Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности онтогенеза растений сортов картофеляи выражение хозяйственных свойств в зависимости от физиологического старения клубней

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Особенности онтогенеза растений сортов картофеляи выражение хозяйственных свойств в зависимости от физиологического старения клубней"

С/

§ ІНСТИТУТ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК .о

со «• \

ПОДГАЄЦЬКИЙ Юрій Анатолійович

УДК 635.21:631.532.2

ОСОБЛИВОСТІ ОНТОГЕНЕЗУ РОСЛИН СОРТІВ КАРТОПЛІ ТА ВИРАЖЕННЯ ГОСПОДАРСЬКИХ ОЗНАК ЗАЛЕЖНО ВІД ФІЗІОЛОГІЧНОГО СТАРІННЯ БУЛЬБ

Спеціальність 06.01.09 • рослинництво

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Київ 1998

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті картоплярства УААН

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор ВЛАСЕНКО Микола Юхимович Білоцерківський державний аграрний університет, завідувач кафедри фізіології рослин і ботаніки

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

МОЛОЦЬКИЙ Михайло Якович Білоцерківський державний аграрний університет, проректор

кандидат сільськогосподарських наук ІЛЬЧУК Лідія Андріївна Інститут землеробства та біології тварин, завідувач лабораторії картоплярства

Провідна організація: Сумський державний аграрний університет, кафедра рослинництва

Захист відбудеться " Я. " 1998 року о годині на

засіданні спеціалізованої вченсн ради Д 26.360.01 при Інституті цукрових буряків УААН

Адреса Інституту: 252650, ГСП м. Київ 650, вул. Клінічна, 25.

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

Автореферат розісланий " 1998 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої

ВСТУП

В багатьох країнах світу картопля є важливою продовольчою, технічною і кормовою культурою. За поширенням вона знаходиться на п'ятому місці серед всіх сільськогосподарських культур, а по валовому збору на четвертому. Значні площі зайняті цією культурою в Україні. Незважаючи на це забезпечення населення Держави нею, як продуктом харчування не завади повне.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Для реалізації генетичного потенціалу продуктивності та інших властивостей сортів картоплі необхідний комплекс ек-зо- та ендогенних факторів. Оптимальні параметри багатьох з них визначені стосовно сортів, умов вирощування, тощо. В роботах зарубіжних вчених доведено, що значний вплив на ріст рослин, формування стебел, бульб, строків дозрівання, і взагалі на прояв більшості господарських ознак має фізіологічний стан насінного матеріалу. В останні роки на важливість розв'язання цієї проблеми, як складової технології вирощування картоплі, вказують окремі вітчизняні дослідники ( Куценко B.C., 1993 ), проте до початку нашої роботи цілеспрямованих екпериментів в цьому напрямку в Україні не проведено. Разом з тим, порушення норм зберігання та підготовки садивного матеріалу, що практично завжди має місце при виробництві картоплі, є причиною використання фізіологічно старого насінного матеріалу. Тому проблема, яка поставлена для вирішення— актуальна.

З'вязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконувались згідно з державною тематикою Інтитуту картоплярства УААН і є частиною республіканської науково-технічної програми 4." Розробити на основі досягнень генетики, генної інженерії та біотехнології принципів створення нових поколінь рослинних організмів, спроможних забезпечити одержання високих сталих врожаїв цінної біомаси". Тема 4.10. " Створити нові високопродуктивні сорти картоплі з урожайністю 450-550 ц/га, стійкі проти хвороб, придатні для індустріальних технологій виробництва". Реєстр N UA 1001319 Р (19931995 pp.). Тема 01. "Створити вихідний матеріал та високоврожайні (на 5-10% вище стандартів ) сорти картоплі, стійкі до основних хвороб, з високими якісними показниками, придатні для механізованого виробництва". Реєстр N 01.97U005459 ( 1996р.).

Мета і завдання досліджень. Метою роботи було визначити морфологічні та біохімічні зміни в процесі фізіологічного старіння бульб сортів картоплі, вплив його на ріст, розвиток рослин, продуктивність і її складові, ураженість хворобами та провести економічну оцінку виконаних експериментів.

У зв'язку з цим для проведення досліджень були поставлені такі зав дання:

- встановити реакцію сортів картоплі на фізіологічне старіння ї; бульб залежно від факторів, які спричиняють цей процес;

- визначити вплив фізіологічного старіння бульб сортів картопл на ріст і розвиток рослин, накопичення врожаю;

- дослідити вплив фізіологічно старого садивного матеріалу нг врожайність сортів картоплі, зміни архітектоніки рослин, прояі біохімічних показників;

- визначити ураженість рослин від фізіологічно старих бульб окремими хворобами та встановити вплив цих факторів на врожайність;

- встановити вплив на прояв врожайності рослин від різних зі фізіологічним віком материнських бульб біологічних особливосте? сортів, агрометеорологічного комплексу, вірусних хвороб;

- провести економічну оцінку результатів досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в специфічних аг ромегеорологічних умовах південного Полісся України проведен дослідження по вивченню фізіологічного старіння бульб сортів кар' топлі. Визначена реакція 12 залучених в експеримент сортів на фактори які спричиняють цей процес, та морфологічні і біохімічні зміни, які прі цьому відбуваються у бульбах.

Встановлений вплив фізіологічного стану насінного матеріалу не онтогенез рослин, вираження господарських ознак та виявлений взає' мозв'язок його із специфікою метеорологічних умов, біологічними особливостями сортів.

Визначено вплив на зниження врожайності залучених е дослідження сортів картоплі вірусної інфекції окремо та в поєднанні : використанням фізіологічно старого садивного матеріалу.

Встановлена відсутність післядії фізіологічно старого насінногс матеріалу.

На підставі виконаних досліджень уточнене поняття — фізіологічне старіння бульб картоплі,

Практичне значення одержаних результатів. У 11 занесених до Реєстру сортів рослин України та одного включеного в районування в 1964 р. визначений вплив фізіологічного старіння насінного матеріалу на продуктивність, її складові, інші господарські ознаки. Виділені сорти, на які фізіологічний стан садивного матеріалу не має (Гатчинська ) або має незначний вплив (Чарівниця, Зарево, Водограй, Луговська).

з

Визначена економічна ефективність виробництва картоплі при використанні фізіологічно старого насінного матеріалу при ранньому та остаточному збиранні. Виділений сорт Водограй, для одержання ранньої продукції якого, при певній підготовці садивного матеріалу доцільно використовувати фізіологічно старі насінні бульби. Аналогічні рекомендації можуть бути віднесені до сорту Гатчинська, але при остаточному збиранні.

На захист виносяться такі положення:

- про морфологічні та біохімічні зміни, які відбуваються в процесі фізіологічного старіння бульб сортів картоплі;

- відмінності в проходженні фенологічних фаз різного за фізіологічним віком насінного матеріалу;

- вплив фізіологічного стану материнських бульб на динаміку накопичення врожаю;

- про зміни продуктивності та її складових залежно від використання фізіологічно старого садивного матеріалу;

- взаємовплив на прояв врожайності фізіологічного стану насінного матеріалу, ураження вірусними хворобами, метеорологічного комплексу, біологічних особливостей сортів;

- прояв фізіологічного старіння бульб в післядії.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом розроблена програма досліджень, особисто визначена методика виконання експериментів, самостійно проведено польові і лабораторні дослідження, узагальнено отримані дані, виконано статистичну їх обробку на ЕОМ та сформульовані висновки, рекомендації для наукового і практичного використання.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень схвалені на : щорічному засіданні Вченої ради Інституту картоплярства; міжнародній нараді " Селекція картоплі на стійкість проти фітофторозу в комплексі з іншими ознаками" ( Оброшино, 1994р.); конференції молодих вчених та спеціалістів " Наукові основи ведення картоплярства України в ринкових умовах" (Немішаєве, 1996р.), міжнародній нараді" Актуальные проблемы современного картофелеводства " ( Минск-Самохваловичи, 1997г.).

Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано 8 наукови праць.

Обсяг та структура роботи. Дисертація у вигляді рукопису викла дена на 171 сторінках машинописного тексту, вміщує 29 таблиць, 3 ма люнка, 11 додатків. Складається із вступу, 8 розділів, висновків, пропс зицій виробництву. Список використаних джерел нараховує 207 науко вих праць, в тому числі 71 іноземних авторів.

ОСНОВНА ЧАСТИНА

РОЗДІЛ 1 ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ОНТОГЕНЕЗУ КАРТОПЛІ, МІСЦЕ В НЬОМУ ТА ЗНАЧЕННЯ ФІЗІОЛОГІЧНОГО СТАРІННЯ БУЛЬБ (Огляд літератури)

На підставі аналізу наукових праць вітчизняних та зарубіжних ав торів з питань онтогенезу картоплі взагалі та бульб зокрема, показанні вплив зовнішніх факторів на цей процес. Висвітлені теорії, що поясню ють зниження продуктивності картоплі, в тому числі в результаті садін ня фізіологічно старими бульбами, та практичне значення останнього.

РОЗДІЛ 2 УМОВИ, МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИ ВИКОНАННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження виконували в Інституті картоплярства УААН протя гом 1993 - 1996 рр. Грунти дослідних полів сівозміни дерновосеред ньопідзолисті, супіщані.

Гідротермічні умови в роки проведення досліджень відрізнялись ві( середніх багаторічних. За період вегетації картоплі в 1993р. випалі 450,2 мм. опадів, 1994р. - 252,6 мм.; 1995р.-302,1; 1996 - 262,1 при се редній багаторічній - 274 мм. Середньодобова температура повітря пі декадах в 1993р. в цілому була нижча, в 1995 вища порівняно з середнь ою багаторічною. В 1994р. більш жарким був липень та початок серпня а в 1996р. - травень, червень.

Вихідним матеріалом в дослідженнях були різні за строком виведен ня, походженням, проявом агрономічних властивостей сорти картоплі а саме ранньостиглі - Незабудка, Зов, Кобза; середньоранні - Світаної київський, Невська, Чарівниця, Водограй; середньостиглі - Луговська Гатчинська, Українська рожева; середньопізні - Зарево, Поліська роже ва.

Технологія вирощування картоплі в досліді загальноприйнята для зони Полісся України. Площа однієї ділянки 16,2 м, повторність - чотириразова. Протягом вегетаційного періоду проводили спостереження, обліки та оцінки згідно методик відпрацьованих в Інституті картоплярства. Моделювання фізіологічного старіння бульб здійснювали витримуванням їх при 21-23 С з розрахунку накопичення надлишкової позитивної температури порівняно з контролем близько 1000 С. Правомірність такого підходу доведена деякими дослідниками (Reust W., 1983). Додатково вивчали вплив на проходження процесу температури і світла з експозицією 10 годин, що досягали використанням ламп ДРЛ-400 (Ішт/м ). Вологість повітря в лабораторному досліді була 75-80%. Отже, схема досліду була така: 1 варіант (контроль) - зберігання садивного матеріалу в сховищі при 3 - 5 С; 2 варіант - дія на бульби надлишкової температури і світла; 3 варіант - дія на бульби лише надлишкової температури. Експерименти виконувались методом накладання. Результати досліджень оброблялись статистичним методом ( Доспєхов П.А.,1985).

РОЗДІЛ З МОРФОЛОГІЧНІ ТА БІОХІМІЧНІ ЗМІНИ В БУЛЬБАХ СОРТІВ КАРТОПЛІ ПРИ ЇХ ФІЗІОЛОГІЧНОМУ СТАРІННІ

Морфологічні зміни, які відбуваються в процесі Фізіологічного старіння бульб картоплі. При моделюванні фізіологічного старіння бульб залучених в дослідження сортів картоплі встановлена диференціація їх за інтенсивністю проростання. За весь період виконання досліджень одержані аналогічні результати, що дозволяє стверджувати про вплив на значення і величину вираження ознаки крім фізіологічного старіння бульб, лише біологічних особливостей сортів. За винятком окремих з них, а саме Незабудка, Світанок київський отримані дані мали істотну різницю з контролем в одному або обох варіантах. У більшої половини сортів: Зов, Чарівниця, Водограй, Лу-говська, Гатчинська, Зарево, Поліська рожева в процесі фізіологічного старіння бульб відмічено зменшення, порівняно з контролем, кількості паростків.

Протилежні результати одержані при спостереженні за ростом паростків при фізіологічному старінні бульб. У всіх сортів, як по роках виконання досліджень, так і при дії одного або двох факторів, має місце швидший ріст паростків в процесі фізіологічного старіння бульб. Виняток складають Кобза та Невська, у яких в окремих варіантах та роках, порівняно з контролем виявлені нижчі темпи росту паростків.

Біохімічні перетворення в бульбах картоплі в процесі їх Фізіоло гічного старіння. Як правило, при фізіологічному старінні бульб відбз , вається збільшення вмісту в них крохмалю. В середньому зі трьохрічними даними у жодного сорту порівняно з контролем не спо стерігалось його зниження. Аналогічні результати одержані при виз наченні вмісту в бульбах сухої речовини.

Встановлено, що вираження 28 біохімічних показників (основню мінеральних елементів, деяких амінокислот тощо) у різних за фізіологіч ним станом бульб неоднакове, як у розрізі сортів, так і по роках, а том) вони не можуть служити критерієм фізіологічного старіння бульб картоплі.

РОЗДІЛ 4 ВПЛИВ ФІЗІОЛОГІЧНОГО СТАРІННЯ БУЛЬБ СОРТІВ . КАРТОПЛІ НА РІСТ ТА РОЗВИТОК РОСЛИН

Проходження Фенологічних Фаз рослинами від різних зг Фізіологічним станом бульб. В сприятливих для картоплі метеорологічних умовах періоду вегетації 1993 р. лише у сорту Незабудка ш встановлено позитивного впливу на прискорення настання повний сходів використання для садіння фізіологічно старих материнських бульб. У сортів Світанок київський, Гатчинська різниця показника порівняно з контролем складала 5 днів. За винятком трьох сортів: Незабудка, Зов, Невська одержані дані були істотними на рівні значимості 0.05. Специфічні погодні умови 1994р. обумовили

відсутність різниці у настанні повних сходів варіантів і контролю у сортів: Зов, Кобза, Невська, Гатчинська. Проте таке спостерігається при дії на бульби тільки відносно високої температури. Аналогічне відмічено в 1995р. у Незабудки, Невської та Зову при дії на бульби світла і відносно високої температури, або лише останнього фактору. Встановлено, що настання повних сходів рослин з фізіологічно старих бульб прискорюється порівняно з контролем із збільшенням тривалості вегетації сортів.

Значний позитивний вплив на прискорення настання фази повної бутонізації мали метеорологічні умови періоду вегетації 1993р. Лише при сприятливому комплексі екзогенних факторів цього року виявлена найбільша за роки виконання досліджень різниця з контролем у сортів: Незабудка ( при сумісній дії на бульби світла і відносно високої температури), Зов, Невська, Поліська рожева. А у Луговської вона була максимальною і складала 7 днів.

Викладені раніше загальні закономірності проходження фаз повних сходів і бутонізації збереглися і при початку квітування. В умовах 1993р. у всіх сортів, за винятком Невської, різниця настання цієї фази при садінні фізіологічно старими бульбами і контрольного варіанту була суттєво від'ємною, досягаючи навіть у окремих середньоранніх 7-8 днів. Встановлено, що у сортів: Кобза, Українська рожева, Зарево, Поліська рожева вплив фізіологічного старіння бульб на прискорення онтогенезу рослин при повному квітуванні зменшується.

Темпи накопичення врожаю залежно від Фізіологічного стану насінного матеріалу. В сприятливих метеорологічних умовах 1993р. всі ранні і середньоранні сорти, крім Водограю і Незабудки (дія на бульби світла і відносно високої температури), при першому пробному копанні ( на 65 день після садіння ) реагували зниженням врожайності рослин від фізіологічно старого насінного матеріалу. Протилежне спостерігалось у деяких сортів інших груп стиглості.

Порівняно в гірших метеорологічних умовах 1994 р. негативна дія фізіологічно старого садивного матеріалу на врожай ранніх та середньоранніх сортів при першому пробному копанні зменшується.

При другому пробному копанні ( на 80 день після садіння ) використання фізіологічно старого насінного матеріалу порівняно з контролем ще в більшій мірі спричиняє зниження врожайності (табл. 1).

При першому пробному копанні всі ранні сорти, частина середньоранніх ( Невська, Світанок київський) та середньостиглі ( Луговська, Гатчинська ) характеризуються зниженням бульбоутворення при використанні фізіологічно старого садивного матеріалу. Причому, викладене в меншій мірі відноситься до товарних і в більшій — дрібних бульб. При другому пробному копанні не встановлено негативного впливу на зав'язування бульб використання фізіологічно старого насінного матеріалу тільки у сорту Незабудка та окремих варіантах Світанку київського, Чарівниці, Водограю, Луговської, а зменшення загальної кількості бульб відбувається за рахунок товарних. Лише при дії на садивний матеріал світла і відносно високої температури у сортів Чарівниця, Водограй та тільки останнього фактору — Зарево такої залежності не спостерігається.

Результати досліджень свідчать, що на 65 день після садіння зниження товарного врожаю при співставленні з контролем мало місце лише у сорту Кобза. В протилежність цьому усі сорти в цілому, а деякі по окремих варіантах реагували на садіння фізіологічно старими бульбами зменшенням нестандартної фракції.

Таблиця 1. Накопичення врожаю на 80-й день після садіння залежно від фізіологічного стану материнських бульб сортів картоплі (1993-95рр.)

Сорт Ва- рі ант 1993 р. 1994 р. 1995 р. Середнє

г/кущ до контролю,+/- г/кущ до контролю ,+/- г/кущ до контролю ,+/- г/кущ до контролю,+/-

Незабудка 1 471 354 250 378

2 340 -130 365 11 211 -39 305 -73

3 237 '234 392 38 227 -23 285 -93

НІР 0.05 103 75 74

Зов 1 575 488 301 455

2 493 -82 525 37 293 -8 437 -18

3 455 -119 530 42 347 46 451 -4

НІР 0.05 152 123 77

Кобза 1 728 396 411 512

2 392 -336 387 -9 437 26 405 -107

3 476 -252 250 -146 420 9 382 -130

НІР 0.05 216 171 124

Світанок 1 535 375 430 447

київський 2 377 -157 458 83 323 -107 386 -61

3 533 -2 492 117 432 2 492 45

НІР 0.05 174 89 200

Невська 1 549 387 481 472

2 349 -200 325 -62 491 10 388 -84

3 365 -184 258 -129 382 -99 335 -137

НІР 0.05 86 123 142

Чарівниця 1 371 425 179 325

2 273 -98 463 38 454 275 397 72

3 395 24 379 -56 306 127 358 33

НІР 0.05 133 217 127

Водограй 1 413 400 388 400

2 426 13 467 67 545 157 479 79

3 447 34 327 -73 492 104 422 22

НІР 0.05 32 158 101

Луговська 1 341 275 325 314

2 254 -87 262 -13 287 -38 268 -46

3 333 -8 283 8 318 -7 311 -3

НІР 0,05 153 94 72

Гатчинська 1 266 417 173 285

2 281 15 342 -75 260 87 294 9

3 260 -6 342 -75 265 92 289 4

НІР 0.05 22 68 70

Українська і 446 321 291 353

рожева г 364 -82 308 -13 268 -23 313 -40

3 285 -161 254 -67 243 -48 261 -92

НІР 0.05 124 58 114

Зарево 1 392 271 226 296

2 280 -112 325 54 218 -8 274 -22

3 210 -182 437 166 242 16 296 0

НІР 0.05 103 120 56

Поліська і 412 367 298 359

рожева 2 360 -51 379 12 197 -101 312 -47

3 379 -33 458 91 253 -45 363 4

НІР 0.05 47 210 34

При другому пробному копанні рослин з фізіологічно старих бульб більша кількість сортів характеризувалась зниженням товарного врожаю. Винятком є Чарівниця, Водограй, Зарево, та по окремих варіантах Зов, Світанок київський, Гатчинська. Дещо менший негативний вплив фізіологічно старих материнських бульб спостерігається при формуванні нестандартної фракції врожаю.

РОЗДІЛ 5 ВПЛИВ ФІЗІОЛОГІЧНО СТАРИХ САДИВНИХ БУЛЬБ СОРТІВ КАРТОПЛІ НА ПРОДУКИВНІСТЬ РОСЛИН ВІД НИХ

Урожайність сортів картоплі залежно від фізіологічного стану материнських бульб. Сприятливі для картоплі метеорологічні умови періоду вегетації 1993р. обумовили негативний вплив на остаточну врожайність використання фізіологічно старого насінного матеріалу у всіх сортів (табл. 2). Винятком є Чарівниця, Луговська і то лише при дії на материнські бульби відносно високої температури. Майже завжди зниження врожаю було істотним на рівні значимості 0.05. Тобто, при сприятливих зовнішніх умовах домінуючою причиною недобору врожаю є використання фізіологічно старого садивного матеріалу.

В наступні роки певний вплив на врожайність, крім фактору який вивчали, мали біологічні особливості сортів та метеорологічний комплекс. Вважаємо, саме їх поєднання обумовило збільшення порівняно з контролем прояву ознаки у рослин від фізіологічно старих бульб при дії на них відносно високої температури у сортів: Незабудка (1994 та 1996 рр. ), Гатчинська ( 1994 та 1995 рр.).

За винятком 1994р. в одному з варіантів сорту Чарівниця при співставленні з контрольним спостерігається збільшення врожаю при садінні фізіологічно старим насінним матеріалом. В цьому, вважаємо, проявляється домінуючий вплив біологічної особливості сорту.

Встановлено, що в середньому за чотири роки всі сорти реагують зниженням врожайності при садінні фізіологічно старими бульбами. Максимальне вираження цього відмічене в Української рожевої - 28,2 %.

Зміни архітектоніки рослин при використанні Фізіологічно старого насінного матеріалу. Незалежно від метеорологічних умов періодів вегетації 1995 і 1996 рр. одержані аналогічні результати впливу фізіологічного стану насінного матеріалу на кількість стебел у кущі. Винятком є Світанок київський, де різниця з контролем була не суттєвою. Проте

Таблиця 2. Вплив фізіологічного стану садивного матеріалу на врожайність (г/кущ) деяких сортів картоплі (1993-1996рр.)

Сорт Варіант 1993р. 1994р. 1995р. 1996р. Середнє Зниження урожаю,%

Незабудка 1 524 462 258 670 478

2 465 375 214 729 446 7.2

3 305 466 229 672 418 14.4

Зов 1 778 593 377 857 651

2 650 533 326 707 554 17.5

3 588 533 400 700 555 17.3

Кобза 1 779 646 561 948 733

2 514 557 544 780 599 22.4

3 536 521 592 782 608 20.6

Світанок 1 578 605 569 908 665

київський 2 440 489 462 868 565 17.7

3 536 499 519 948 625 6.4

Невська 1 717 592 565 953 707

2 453 492 499 807 563 25.6

3 520 508 383 737 573 23.4

Чарівниця 1 427 606 477 764 568

2 412 543 510 781 561 1.2

3 469 543 472 659 536 6.0

Водограй 1 831 683 739 1106 840

2 770 611 793 1052 806 4.2

3 590 604 674 824 673 24.8

Луговська 1 553 531 711 1150 736

2 484 523 530 1041 644 14.3

3 556 498 523 1071 662 11.2

Гатчинська 1 561 576 404 619 540

2 462 586 361 533 485 11.3

3 372 596 414 582 491 10.0

Українська 1 695 606 502 1106 727

рожева 2 547 544 357 819 567 28.2

3 653 554 383 833 606 20.0

Зарево 1 446 516 465 829 564

2 326 499 376 745 486 16.0

3 254 599 428 763 511 10.4

Поліська 1 610 573 505 706 598

рожева 2 466 541 322 563 473 26.4

3 512 511 327 580 482 24.1

значення прояву ознаки залежало від біологічних особливостей сортів і було як додатне, так і від'ємне.

Використання для садіння фізіологічно старих бульб в середньому зменшує кількість стебел на кущ у сортів: Незабудка, Невська, Луговсь-ка, Гатчинська, Українська рожева, Зарево, Поліська рожева, тобто в усіх середньостиглий і середньопізніх. Лише Чарівниця характеризується збільшенням стеблостою рослин з фізіологічно старих бульб. У інших сортів (крім перерахованих) позитивний вплив на кількість стебел в кущі мав вплив на садивний матеріал відносно високої температури.

Встановлена негативна дія використання фізіологічно старих материнських бульб на формування площі асиміляційної поверхні рослин. Зниження її, наприклад, у сорту Невська складає 75,5%. Винятком є Гатчинська і то лише при дії на бульби світла і відносно високої температури. 7

Вплив Фізіологічного старіння бульб сортів картоплі на прояв в урожаї біохімічних показників. Результати досліджень свідчать, що вміст крохмгілю залежить від багатьох факторів і фізіологічний стан насінного матеріалу не є найголовнішим. За середніми трьохрічними даними негативний вплив на його вміст при садінні фізіологічно старими материнськими бульбами відмічено у сортів: Незабудка, Зов, Лу-

говська, Зарево та окремих варіантах Чарівниці, Невської, Української рожевої. Не встановлено певної залежності у прояві інших 28 біохімічних показників.

РОЗДІЛ 6 ПРОЯВ ВІРУСНИХ ХВОРОБ У РОСЛИН ВІД РІЗНИХ ЗА ФІЗІОЛОГІЧНИМ ВІКОМ МАТЕРИНСЬКИХ БУЛЬБ І ВПЛИВ ЦИХ ТА ІНШИХ ФАКТОРІВ НА ВРОЖАЙНІСТЬ СОРТІВ КАРТОПЛІ

Ураження вірусними хворобами рослин від різного за Фізіологічним станом садивного матеріалу. Встановлено значний вплив на прояв вірусних хвороб в контролі метеорологічних, патогенних умов не лише в рік проведення спостережень, але і в попередньому. Цими факторами обумовлюється не тільки кількість рослин із значними симптомами хвороб, а й тип захворювань. За винятком Світанку київського та Зову більша уражуваність при співставленні з контролем спостерігалась у рослин від фізіологічно старих бульб. У. всіх середньостиглих (крім Гатчинської) та середньопізніх сортів менший прояв хвороб (іноді у декілька разів ) зафіксовано при дії на бульби лише відносно високої температури і навпаки - у середньоранніх (за винятком Світанку київського) - температури і світла.

Урожайність рослин сортів картоплі з різним ступенем прояв1 ві русних хвороб. В результаті порівняння урожайності рослин контро лю із значними симптомами вірусних хвороб та практично без ни: (відносно здорові) встановлений вплив цього фактору на рівень про яву ознаки. Найменші втрати врожаю від поширення вірусних хворо( мала Незабудка - 12,5%, дещо більші - Чарівниця - 16,5%, а макси мальні - Водограй (53,9%). Встановлено, що на зниження врожаю ура жених вірусними хворобами рослин значний вплив має взаємодія ме теорологічних, патогенних умов та біологічних особливостей сортів Наприклад, навіть у Незабудки втрати врожаю в 1993р. складали 20,5% а в наступних вони були меншими (4,0-17,1 % ).

Вплив на прояв врожайності рослин від різних за Фізіологічних станом материнських бульб біологічних особливостей сортів, агроме теорологічного комплексу, вірусних хвороб. Узагальнення дани? впливу на врожайність сортів картоплі різних факторів дозволило вия вити їх певний взаємозв'язок (табл. 3). Біологічні особливості сорт) Гатчинська, порівняно з іншими факторами, є домінуючими в прояв: врожайності. Вираження її в незначній мірі залежить від метеорологічних умов, фізіологічного стану садивного матеріалу та вірусної інфекції, що підтверджується несуттєвою різницею з контролем. Специфічний взаємовплив біологічних особливостей, фізіологічно старого насінного матеріалу та метеорологічного комплексу виявлений у сорт> Чарівниця. В 1995 і 1996рр. лише в результаті дії на бульби світла і відносно високої температури у відносно здорових рослин одержане істотне збільшення врожаю порівняно з контролем. А в специфічних метеорологічних умовах 1994р. садіння фізіологічно старим насінним матеріалом мало уже домінуючий негативний вплив на врожайність. Особливий взаємовплив фізіологічного старіння материнських бульб та вірусної інфекції виявлений у сорту Водограй. На відміну від контролю, де, порівняно з іншими сортами, вірусна інфекція найбільш негативно впливала на його врожайність, фізіологічно старий садивний матеріал нейтралізував цю дію. Урожай відносно здорових рослин майже всіх сортів у великій мірі залежав від фізіологічного стану садивного ма-тq)iaлy. Проте у сортів Зов (1995р.), Незабудка (1996р.) переважаюче значення на вираження властивості мав метеорологічний комплекс.

В цілому, за весь період виконання досліджень домінуючий негативний вплив на врожайність сортів: Невська, Луговська, Українська роже-

Таблиця 3. Вплив на врожайність (ц/га) сортів картоплі фізіологічно старого насінного матеріалу, вірусної інфекції та умов вирощування (1994 -1996рр.).

Сорт Варіант Урожайність рослин з різним ступенем ураження

1994 р. 1995 р. 1996-р. середнє

3-7 ба- лів 8-9 ба- лів 3-7 ба- лів 8-9 ба- лів 3-7 ба- лів 8-9 ба- лів 3-7 ба- лів ДО кон- тро- лю, +/- 8-9 ба- лів ДО кон- тро- лю, +/-

Незабудка 1 - 188 235 87 105 264 275 179 205

2 92 158 51 93 169 306 126 -53 186 -19

3 167 189 68 97 175 282 135 -44 189 -16

НІР 0. 05 105.3 20.8 17.1 8.0 87.7 48.1

Зов 1 115 253 118 154 258 390 164 266

2 219 218 97 154 182 330 166 +2 234 -32

3 173 220 91 171 130 348 132 -32 245 -20

• НІР 0. 05 52.2 18.8 7.7 14.7 75.6 40.0

Кобза 1 204 264 222 229 118 400 182 298

2 153 229 167 226 157 325 159 -23 260 -38

3 191 213 202 247 164 329 186 +4 263 -35

НІР 0. 05 55.5 32.2 50.6 20.0 48.6 68.9

Світанок 1 156 249 210 232 198 379 188 287

київський 2 82 200 165 192 186 360 - 148 -40 251 -36

3 122 204 195 214 202 392 173 -15 270 -17

НІР 0.05 45.7 35.9 37.5 17.1 55.9 80.4

Невська 1 163 243 204 231 218 390 195 288

2 0 201 0 205 189 333 0 0 246 -42

3 : • .133 210 123 170 135 326 130 -65 235 -53

НІР 0. 05 34.7 ; 23.7 63.4 24.1 45.7 52.2

Чарівниця 1 233 249 144 195 264 325 213 256

2 234 ' 222 122 215 214 364 172 -41 267 +9

3 215 222 140 200 214 298 190 -23 240 -16

НІР 0.05 34.3 25,3 26.1 15.1 20.8 38.7

Водограй 1 68 287 254 301 165 467 162 352

2 181 252 287 327 333 435 267+105 339 -13

3 102 249 274 297 219 419 198 +36 321 -31

НІР 0.05 101.2 33.9 21.2 26.0 82.0 46,7

Луговська 1 177 218 203 290 283 476 221 328

2 143 215 138 219 264 429 182 -39 288 -40

3 186 202 156 216 281 442 208 -13 287 -41

НІР 0.05 127.7 77.1 ■44.9. 62.4 95.0 28.2

Гатчинська 1 122 240 144 165 , 157 283 140 229

2 194 242 148 177 138 297 160 +20 238 +9

3 41 246 103 194 137 334 94 -46 258 +29

НІР 0.05 164.4 65.7 42.0 37.5 53.0 51.0

Українська 1 116 252 180 205 238 458 178 +13 305 -61

рожева 2 177 223 121 155 276 353 191 244

3 218 226 125 162 250 345 197 +19 244 -61

НІР 0.05 79.2 19.2 52.2 42.0 147.051.4

Зарево 1 152 214 181 190 246 348 193 -51 251 -18

2 129 211 118 165 177 322 142 233

3 97 249 129 180 230 320 152 -41 249 -2

НІР 0. 05 125.7 62.8 40.0 17.1 68.5 26.0

Поліська 1 166 241 160 206 195 350 170 266 -65

рожева 2 185 226 100 138 160 238 149 -21 201

3 176 209 100 136 156 231 144 -26 192 -74

НІР 0.05 64.5 17.5 60.8 57.5 30.6 67.7

ва, Поліська рожева мав фізіологічно старий насінний матеріал. Аналогічне у двох з трьох років спостерігається у сортів: Незабудка, Зов, Кобза, Світанок київський, Водограй, Зарево, В середньому за трьохрічними даними втрати врожаю від садіння фізіологічно старими материнськими бульбами незалежно від впливу інших факторів мали місце у 11 сортів з 12. В меншій мірі (до 10% ) викладене стосується сортів: Незабудка, Чарівниця, Водограй, Луговська, Зарево, а , наприклад, у Поліської рожевої зниження врожаю рослин від фізіологічно старого насінного матеріалу складає 27,6%.

РОЗДІЛ 7 ВИРАЖЕННЯ ФІЗІОЛОГІЧНОГО СТАРІННЯ БУЛЬБ СОРТІВ КАРТОПЛІ В ПІСЛЯДІЇ

Проведення досліджень методом накладання та одержані в перші роки екпериментальні дані дозволили припустити відсутність післядії фізіологічно старого насінного матеріалу. Щоб підтвердити це визначали кількість та довжину паростків бульб в наступному, після дії температури і світла, році. Встановлено, що за винятком сортів Кобза ( за кількістю паростків) та Невська, Світанок київський ( за їх довжиною ) одержані дані були неістотними. Причому, у останнього різниця з контролем була на межі суттєвості. Результати експерименту та інші, одержані нами дані, дозволили розширити трактування поняття фізіологічного старіння бульб картоплі — це фізіолого-біохімічні процеси, які відбуваються під впливом несприятливих екзогенних факторів на всіх періодах онтогенезу бульб і впливають на ріст та розвиток нового організму, але мають характер модифікаційних змін.

РОЗДІЛ 8 ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ

Прискорення росту і розвитку рослин від фізіологічно старого насінного матеріалу сприяє отриманню ранньої продукції, але одночасно це призводить до зниження врожайності. У ранніх сортів останні' спостерігається уже при першому пробному копанні ( на 65 день після садіння ). І лише у середньораннього сорту Водограй дія на бульби відносно високої температури і світла обумовило вищу врожайність, ніж у ранніх — Незабудка, Кобза на 6,9-9,8 ц/га. Товарна фракція при цьому складає 5,9-8,4 ц/га, що дає змогу отримати прибуток з 1 га 195-278 5 США. При остаточному збиранні садіння фізіологічно старим насінним матеріалом спричиняє збитки 550-818 $ США з 1 га.

ВИСНОВКИ

1. В результаті залучення в дослідження 12 сортів картоплі встановлено межі впливу фізіологічно старих бульб на проходження рослинами від них етапів онтогенезу та прояв господарських ознак.

2. При моделюванні фізіологічного старіння сортів картоплі встановлена диференціація їх за інтенсивністю проростання. Сорти: Зов, Чарівниця, Водограй, Луговська, Гатчинська, Зарево, Поліська рожева ха-рактерезуються зменшенням, порівняно з контролем, кількості паростків і навпаки, у ранніх: Незабудка, Зов, середньораннього Невська відмічено збільшення інтенсивності проростання бульб.

За винятком сортів Кобза, Невська, у яких в окремих варіантах та роках порівняно з контролем виявлені нижчі темпи росту паростків, всі інші реагують на фізіологічне старіння бульб прискоренням цього процесу.

3. Як правило, під час фізіологічного старіння бульб відбувається збільшення вмісту крохмалю (на 0,5-5,4%), сухої речовини. Серед 28 біохімічних показників різних за віком бульб не вдалося визначити критерії їх фізіологічного старіння.

4. Встановлено, що фізіологічно старий насінний матеріал обумовлює прискорення настання першої фази онтогенезу рослин — повних сходів (на 1-5 днів), причому різниця з контролем пропорційна збільшенню тривалості вегетації сортів. Разом з фізіологічним віком бульб домінуючим у вираженні властивості Зову, Невської, Поліської рожевої є їх біологічні особливості. Аналогічне проявляється у фазі бутонізації, початку та повного квітування. У окремих сортів: Кобза, Українська рожева, Зарево, Поліська рожева вплив фізіологічно старого садивного матеріалу на прискорення фази повного квітування зменшувався.

5. Доведений негативний вплив фізіологічно старих насінних бульб на формування врожаю при першому пробному копанні ранніх (на

0,8-Зц/га) і деяких середньоранніх сортів, особливо при вирощуванні картоплі в сприятливих зовнішніх умовах. У сортів інших груп стиглості аналогічної дії на врожайність фактору, який вивчали, не виявлено.

6. При другому пробному копанні встановлено зниження порівняно з контролем врожаю всіх сортів (на 0,2-55,9ц/га) за винятком: Чарівниця, Водограй, Гатчинська, та при дії на садивний матеріал лише відносно

високої температури: Світанок київський, Поліська рожева. Тобто, в процесі накопичення врожаю негативний вплив фізіологічного старіння материнських бульб на прояв ознаки збільшується.

7. Встановлено, що уже при першому пробному копанні спостерігається негативна дія на бульбоутворення використання фізіологічно старого насінного матеріалу у ранніх, деяких середньоранніх ( Невська, Світанок київський ) та середньостиглих ( Луговська, Гатчинська) сортів. Причому викладене в меншій мірі відноситься до товарних і в більшій — дрібних бульб.

Практично всі сорти, за винятком Незабудки, при другому пробному копанні реагують на садіння фізіологічно старими бульбами зменшенням їх кількості. На відміну від першого пробного копання, при другому у всіх сортів встановлено негативний вплив фактору, який вивчався, на кількість товарних бульб.

8. Всі сорти реагують на садіння фізіологічно старими материнськими бульбами зниженням врожаю при остаточному збиранні в середньому на 0,3-68,Іц/га. В сприятливих для картоплі умовах негативний вплив фактору збільшується. Біологічні особливості сорту Чарівниця при цьому зумовили найменші втрати врожаю. У деяких сортів порівняно нижчий прояв ознаки спостерігається у рослин при дії на материнські бульби світла і відносно високої температури ( Незабудка, Водограй ) або останнього фактору ( Світанок київський, Луговська, Зарево). Максимальне зниження врожаю під впливом фізіологічно старого садивного матеріалу мала Українська рожева - 28.2%.

9. Лише середньостиглі та середньопізні сорти реагують на садіння фізіологічно старими бульбами зниженням кількості стебел на кущ. Серед інших груп стиглості аналогічне відмічено у Незабудки, Невської. За винятком сорту Гатчинська і то лише при дії на бульби відносно високої температури та світла встановлено негативний вплив використання фізіологічно старого садивного матеріалу на формування площі асиміляційної поверхні. Зниження її, наприклад, у сорту Невська під впливом двох факторів порівняно з контролем складає 75.5%.

10. Встановлена значна дія на прояв вірусних хвороб в контролі стану материнських бульб і патогенних умов як в рік виконання досліджень, так і попередній. За винятком сортів: Світанок київський, Зов більша кількість уражених рослин при співставленні з контролем спостерігається у рослин від фізіологічно старих бульб. Дія лише відносно високої температури сприяє прояву хвороб у середньостиглих і середнь-

*7 . .

опізніх сортів, а в поєднанні із світлом - середньоранніх.

11. На зниження врожаю рослин уражених вірусними хворобами значний вплив має взаємодія метеорологічних, патогенних умов та біологічних особливостей сортів. Відносно менші втрати від вірусної інфекції мали Незабудка (12.5%), Чарівниця ( 16.5 %), а найбільші Водограй (53.9%).

12. Незалежно від факторів, які обумовлюють процес фізіологічного старіння насінних бульб, встановлена негативна дія його на врожайність всіх сортів за винятком Гатчинської. В меншій мірі (до 10% ) це стосується Незабудки, Чарівниці, Водограю, Луговської, Зарева а, наприклад, у Поліської рожевої втрати врожаю від садіння фізіологічно старими бульбами в середньому складають 27.6%.

13. За період виконання досліджень домінуючий негативний вплив на врожайність сортів: Невська, Луговська, Українська рожева, Поліська рожева мав фізіологічно старий насінний матеріал. Аналогічне у двох з трьох років спостерігається у Незабудки, Зову, Кобзи, Світанку київського, Водограю, Зарева. У сортів Зов (1995р. ) і Незабудка (1996р.) визначальним у зниженні врожаю був метеорологічний комплекс.

14. Встановлені відмінності вираження господарських ознак по роках під впливом фізіологічно старого садивного матеріалу та результати спеціальних досліджень по вивченню його після дії дозволили уточнити поняття фізіологічного старіння бульб картоплі — це фізіолого-біохі-мічні процеси, які відбуваються під впливом несприятливих екзогенних факторів на всіх періодах онтогенезу бульб і впливають на ріст та розвиток нового організму, але мають характер модифікаційних змін.

15. Лише у сорту Водограй порівняно з ранньостиглими Незабудка,

Кобза і тільки у випадку дії на бульби світла і відносно високої температури використання фізіологічно старого насінного матеріалу при збиранні врожаю на 65-й день після садіння дозволяє додатково отримати з 1га 6,9-9,8ц бульб. У інших сортів при різних строках збирання виробництво картоплі з використанням фізіологічно старого садивного матеріалу є збитковим. .

16. Згідно з результатами досліджень, в технологічному процесі виробництва картоплі, зокрема зберіганні та підготовці садивного матеріалу, для запобігання зниження врожаю необхідно використовувати фізіологічно зрілі насінні бульби.

В протилежному випадку збитки, залежно від групи стиглості сортів, можуть бути 550-818 доларів США з 1 га. Винятком є сорт Гатчинсь-ка, у якого при садінні фізіологічно старими бульбами можна отримати прибавку врожаю 9-29 ц/га.

17. Для одержання ранньої продукції економічно вигідним, порівняне з ранніми сортами Незабудка, Кобза, є використання фізіологічно ста' poro насінного матеріалу середньораннього сорту Водограй, одержаного від дії на бульби відносно високої температурні світла. Прибуток з 1 га при цьому складає 195-278 доларів США.

Висловлюю щиру подяку працівникам лабораторії фізіології Інституту картоплярства, особливо кандидату біологічних наук Міцьк>

B.М., в якій розпочаті дослідження по аспірантській темі, та лабораторії вихідного матеріалу, за сприяння у виконанні роботи та оформленні дисертації.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Кучко A.A., Мицко В.Н., Подгаецкий Ю.А. Физиологический возраст клубней и его значение в селекции и семеноводстве картофеля: Сб.научн.тр. К.: Інститут картоплярства УААН, 1992.-С.20-29.

2. Подгаєцький Ю.А. Вплив фізіологічного старіння бульб деяких сортів картоплі на процес онтогенезу // Картоплярство.- K.: Аграрна наука, 1997,- Вип.27.-С.160-165.

3. Подгаєцький Ю.А. Вплив фізіологічного стану насінного матеріалу картоплі на ураженість рослин вірусними хворобами // Захист рослин, 1998.-4.-С. 10-11.

4. Подгаєцький Ю.А. Вплив на врожай картоплі фізіологічного старіння бульб, вірусної інфекції та інших факторів Н Бюлетень Інституту сільськогосподарської мікробіології № 1 (2) .- Чернігів, 1998,-

C.12-13.

5. Подгаєцький Ю.А. Резервы повышенияр урожайности картофеля // Бюлетень Інституту сільськогосподарської мікробіології № 1 (2) .Чернігів, 1998.-С.30-31.

6. Власенко Н.Е., Подгаецкий Ю.А. Последействие физиологического старения клубней сортов картофеля на их прорастание // Материалы межд. науч. конф. посвящен. 90-летию со дня ровдения акад. П.И.Альсмика: Актуальные проблемы современного картофелеводства.

- Минск - Самохваловичи, Інститут картофелеводства Белорусии, 1997,-С. 83.

7. Подгаецкий Ю.А. Влияние физиологического старения сортов картофеля на проявление фитофтороустойчивости и других хозяйственных признаков // Тези доповідей міжн.наради: Селекція картоплі на стійкість проти фітофторозу в комплексі з іншими ознаками. -Немішаєве - Оброшино, Інститут картоплярства УААН, 1994. - С.46.

8. Подгаєцький Ю.А. Зміни в розвитку рослин сортів картоплі залежно від фізіологічного стану садивного матеріалу // Тези доповідей конф. молодих вчених та спеціалістів: Наукові основи ведення картоплярства України в ринкових умовах. - Немішаєве, Інститут картоплярства, 1996.-С. 16.

АНОТАЦІЯ

Подгаєцький Ю.А. Особливості онтогенезу рослин сортів картоплі та вираження господарських ознак залежно від фізіологічного старіння бульб. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 - рослинництво. -Інститут цукрових буряків УААН, Київ, 1998.

Захищається дисертація, в якій подані результати досліджень по вивченню морфологічних і біохімічних змін в процесі фізіологічного старіння бульб 12 сортів картоплі, а також вплив стану материнських бульб на ріст, розвиток рослин, вираження господарських властивостей.

Фізіологічно старий насінний матеріал має більшу довжину паростків, вищий вміст крохмалю, прискорює проходження фенофаз, негативно впливає на врожайність, кількість бульб ( особливо при остаточному збиранні), площу асиміляційної поверхні.

Ключові слова: картопля, сорти, фізіологічно старі бульби, морфологічні, біохімічні, господарські характеристики.

Подгаецкий Ю.А. Особенности онтогенеза растений сортов картофеля и выражение хозяйственных свойств в зависимости от физиологического старения клубней. - Рукопись.

Дисертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.09 - растениеводство. - Институт сахарной свеклы УААН, Киев, 1998.

Защищается дисертация, в которой представлены результаты исследований по изучению морфологических и биохимических изменений в процессе физиологического старения клубней 12 сортов картофеля, а также влияние состояния материнских клубней на рост, развитие растений, проявление хозяйственных свойств.

Физиологически старый семенной материал имеет большую длину ростков, более высокое содержание крахмала, ускоряет прохождение фенофаз, отрицательно влияет на урожайность, количество клубней ( особенно при основной уборке ), площадь ассимиляционной поверхности.

Ключевые слова: картофель, сорта, физиологическое старение

клубней, морфологические, биохимические, хозяйственные характеристики.

Podgaetskiy Y.A. Peculiarities of potato variety plant ontogenesis and expression of its economic characters in connection with physiological aging of tubers. - Manuscript.

Thesis for submission for the degree of Candidate of Agricultural Sciences on the speciality 06.01.09 - plant - growing. - the Sugar - Beet Institute of UAAS, Kyiv, 1998.

The thesis is defended, which shows the results of research on morphological and biochemical changes in the process of tuber physiological aging of 12 potato varieties as well as its influence upon growth and development of plants and economic character expression.

Physiologically aged potato seed material has longer sprouts, higher starch content; speeds the proceeding of phenological stages; has a negative influence on yieldability, number of tubers (especially at main harvesting), area of assimilat ing surface.

Key words: potatoes, varieties, physiologically aged tubers, morphological, biochemical, economic characters.