можно рассмотреть на конкретном примере (рис.4). Ночное понижение температур до 2-2,5°С сильнее угнетает рост ботвы, чем дневная температура 9,3 С0 при влажности воздуха 61%. Но уже повыление температуры до 18 С0 и падении влажности воздуха до 31% у сортов северного происхождения не только сильнее угнетает $ост ботвы, но и вызывает его остановку. В то же время, сорт Темп на снижение температуры до ЗС° отвечает более сильным ослаблением роста, чем на температуру 18 С0 при влажности воздуха 3056. Анализ большого количества ауксоно-грамм показывает, что при повышении температуры до 18 - 20 С0, порогу влажности воздуха 40% является решающим, такое соотношение этих факторов более чувствительно, чем низкие, 2-3 С0, температуры, для сортов северного происхоздения.

Скорость роста ботвы зависит так же от возраста. Максимальные значения скорости, как часовые, так и суточные,нами отмечены на УШ этапе органогенеза. Следует подчеркнуть, что время (дни), когда отмечена максимальная скорость роста ботвы, совпадает с рассчетной точкой Т2 - максимальной скоростью роста массы ботвы. Мевду линейным ростом (мм/сутки) и ростом массы ботвы (г/сутки) высокая степень корреляции. У сорта Хивинский ранний коэффициент корреляции между этими показателями составляет + 0,897 + 0,21.

Оптимальными для роста ботвы, в условиях Крайнего Севера, является интервал температур 13-17 С0 при влажности воздуха 73-50%. ' Г

Суточная периодичность роста клубней. Периодичность рос-

V 1-4 4

Л2.

^''¡гас

2,А

•i -6 с®

CA

о,о

i Ъ -AS А-г ч9 à 4 Л 3 Ь ^ V цц

г, -Z Часы cv-o^

r nepuO^USMCCtnb ¡XiCrPCi

senьь( tctpraccp^N-Я

a=lc »

о,ся -0,06 ops f

0(05, О.СД

о ев' ' ' i-1-' i-1-1_1 1 »

; 45 ДТ- Я9 2Y ¿3 \ "5. s 1 9 4< 43

ЧаоЬ( оустос-f^c ^"cvrnoSvoa периодичность pecara ь.уьнеи

—о --<.U£WhCnUU DQHhUu

— ч.—соргг, и«ай|,\ра

— А—сорт ïïlewn -▼ — . Й.Ч Ь'; N ,

Таблица 3.

Соотношение максимальной и минимальной скорости роста ботвы картофеля

Сорт, год Утал (ночь) | /та.» (ночь) ¿и (ночь)

(день) (день) ^¿ч (день)

1935

Хибинский ранний

Имандра

Темп

5 г^^ач

1936

Хибинский ранний

Имандра

Темп

^ Ъч Ь I. Л и с

13,34 12,31 6,27 7. И

2,35 3,23

2,2? 2,54

2,99 2,90 3,16 1,88

0,31 3,68

3,31 1,15

4,54 4,16 1,98 3,77

1,32

т эиД^нь

а'счночь

1,45день ночь

2,22

1987

Хибинский ранний

Имандра

Темп

5'. г^ 6

2/7 2,31 1,77 2,81

2,85 11,09 3,69 2,10

1,07день ночь

4,8 день ночь

2,08денъ ночь

1,34

1988

Хибинский ранний

Имандра

Темп

4,46 4,52 8,16 10,29

1,91 2,18 2,23 1,67

2,33 2,07 3,66 6,18

та клубней соответствует периодичности роста ботвы, но максимум сдвигается на 1-2 часа и приходится на 23-1 час ночи (рис.5). Рост клубней днем угнетается сильнее, чем ботвы. В 19ЭЗг. у сортов Хибинский ранний, Имандра в 21-28 раз дневной минимум был слабее ночного максимума и скорость роста во время ночного торможения роста в 15-17 раз была выше, чем днем (табл.4). В последухзщие годы исследований такой ярко выраженной разнипы между ночной и дневной скоростью роста отмечено не было. У сортов северного происхождения во все годы изучения дневной минимум скорости роста был ниже утреннего. У сорта Темп, наоборот, за исключением 1985г., угнетение низкими ночными температурами более сильное, чем днем, повышением температуры и снижением влажности воздуха.

Снизениз влажности воздуха даже при относительно невысоких температурах оказывает резко отрицательное действие на рост клубней. Более того» "простои" в росте клубней достигают большей части суток при низкой влалности и лишь в ночные часы отмечаются небольшие приросты (рис.6), в то время как у 6отеы подобный рези;» температур и влажности вызывает лишь кратковременные остановки роста. При влажности поз-духа 65-93% и колебании температур от 13 до 19 С0 не отмечено даже кратковременных остановок роста, тогда как при снижении влажности ниже 40-50%, депрессия роста счень продолжительна. Рассматривая общие закономерности суточного роста клубней картофеля, мы отмечали различия в степени реагирования сортов различного экологического происхождения на температурный режим. Так, сорт Хибинский ранний при небольшом колебании температур в течение суток (8,5 - 6,9 С0) показывает равномерный рост с увеличением скорости ночью при 6,9 С0. Сорт Темп при таких температурах постепенно сникает скорость роста с последующей остановкой. Далее, при снижении до 2,1 С0 у сорта Хибинский ранний еще фиксируются небольшие приросты. Сорт Теш при таком понижении температур на несколько суток прекращал рост.

В пелом, влияние как высоких, так и низких температур оказывает на рост клубней более отрицательное действие, чем на рост ботвы. Поэтому, логично предположить, что действие отрицательных факторов осуществляется на клубни опосредованно, через надземные органы, которые при неблагоприятных ус-

Таблица 4.

Соотношение минимальной и максимальной скорости роста клубней картофеля

Сорт, год

У^ал (ночь)! У»*-* (ночь)) (ночь)|

(день)| (день)| (день)!

15®

Хибинский ранний 21,8

Имандра 28,8

Темп 3,73

1386

Хибинский ранний 4,57

Им ндр а 3,31

Темп 2.28

1,55 1,55 1,51

1,42 1,86 4,0

17,45 2,46

3,21 1,76 1,-Я

день кочь

1987 Хибинский ранний Имандра

1емп

5,56

4,9

3,4

5,0 7,0 11,3

1,11 1,42

3,33 день ночь

1958

Хибинский ранжзй 2,56

Имандра 5,56

Темп 3,1

1,49 4,25 3,12

1,71

1,33

2,62 день ночь

ловиях "работают на себя".

Скорость роста клубней зависит так же во многом от возраста . Максимальная скорость роста клубней отмечена нами на УН! - начале IX этапа органогенеза. Но скорость роста клубней значительно ниже, чем у ботвы. В период активного росте, скорость составляет 0,9 - 1,2 М1//сутки, часовые приросты - 0,15 -0,09 ми/час, в то время как у ботвы максимальная скорость роста может достигать 6-7 мм/сутки, часовая - 0,7 - 0,9 мм/час.

Оптимальный температурный режим для роста клубней в условиях Кольского Севера нами отмечен в интервале 12-14 С0, при влажности воздуха не ниже 70-^%.

Морфологический тип растений, как критерий отбора. Вре^я вегетации надземных органов зависит во многом от продолжительности органогенеза главного конуса нарастания. При быстром прохождении этапов органогенеза, подавляется развитие побегов Еетвления, затягивающих период вегетации. По нашему мнении в короткий период вегетации Кольского Севера вписываются растения с морфологически ограниченным типом роста следующего морфологического типз. I. Развитие главного конуса нарастания заканчивается IX этапом в конце третьей декады июля; 2. Моно-подиальных побегов 2-3; 3. Конуса нарастания последних на 2-3 этапа отстают от главного конуса; 4. Симподиальное ветвление слабое; конуса нарастания симподиев дифференцируются до УП-УШ этапоБ органогенеза. У растений такой морфоструктуры к УШ этапу формируется 80-90?$ площади ассимиляционного аппарата с высоким (2:1) соотношением массы листьев к стеблям, что обеспечивает в течение УШ-IX этапов формирование 50-70% уро-гая клубней.

В 1956-1988гг. нами был проведен анализ большого количества селекционных образцов. Этот анализ подтвердил наши выводы• Проведя отбор растений описанного выше морфологического типа выделили гибриды (табл.5), которые передали в производственное сортоиспытание, а также гибриды 63/8513, 21/8516, 45/823, 14/843, 58/851, переданные нами ряду селехцентров страны в качестве исходного материала для селекции на скороспелость .

Геблипа 5.

Продуктивность селекционных гибридов, переданных: э производственное испытание

1 ! I? гибридов | | Ранняя уборка на 70-Я день вегетации Окончательная уборка

Урожайность, ц/га ¡п Ь |Содер— стандар-1 гачие, ту, % 1крах-| мала, 1 7/

Урожай-) К ность | стандар-товас- ; •ту % ■ них клу) '

ХибинскиЯ ранний ~

- стандарт* 316 100 373 100 10,П

16/843 404,0 128,0 513,0 138,0 12,1

3/7211 349 110,0 457,0 122,0 10,5

32/803 342,0 103,0 449,0 120,0 10,5

Вк?оды.

1. Картофель, как и все иыекие растения, и своем развитии проходит 12 этапов органогенеза. Отличительной особенностью органогенеза картофеля в условиях Крайнего Севера, ягг-ляется прохождение первж б этапов в течение предпосадочного проращивания. За это время формируются все вегетативные органы растения, но их параметры не соответствуют обычным, что еы-зывает диспропорцию между ростом и развитием.

2. Изменение морфологических признаков листьев в пнто-генезе заканчивается на IX этапе органогенеза.

3. Клубнеобразование приурочено к УП этапу органогенеза, активный рост клубней отмечен на УИ - начале IX зтагтов органогенеза .

4. Основной структурной единицей большого жизненного цикла картофеля являются монокарпические дициклические побеги, т.е. моноподии. Развитие их в течение двух лет яЕЛяет-ся малым жизненным циклом.

5. Клубнеобразование происходит при незначительной массе ботзы и площади ассимиляционного аппарата, что не яе—

ляетея тормозом кдубнеобразования.

6. В период активного роста клубней, ведущая роль принадлежит площади листьев, с чем связана скорость ее формирования. Во второй половине вегетации возрастает значение оптимального распределения ассимилятов и атрагирующей способности клубней.

7. Суточная периодичность роста ботвы и клубней картофеля в условиях Крайнего Севера носит двухвершинный характер. Основной максимум роста у ботвы отмечен в 22-23 часа, клубней - в 23-1 час ночи. Вторая волна роста, менее сильная, наблюдается в 8-10 часов утра.

8. Оптимальной температурой для роста 6отеы в условиях Кольского Севера является 14 - 17 С0, клубн ей 12 — 15 С при влажности воздуха не ниже 7о%.

9. Превышение ночного минимума скорости роста под дневным характеризует холодостойкость сорта и может служить критерием оценки на этот признак.

10. Морфологические тип скороспелого растения для условий Кольского Севера: развитие главного конуса нарастания прекращается на IX этапе органогенеза; к этому ке времени заканчивается рост ботвы; число моноподиальных побегов 2-3, заканчивающих развитие не позднее УП этапа органогенеза, симподиаль-ных побегов 1-2, заканчивающих развитие на УП - УШ этапах органогенеза.

Рекомендации для селекции.

Как предварительную оценку исходного материала при селекции на скороспелость, во П селекционном питомнике, следует проводить отбор растений с морфологически ограниченным типом роста, указанным нами выше,

Для использования в селекционном пропессе в качестве исходного материала рекомендуются скороспелые гибриды с комплексом хозяйственно-ценных признаков - 16/843, 3/7211, 32/803, 63/8513, 21/8516, 45/823, 14/843, 58/851.

По теме диссертации опубликованы работы.

I. Продуктивность и крахмалистость коллекционных сортов