Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Повышение эффективности производства семенного картофеля путем оптимизации параметров тканевой технологии в условиях Северо-Западной зоны Российской Федерации
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности производства семенного картофеля путем оптимизации параметров тканевой технологии в условиях Северо-Западной зоны Российской Федерации"
40Э
ФЕДОРОВА Юлия Николаевна
На правах рукописи
С
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ТКАНЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЗОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИЙ
Специальность 06.01. 05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений
Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук
2 С ОПТ 2011
Брянск 2011
4857394
Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном
учреждении высшего профессионального образования «Великолукская государственная сельскохозяйственная академия»
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Шпилев Николай Серафимович
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Молявко Алексей Александрович
доктор биологических наук,
профессор Калашникова Елена Анатольевна
Ведущее учреждение: ГНУ «Ленинградский НИИ сельского хозяйства
Россельхозакадемии»
Защита диссертации состоится «28» октября 2011 года в 10 час. на заседании диссертационного совета Д 220.019.01 при ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»: 243365, Брянская обл., Выгонич-ский р-н, с. Кокино, корпус 4, конференц-зал.
Факс: (8-483-41)-24-721
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО "Брянская государственная сельскохозяйственная академия"
Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью.
Автореферат разослан « Л » 2011г.
и размещен на сайте ВАК \у\у\у.уак.ес1.^оу.ги
Ученый секретарь
диссертационного совета доктор с.-х. наук,
профессор А.В. Дронов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальности темы. Картофель - одна из важнейших сельскохозяйственных культур, используемая для продовольственных и кормовых целей, а также для перерабатывающей промышленности. Это четвертая по распространенности продовольственная культура после кукурузы, пшеницы и риса. Картофель - питательная и полезная, нетребовательная культура, дающая высокие урожаи, имеет огромное мировое значение, и конечно велика его роль для России.
Однако отсутствие системы производства семенного материала приводят к тому, что Северо-Западный регион утрачивает свои позиции в данной исторически сложившейся специализации. Расчетная потенциальная продуктивность картофеля в оптимальных условиях достигает 60-100 т/га. Однако реальные урожаи в целом по Северо-Западному региону значительно ниже и качество картофеля не всегда отвечает современным требованиям. На снижение урожайности действует не только низкий уровень агротехники в целом в регионе или неблагоприятно сложившаяся фитопатологическая ситуация, но и отсутствие высококачественного семенного материала.
В решении этой задачи первоочередное значение имеет обеспечение посадочных площадей высококачественным семенным материалом. В основе повышения качества семенного материала лежит использование высокоурожайных сортов, биологические особенности которых в наибольшей степени соответствуют конкретным условиям выращивания.
Однако имеющийся на сегодня сортимент картофеля не в полной мере удовлетворяет требования и запросы товаропроизводителей, а в существующей селекционной практике недостаточно проводится агроэкологическая оценка перспективных сортов.
Увеличение количества оздоровленного материала возможно за счет размножения мини-растений in vitro повышения продуктивности пробирочных растений в условиях in vivo, а также за счет совершенствования приемов возделывания миниклубней. По этой проблеме накоплен достаточно обширный научный материал. Однако имеющиеся в настоящее время рекомендации по технологии выращивания оздоровленного материала в значительной степени противоречивы. Неясными остаются закономерности формирования структуры урожая картофеля. При создании научно обоснованной схемы семеноводства картофеля важным моментом является применение научно обоснованных коэффициентов размножения оздоровленного материала на всех этапах его выращивания. В связи с этим возникает проблема разработки и внедрения современной схемы семеноводства основанной на безвирусной основе. Таким образом, повышение эффективности производства семенного картофеля путем оптимизации тканевой технологии в условиях Северо-Западной зоны Российской Федерации является важнейшей народнохозяйственной проблемой требующей скорейшего решения.
Цель исследования. Целью данной работы являлось повышение эффективности производства семенного картофеля путем оптимизации параметров тканевой технологии.
Для достижения этой цели определены следующие задачи исследования
1. Путем анализа современного состояния картофелеводства и обобщения результатов разработать схему оздоровления и размножения адаптированных сортов картофеля, при этом обоснованно подобрать наиболее эффективные концентрации питательной среды для ускоренного клонально-го размножения, увеличения коэффициента размножения. Изучить процесс морфо- и ризогенеза в разных условиях культивирования и поддержания оптимальной скорости отрастания при длительном субкультивировании.
2. Используя принципы математического моделирования и результаты теоретических и экспериментальных исследований, разработать математические модели оптимизации параметров тканевой технологии ускоренного микроразмножения растений картофеля. Создать оздоровленную коллекцию картофеля in vitro с учетом методов ее получения, поддержания и хранения.
3. Изучить влияние густоты посадки пробирочных растений на продуктивность оздоровленного картофеля в защищенном грунте, а также влияние густоты посадки и массы тепличных мини-клубней и исходных клубней на продуктивность и структуру урожая оздоровленного картофеля в открытом грунте и закономерности формирования структуры урожая семенного картофеля.
4. Используя математические модели и результаты теоретических и экспериментальных исследований разработать биотехнологическую систему, обеспечивающую массовое получение оздоровленных микро- и мини-клубней, изучить возможность их использования в качестве исходного материала для производства элиты в условиях Северо-Западного региона РФ.
5. Выявить характер и степень поражения вирусными болезнями основных сортов картофеля, возделываемых в регионе и установить оптимальные сроки удаления ботвы для получения оздоровленного семенного материала картофеля.
6. Определить основные экономические показатели технологии производства оздоровленного семенного картофеля с использованием тканевой технологии.
7. Дать практические рекомендации по оздоровлению, размножению и повышению эффективности производства семенного картофеля. Методы исследования. В процессе выполнения диссертационной работы
в зависимости от решаемых задач были использованы различные методы, способы и приемы научных исследований: абстрактно-логический метод при постановке целей и задач, разработке рабочей гипотезы, монографический при исследовании организационной, дроизводствеппой и рыночной деятельности хозяйствующих субъектов отрасли картофелеводства, расчетно-конструктивный при обосновании целесообразности и эффективности альтернативных стратегических направлений развития отрасли, экспериментальный -при апробации основных положений разработанных инновационных проектов
и положений. Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась па ПЭВМ при помощи прикладных пакетов компьютерных программ. Достоверность результатов работы подтверждена корректностью и адекватностью разработанных математических моделей, а также сравнительными производственными испытаниями.
Объект исследования - картофель в культуре ткани и пути повышения эффективности производства семенного картофеля, хозяйствующие субъекты отрасли картофелеводства Псковской области.
Предмет исследования - оптимизация параметров тканевой технологии картофеля в культуре in vitro и in vivo.
Научная новизна исследований - Выполненные в работе исследования позволили получить совокупность новых данных по оптимизации параметров технологии получения оздоровленного семенного материала с помощью культуры ткани. Разработаны математические модели влияния концентрации питательной среды и присутствия в ней фитогормонов на коэффициент размножения и скорость регенерации пробирочных растений. Предложены способы оздоровления и ускоренного размножения пробирочного материала. Впервые дано теоретическое обоснование получения максимальной урожайности картофеля с учетом потенциала современных сортов и почвенно-климатических условий Северо-Западного региона, предложены практические аспекты ее реализации. Изложен процесс сокращения схемы семеноводства за счет применения микроклубней. Разработаны математические модели получения в культуре in vitro микроклубней с учетом объемов культурального сосуда, концентрации питательной среды и дней культивирования. Исследована клубнеобразователь-ная способность оздоровленных растений. Разработана схема получения адаптированных растений к условиям in vivo на питательном субстрате Трион. Рассчитан выход мини-клубней в зависимости от возраста рассады и схем ее посадки. Обоснована продуктивность семенного картофеля при различных способах посадки мини-клубней. Определена экономическая целесообразность отрасли семеноводства картофеля с применением культуры ткани в условиях Северо-Западного региона РФ.
Практическая значимость результатов - установлены параметры тканевой технологии в условиях in vitro, которые позволяют повысить эффективность производства высококачественного, свободного от вирусной инфекции семенного материала в условиях Северо-Западного региона.
Технологические параметры получения оздоровленного материала одобрена главным государственным управлением сельского хозяйства, ветеринарии и государственного технического надзора Псковской области и внедряется б картофелеводческих хозяйствах области. Исследования проведены в соответствии с концепцией развития сельского хозяйства в Нечерноземной зоне России на период до 2010 г. В результате многолетней работы в лаборатории ВГСХА собрана коллекция оздоровленных растений сортов картофеля, которая используется в производстве как базисная. Подобран сортимент высокопродуктивных, адаптированных сортов картофеля для Северо-Западного региона РФ. На основе рационального сорторазмещения разработана схема получения оз-
доровленного материала картофеля. Дана экономическая оценка сортам, использованию фиторегуляторов, выявлены приоритетные варианты адаптации растений для производственного внедрения.
Научно-практические результаты работы использованы:
в ряде специализированных картофелеводческих государственных и КФХ внедрена схема производства семенного материала на оздоровленной основе;
при создании учебной программы регионального компонента дисциплины «Картофелеводство Северо-Западного региона РФ» в «Великолукской ГСХА»;
при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий используются теоретические положения и практические результаты в Великолукской государственной сельскохозяйственной академии, при повышении квалификации специалистов и руководителей АПК Псковской области, в областном эколого-биологическом центре;
при написании монографии «Организация семеноводства картофеля на оздоровленной основе на территории Северо-Западного региона»;
при разработке и издании рекомендаций «Семеноводство оздоровленного картофеля».
Основные положения, выносимые на защиту:
- математические модели оптимальных параметров ускоренного размножения картофеля в условиях in vitro;
- подбор оптимальных условий для получения микроклубней в условиях in vitro;
- увеличение адаптационной способности растений картофеля в условиях in vivo при использовании ионитопонного субстрата;
- особенности роста, развития и накопления урожая растений новых перспективных сортов картофеля в зависимости от сроков и схем посадки;
- продуктивность, качество, поражённость болезнями и сохранность клубней различных сортов при воздействии изучаемых факторов;
- экономическая эффективность производства семенного картофеля с использованием оптимальных показателей тканевой технологии в условиях Северо-Западного региона РФ.
Апробация результатов работы. Результаты работы представлены и одобрены на международных и научно-практических конференциях «Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства картофеля» (Москва, Коренево, 2006), «Картофель. Россия - 2007» (Москва, 2007), научно-практической конференции, посвященной 120-летию А.Г. Лорха (Москва - Коренево, 2009), на конференции «Роль аграрной науки в повышении эффективности производства картофеля в Северо-Западном регионе России» (Санкт-Петербург, 2008, 2010), научно-практических конференциях «Вклад молодых ученых в развитие науки» (Великие Луки, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010) на областных семинарах и совещаниях «Развитие сельского хозяйства Псковской области» 2006,2007,2008,2009,2010,2011 годах, на ежегодных областных совещаниях по итогам государственного сортоиспытания сельскохозяйственных и плодово-ягодных культур Псковской и Новгородской области 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 годах, ученых советах ФГОУ ВПО «Великолукская
ГСХА». Кроме того, ежегодно предоставлялись научные отчеты по госбюджетной тематике «Картофель» НИР ФГОУ ВПО «ВГСХА». Производственная проверка результатов исследования прошла с 2001 по 2010 гг. в хозяйствах Псковской области различных форм собственности: ГСУ, СПК, КФХ.
Публикации по теме диссертации 51 из них 10 в реферируемых журналах, всего 58 статей.
Личный вклад соискателя. Постановка задач исследования и разработка методологии их решения; проведение теоретических исследований; участие в экспериментальных исследованиях в лабораторных и производственных условиях. В основу диссертационной работы положены исследования автора, проводимые с 2000 по 2009 г. в рамках «Программы фундаментальных и приоритетных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса по Российской Федерации на 2001-2005 гг. и 2006-2010гг.» в ФГОУ ВПО «Великолукская Государственная Сельскохозяйственная Академия» а также в соответствии с региональной НТП «Агро-Северо-Запад РФ - 2005».
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения и семи глав, выводов и предложений производству, списка литературных источников (468 источников, из них 101 иностранных). Работа содержит 384 Стр., в которых текст составляет 253 е., диссертация иллюстрирована 68 таблицами и 60 рисунками, имеет 13 приложений.
Выражаю большую благодарность профессору Морозову ВВ., профессору Мордашеву А.И., к.б.н. Анисимову Б.В., к.б.н. Тумановой Т.Д., кд.н. Квашиной Г.В., Эрастовой М.А., Назаровой В.Ф. за консультации, ценные советы, которые способствовали выполнению работа.
Благодарю студентов-дипломников, аспирантов Великолукской ГСХА за совместный творческий процесс в научно-исследовательской работе.
Глубокую признательность за всестороннюю поддержку выражаю главам крестьянско-фермерских хозяйств, единомышленникам Г.Н. Вороненковой, Н.Т. Кипятковой, ВЖ Павлову, Ю.Р. Блинкову, АА Никандрову хозяйства которых являлись базой для проведения полевых и производственных опытов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава Í. Современный уровень возделывания картофеля и производства семенного материала
В главе проанализированы сложившиеся условия работы в отрасли. Выявлено, что формируется новая система семеноводства. Чтобы повысить урожаи картофеля необходимо провести ряд организационных мероприятий направленных на укрепление отрасли.
Большое разнообразие почвенно-климатических условий СевероЗападного региона, а также специфика семеноводческой работы требуют разработки конкретных параметров для производства посадочного материала картофеля.
Болезни картофеля отличаются повышенной вредоносностью, что в значительной мере обусловлено особенностями его биологии и возможностью постоянного существования возбудителей болезней в паразитически активной форме в связи с вегетативным размножением культуры. Популяции возбудителей из года в год сохраняются в семенном материале. Производство оригинального сертифицируемого семенного материала и соблюдение всех требований при его возделывании позволяет значительно повысить качество картофеля и его урожайность. Однако в этой технологии есть ряд не решенных вопросов, которые требуют дальнейшего изучения.
Проведенный анализ литературных источников позволяет сделать следующее заключение, что для повышения эффективности производства семенного картофеля в условиях Северо-Западного региона РФ, необходимо изучение биологических особенностей конкретных сортов, применение таких агро-технологий которые обеспечат высокую фотосинтетическую активность посадок и будут благоприятно действовать на все компоненты продуктивности каждого картофельного растения и агробиоценоза в целом.
Глава 2 Теоретические аспекты тканевой технологии в семеноводстве картофеля
В главе проанализированы теоретические аспекты клонального микроразмножения, которые обеспечивают стабильное размножение исходного генотипа. Но установлено, что в зависимости от возможностей, необходимо выбирать способ получения растения регенеранта и при разработке методов клонального микроразмножения растений следует учитывать влияние генетических, физиологических, гормональных и физических факторов. Это связано с тем, что разработанная методика для определенного клона одного вида не всегда может быть применена для размножения других представителей этого вида и тем более растений другого вида. Выявлено, что на микроразмножение влияют генотип, возраст исходного растения, сезонность изоляции, а также размер первичного эксплшпа. Из гормональных факторов соотношение цитокининов и ауксинов, состав питательной среды по минеральным веществам, витаминам, сахарозы, а из физических факторов влияние оказывают консистенция среды, ее кислотность, условия освещения.
Проблема использования гормонов, биологически активных веществ и минеральных солей не должна сводиться к простому включению этих соединений в состав питательной среды по готовым стандартным рецептам, а должна ре_____*______ ^птпжйтптп/ «аятгтшн иг,ттгштлл«».мыу для
ШйЦэиЛ ^ПСШМ ««^»¿»ч« VII».«.м л*».«*«» ^—■----,-------------'
микроразмножения того или иного вида растений.
Для повышения коэффициента размножения растений необходимо каждому виду с учетом его естественного ареала произрастания подбирать индивиду-альные'условия культивирования. В процессе образования клубней играют роль как концентрация Сахаров, так и специальные регуляторные вещества, причем последнее имеет специфическое значение, так как достаточное количество Сахаров необходимо для роста и клубней, и пазушных побегов.
Глава 3 Методы моделирования процессов тканевой технологии и
агроклиматические условия производства семенного картофеля
Исследования проводились с 2000 по 2009 год на базе ФГОУ ВПО «Великолукской государственной сельскохозяйствешгай академии» в Лаборатории клонального микроразмножения растений, на опытных полях в п. Майкино и учебно-опытном хозяйстве «Удрайское» и опытном поле Себежского сельскохозяйственного техникума. Отдельные производственные исследования проводились в крестьянских хозяйствах Павлова В Л. Порховского района, к.х. «Витязь» и к.х. «Надежда» Печерского района, а так же в к.х. «Яна» Пушкиногор-ского района.
В работе использовали различный семенной материал: растения в культуре in vitro, микроклубни, миншслубни, клубни первого полевого поколения (ППП), супер-суперэлита (ССЭ), суперэлита (СЭ) и элита (Э) сортов: Наяда, Загадка Питера, Удача, Снегирь, Чародей, Сказка, Изора, Адретга, Никулинский, Жуковский ранний, Скарб, Живица, Одиссей, Дельфин, Сантэ, Невский, Луговской, Фреско, Импала, Лазурит.
При проведении исследований использовали следующие методы: лабораторный, полевой мелкоделяночный и производственный опыты.
В лабораторных условиях проводили:
- оздоровление растений картофеля с помощью методов термо- и хемио-терапии;
- размножали оздоровленные растения микрочернкованием по общепринятой методике на модифицированных питательных средах;
- получали из оздоровленных растений микроклубни в сосудах различного объема и на модифицированных питательных средах.
В условиях защищенного грунта проводили:
- посадку пробирочных растений по схемам 70x15,70x20,70x25,70x30;
- способы адаптации оздоровленных растений и эффективность способов производства мини-клубней.
В условиях открытого грунта изучалась:
- агротехника выращивания микро- и мини-клубней по следующим элементам: масса клубня, схема посадки, сроки уборки ботвы
- выращивание элиты по 4-5 летним схемам;
- подбор перспективных сортов картофеля.
Климатические и метеорологические условия Псковской области: Климатические условия определяются главным образом переносом теплых воздушных масс о Атлантического океана и Балтийского моря и холодных - из районов Арктики. Вторжение арктических воздушных масс вызывает резкие изменения погоды, весной и в начале лета они сопровождаются поздними заморозками, зимой - понижениями температуры, доходящими в отдельные дни до -40°С и ниже.
Среднегодовая температура воздуха +4,4°С. Годовое количество осадков (645 мм) значительно превышает испарение (около 400 мм), что обуславливает промывной режим почв. Широтные различия в поступлении солнечной радиа-
ции в пределах области незначительны. С учетом гидротермического коэффициента (ГТК) вегетационные периоды характеризуются как избыточно влажные в 2003, 2006гг. (ГТК>1,6), влажные 2004, 2005, 2007, 2008 гг.(ГТК1,6-1,3), слабо засушливые - 2001г. (ГТК 1,3-1,0), засушливые 2002г. (ГШ,0- 0,7).
Большое влияние на климат области оказывает повышенная циклическая деятельность атмосферы. В среднем за год над Псковщиной проходит 129 циклонов, которые придают климату черты морского. Вторжение антициклонов значительно реже - за год около 50.
Заметное влияние на климат оказывают местные физико-географические условия: рельеф, растительный покров, наличие крупных водоемов. Так, на всех возвышенностях области осадков выпадает на 30-40% больше, чем на равнине; в акватории Чудского озера климат суше и теплее, по сравнению даже с югом области, в лесистых районах амплитуда колебания температур меньше, здесь весной дольше лежит снег, практически отсутствует поверхностный сток.
На территории области в большинстве лет (7.. .8 из 10) клуб-необразование картофеля происходит в условиях, близких к оптимальным. Средняя температура воздуха бывает 14...18 °С, средние запасы продуктивной влаги в слое 0...50 см, на суглинистых почвах 70...90 мм, на более легких почвах около 70...75 мм. В отдельные годы (2...3 из 10) в период клубнеобразования наблюдаются засушливые периоды, а иногда периоды переувлажнения.
Наблюдения и учет: в ходе исследований применялись традиционные методики работы с тканью, в естественных условиях - методики исследований по культуре картофеля. Морфологические описания растений проводились по Международному классификатору. Исследования по защите картофеля от болезней, вредителей, сорняков, по методике ВНИИКХ. Методика полевого опыта [Доспехов, 1979], Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.
Для определения оптимальных показателей технологии использовали методику планирования многофакторного эксперимента. Обработку экспериментальных данных проводили с использованием методов вариационной статистики и стандартных программ на ПЭВМ.
Глава 4 Экспериментальное обоснование параметров показателей
тканевой технологии производства оздоровленного семенного материала картофеля
Стрессовые фитогормоны, синтез которых индуцируется патогенами или абиогенными факторами, способны повышать устойчивость растений. Внимание многих ученых к одному из них, салициловой кислоте (СК), связано с ее способностью индуцировать синтез различных соединений и повышать устойчивость в клетках, подвергшихся действию патогенов.
Для получения здорового семенного материала изучен процесс оздоровления и регенерации картофеля на питательных средах, различающихся по со-
держанию регуляторов роста и ацетилсалициловой кислоты, способа термообработки.
Из таблицы 1, видно, что наибольший выход здоровых растений регене-рантов 3 шт. получено на среде с добавлением салициловой кислоты, однако наблюдается увеличение продолжительности регенерации растений из меристемы до 109 дней. На гормональной среде напротив наблюдается сокращение периода регенерации до 64 дней, но снижается количество оздоровленных растений. Листовой морфогенез проходит в сжатые сроки. Снижение температуры воздуха до плюс 4...2 С при термообработке положительно влияет на регенерацию меристем и значительно сокращает продолжительность роста растений.
Увеличение содержания СК не должно превышать физиологический порог, т.к. это может привести к нарушению физиологических функций и фито-токсичности. Поэтому увеличение концентрации СК в клетках следует доводить до необходимой для ингибирования развития патогена, но не превышающей пороговые значения. Так как могут происходить процессы ингибирования роста растений, а сами растения становятся ослабленными, и следовательно более чувствительными к патогенам.
Таблица 1- Регенерация растений из меристемы картофеля в зависимости от состава питательной среды и способа термообработки_
Режим Среда Изоли- Всего Выход Продолжи-
термо- ровано выход здоровых тельность рос-
обработки мери- расте- растений та меристем,
стем, ний, регене- дней
шт. шт. рантов,
шт.
■К35...38иС МБ-гормоны 15 6 2 102
МБ-СК 51 22 3 109
+2...4иС МБ-гормоны 48 19 5 63
МБ-СК 39 13 7 84
Регенерация растений начинается с апикального конца экспланта, что объясняется полярностью междоузлий побега. Но на базальном конце образовывался каллус большего размера. Полярность органа из которого выделяют эксплант, определяет интенсивность каллусообразования и характер морфогенеза, является следствием полярного транспорта гормонов. Следовательно, формирование растений регенерантов зависит от соотношения фитогормонов и обусловлено генетически. Однако первые регенераты появлялись на апикальном конце через 3...6 недель от начала культивирования и в зависимости от сорта. Затем формировалось растение на базальном конце экспланта.
Оздоровленные от вирусов меристемные линии оценивались в условиях изолированного участка по продуктивности и степени сохранения эффекта от оздоровления. Установлено, что меристемные линии в рассаде, первом и втором клубневом поколении не отличались от контроля по продуктивности. Морфогенетических изменений и различий по фенологии не выявлено. Таким
образом, для оздоровления растений от вирусной и бактериальной инфекции целесообразно использовать салициловую кислоту и тетрациклин в концентрации 1,5мг/л, что обеспечивает наибольший выход здоровых растений от 7 до 8 шт.
Критерии необходимости макро- и микроэлементов, выведенные Ароном и Стоутом, предполагают, что элемент должен быть включен в процесс обмена и при его отсутствии в среде растение не может пройти весь цикл развития.
Питательные среды, применяемые для ускоренного микроразмножения, разнообразны, поэтому для определения влияния на морфогенез растений в культуре in vitro концентрации минеральной части питательной среды и дней пассажа получили уравнения представленные в таблице 2.
Таблица 2-Уравнения регрессии зависимости количества междоузлий от концентрации питательной среды и дней пассажа_'
Сорт Вид уравнения
Удача У=-3,6079+0,0776X1+0,6X2-0,0007X1*+0,003X1X2-0,0241X2*
Адретта Y=-5,9325+0,1758X1+0,4087X2-0,0012X1'+0,0007X1X2-0,0105X2"
Снегирь Y—14,07+0,4213X1+0,3476X2-0,0027X1*-0,0003X1X2-0,0051 Х2*
Дельфин Y=5,001-0,0062X1-0,4865X2-0,0003Х1*+0,0021X1X2+0,0252X2*
Изора Y=l,3044-0,0035X1+0,3602X2-0,0002X1'+0,0013X1X2-0,0105X2*
Чародей Y=-9,4096+0,2446X1+0,3947X2-0,0016X1*+0,001X1X2-0,01Х2г
Луговской Y=24,7123-0,5438X1-0,4185X2+0,0029X1*+0,0057X1X2+0,0064X2*
Наяда Y~6,27+0,162X1+0,4437X2-0,0001X1*+0,0003X1X2-0,0091X2*
Кардинал Y~-6,2439+0,128X1+0,7336X2-0,0006X1*-0,0006X1X2-0,0172X2*
Установлено, что решающим фактором в процессе морфогенеза растений сортов Снегирь и Луговской является концентрация питательной среды, а время пассажа влияет значительно меньше, а у сортов Удача, Адретга, Дельфин, Изора наоборот.
■ Оптимальное количество междоузлий от 6,1 до 5,2 шт. на ранних и среднеспелых сортах достигается при концентрации питательной среды 75... 80% в течение 19...22 дней (рис. 1).
Полученные результаты характеризуют положительное влияние обедненного состава питательной среды на сорта Чародей, Удача, Адретга, Снегирь. Для сортов Дельфин и Изора процесс морфогенеза на обедненных средах происходит лучше в первые 5...7 дней, а затем наблюдается затухание, а на средах с полной (100%) и обогащенной прописью увеличение количества междоузлий идет постоянно в процессе культивирования.
XI - концентрация питательной среды, %; Х2 - дни пассажа, сутки
Рисунок 1- Зависимость количества междоузлий от концентрации питательной среды и дней пассажа сорта Адретга
Получение растений с хорошо сформированной корневой системой важный этап клонального микроразмножения. Для определения влияния на количество корней концентрации минеральной части среды и дней пассажа, получены уравнения регрессии представленные в таблице 3.
Таблица З-Уравнения регрессии зависимости количества корней от концентрации питательной среды и дней пассажа_
Сорт Вид уравнения
Удача У=14,05-0,3233X1+0,0997X2+0,0022X1"-0,0001X1X2+0,0011X2'
Адретта 7=-0,9833+0,124X1+0,1488X2-0,001X1'-0,001X1X2+0,0092X2"
Снегирь У=-7,9+0,2967X1+0,21X2-0,002X1'+0,0014X1X2-0,0061X2'
Дельфин 7=7,7316-0,0083X1+0,271X2-0,00004Х1'+0,0005X2"
Изора ¥=15,6386-0,3344X1+0,0356X2+0,0015X1'+0,0063X1X2-0,0098Х22
Чародей ¥=-3,2737+0,0594X1+0,354X2-0,0004X1'+0,0011X1X2-0,006X2'
Луговской 7=9,6596-0,1X1-0,448X2+0,0000008X1'+0,0069X1X2+0,0073X2'
Наяда 7=-2,9737+0,161X1-0,3673X2-0,0012X1'+0,002X1X2+0,0226X2'
Кардинал ¥=1,081-0,01X1+0,5679X2+0,000006X1'-0,0011X1X2-0,0125X2'
Установлено, что на формирование корней у сортов Удача, Снегирь, Изо-ра наибольшее влияние оказывает концентрация минеральной части питательной среды, а количество дней пассажа влияет меньше. У сортов Адретта, Дельфин, Чародей, Луговской, Наяда, Кардинал более важным является соблюдение полного цикла культивирования.
Для повышения эффективности микроразмножения используют гормоны, стимулирующие рост и развитие: ауксины, цитокинины, гиббереллины.
Доя определения влияния концентрации б-бензамиламинпурина и дней пассажа на процесс морфогенеза получены уравнения регрессии представлены в таблице 4.
Таблица 4 - Уравнения регрессии зависимости количества междоузлий от концентрации питательной среды и дней пассажа
Сорт Вид уравнения
Сантэ Г=-23,9623+0,4766X1-0,2275X2-0,002X1'+0,0019X1X2+0,0055X2'
Изора б2 / 2 0, л 4 уАГ2 +0,4± 91л2-и, 001ХГ-0,001 Зл.1лл-и, 0023ЛЛ
Сказка У=-16,6333+0,32X1+0,1452X2-0,0014X1'+0,0026X1X2-0,01X2'
Наяда У--14,61+0,2X1+0,745X2-0,0006X1'-0,0019X1X2-0,012X2'
Установлено, что на формировании междоузлий у сортов Сантэ и Сказка решающим фактором является состав питательной среды, а количество дней пассажа влияет значительно меньше, у сортов Изора и Наяда наоборот.
Наблюдаемые различия в реакции сортов с разной регенеративной способностью на изменение концентрации 6-БАП в питательной среде, можно объяснить различным их гормональным статусом. Различия в регенерационной способности сортов обусловлены разным соотношением эндогенных фитогор-монов или переходом их в связанную форму или различиями в скорости разрушения фитогормонов а также отличиями в проницаемости мембран этих сортов для экзогенных фитогормонов. У сортов с высокой регенерационной способностью (Наяда, Изора) эндогенное содержание цитокининов в стеблях выше, чем у сортов с низкой регенерационной способностью (Сказка, Сантэ). Для того чтобы сбалансировать развитие растений сортов Сказка и Сантэ, необходимо дополнительное введение цитокининов в питательную среду.
Анализируя рисунок 2 видно, что при клональном микроразмножении сорта Наяда применение 6-БАП целесообразно в изучаемой концентрации 130140%, а дальнейшее увеличение ее будет вызывать процессы торможения в формировании междоузлий и влиять на апикальное доминирование.
XI - концентрация питательной среды, %; Х2 - дни пассажа, сутки
Рисунок 2- Зависимость количества междоузлий сорта Наяда от концентрации питательной среды и дней пассажа
Нами установлено что, максимальное количество междоузлий - 6 шт. у всех изучаемых сортов достигается при концентрации среды от 100...140% и количестве дней пассажа от 18...22 дней. Таким образом, применение цитоки-нкнов в малых концентрациях не оказывает негативного воздействия на процесс ускоренного микроразмножения растений.
Физиологические эффекты ауксина связаны с его действием на клеточном уровне, которое проявляется в регуляции растяжения, деления и диффе-ренцировки клеток. Установлено, что концентрации ауксина ИУК вызвали активный рост растений в высоту. Но все же прослеживаются сортовые различия.
Анализируя уравнения установлено, что у сортов Импала, Удача, Адрет-та, Снегирь и Кардинал решающее значение на формирование междоузлий имеет количество дней культивирования, а изменение концентрации состава питательной среды влияет значительно меньше, а у сорта Ранний желтый наоборот.
Оптимальное количество междоузлий 9 шт. формировалось на обедненных питательных средах от 50 до 90%, при максимальном количестве дней пассажа 21.. .22 дня у ранних сортов Импала, Удача, Адретта (рис. 3).
XI - концентрация питательной среды, %; Х2 - дни пассажа, сутки
Рисунок 3 - Зависимость количества междоузлий от концентрации питательной среды и дней пассажа сорта Адретта
Из литеоаттоных источников известно, что яллгглти к которым относится
1 i/A ...... > J Г
и ИУК, являются стимуляторами процесса ризогенеза у растений в условиях in vitro.
Результаты исследований влияния различных концентраций ИУК в составе питательной среды и дней пассажа на количество корней представлены в таблице 5.
Таблица 5-Уравнения регрессии зависимости количества корней от состава питательной среды и дней пассажа
Сорт Вид уравнения
Импала Y--1,2474+0,1X1+0,2X2-0, ООО 5X12 -0,0014X1X2+0,0063Х22
Удача Y=1,8754-0,0644X1+0,523X2+0,001X1*-0,0049X1X2+0,0024X22
Ранний желтый Y—-7,282+0,24X1+0,0043X2-0,0014X1'-0,001X1X2+0,0117X22
Адретта Y=-l,251+0,151X1+0,14X2-0,0014Х12+0,001X1X2+0,0044X22
Снегирь Y--18,422+0,51X1+0,41X2-0,0032Х12-0,0021X1X2-0,0004Х22
Кардинал Y=-8,5456+0,267X1+0,0566X2-0,0023Х12-0,0037X1X2+0,017Х22
Доказано что ИУК оказывает положительное влияние на процесс ризоге-неза у сортов Ранний желтый, Адретта, Кардинал, Снегирь, а количество дней культивирования оказывает большее влияние на сорта Импала, Удача, тогда как содержание в питательной среде ИУК влияет значительно меньше.
Графическая интерпретация уравнения сорта Кардинал представлена на рисунке 4. Установлено, что максимальное количество корней 10 шт. формируется при составе среды 60...70% и на 20.. .21 день культивирования. Но сильное обеднение среды до 50% или обогащение до 110 % приводит к угнетению процесса ризогенеза.
XI - концентрация питательной среды, %; Х2 - дни пассажа, сутки
Рисунок 4 - Зависимость количества корней от концентрации питательной среды и дней пассажа сорта Кардинал
Применение ИУК значительно сокращает время между пассажами, что позволяет увеличить выход готовых для высадки растений.
Исследования по совместному влиянию цитокининов и ауксинов на развитие растений в условиях in vitro сортов Сказка и Сантэ, представлены в таблице 6.
Таблица б- Уравнения регрессии зависимости количества междоузлий от состава питательной среды и дней культивирования
Сорт Уравнение
Сказка 1—12,6474+0,2882X1-0,092X2-0,0014X1'+0,0031X1X2-0,004X2"
Сантэ У—26,341+0,4973X1-0,068X2-0,0022X1"+0,0036X1X2-0,0063X2"
Установлено, что у обоих сортов на выход количества междоузлий существенное влияние оказывает состав питательной среды, а количество дней пассажа влияет меньше.
У сорта Сантэ увеличение концентрации фитогормонов в питательной среде положительное влияние оказывает до 140%, затем происходит угнетение развития междоузлий. У сорта Сказка аналогичные показатели.
В результате проведенных экспериментов выявлено, что оптимальное количество междоузлий 7 шт. получается на питательной среде в концентрации 130% и при культивировании 21...22 дня. Установлено что сложные питательные среды оказывают положительное действие, увеличивая коэффициент размножения и формируя полноценную корневую систему.
В результате проведенных исследований получено, что для инициации морфогенеза бывает достаточно только одного экзогенного гормона, в других случаях требуется смесь двух цитокшшнов или ауксинов вместо одного.
Физиологическое действие гиббереллинов проявляется главным образом в стимуляции ростовых процессов за счет усиления растяжения клеток и повышения митотической активности меристематических тканей. Влияние концентрации гиббереллина в питательной среде, на процессы морфо- и ризогенеза представлены в таблице 7. Видно, что на процесс формирования корней и междоузлий существенное влияние оказывает количество дней культивирования, а на высоту растений концентрация питательной среды.
Таблица 7-Уравнения регрессии зависимости показателей сорта Наяда от концентрации питательной среды и дней пассажа
Показатель Вид уравнения
Количество корней 7=2,691-0,0155X1+0,143X2-0,0002X1'+0,00413X1X2-0.0099Х22
Количество междоузлия У=5,479-0,151X1+0,587X2+0,0007X140,0001X1X2-0,012X2"
Высота растений 7=46,32-1,49X1+5,87X2+0,0067ХГ+0,0053X1X2+0,0455Х22
Для формирования количества междоузлий - 6 шт. необходимо увеличение количества дней культивирования до 21 при концентрации питательной среды 120... 130%.
Таким образом, положительное влияние на увеличение числа междоузлий оказывает среда с половинной концентрацией минеральных солей и присутствие гиббереллиновой кислоты. Дефицит гиббереллинов может определить карликовость растений. А увеличение его уровня в среде стимулирует рост, приводя к удлинению побега главным образом за счет увеличения длины междоузлия.
Процессы метаболизма, роста, дифференцировки клеток, морфогенеза у картофеля определяются особенностями генотипа исходного растения, зависят от природы исходного экспланта и контролируются условиями выращивания.
Сравнительное изучение питательных сред при выращивании растений картофеля показало, что сорта различаются по их способности развиваться в культуре in vitro в зависимости от ее состава и состояния. Исследования по влиянию концентрации гиббереллина и состояния среды на процессы морфо- и ризогенеза представлены в таблице 8.
Таблица 8- Уравнения регрессии зависимости показателей морфо-и ризогенеза от состава питательной среды и дней пассажа сорта Скарб
Показатель Вид уравнения
Количество Корней Y=-39,59+0,896X1+0,2852X2-0,0045X1^-0,0001X1X2-0,0064Х22
Количество Междоузлия ¥=-13,2+0,291X1+0,054X2-0,0015X1^+0,0017X1X2+0,0021X2*
Из анализа уравнений видно, что на развитие ризогенеза и морфогенеза в процессе культивирования растений существенное влияние оказывает состав жидкой питательной среды, а число дней пассажа влияет значительно меньше.
Максимальное формирование корней 9 штук оказывает влияние концентрация жидкой питательной среды (100... 110%) при полном цикле культивирования 20...22 дня. При формировании междоузлий наблюдается та же закономерность.
На формирование полноценных растений влияет присутствие в жидкой среде ГК (концентрация 110%). Это объясняется тем, что доступность питательных веществ жидкой среде лучше.
Проведенными исследованиями установлена целесообразность использования для клонального микроразмножения растений картофеля в культуре in vitro в качестве заменителя агара природного материала - перлита.
Высокие концентрации фитогормонов могут вызывать мутации у растений в культуре ткани. Известно, что наибольший мутагенный эффект из изучаемых фитогормонов вызывает ИУК. Однако при использовании 6БАП, Кине-тина, ИУК, ГК в рекомендуемых концентрациях не выявлено морфологических изменений у микрорастений по форме, размеру, опушенности листовых пластинок и стеблей. Поэтому мы можем рекомендовать выделенные питательные среды для ускоренного клонального микроразмножения.
Глава 5 Повышение эффективности процесса семеноводства с использованием методов тканевой культуры
Клубнеобразование - это сложный процесс, который контролируется всеми известными фитогормонами. Развитие метода in vitro выявило возможность получения в пробирках микроклубней в качестве «базисного материала».
Значительное влияние на способность пробирочных растений формировать микроклубни в культуре оказывают сортовые особенности рис.5.
Процесс образования микроклубней продолжается независимо от сорта в течение первых 3 недель после появления утолщения субапикальной зоны столонов. Но на 25...30 сутки после индукции интенсивность клубнеобразования снижалась. Это связано с окончанием периода их формирования, так как далее происходило увеличение размеров микроклубней.
дни пассажа
-♦-Жуковский ранний Загадка Питера -л- Скарб Никулинский
Рисунок 5 - Динамика клубнеобразования в зависимости от дней пассажа
С целью изучения и оптимизации показателей получения микроклубней были использованы принципиальные подходы, а именно: повышение содержания сахара в среде, уменьшение длины дня, использование периода холодовой индукции, добавление фитогормонов. Анализируя данные табл. 9 установлено, что укороченный фотопериод оказывает решающее воздействие на клубнеобразование у изучаемых сортов. Менее всего образовывается клубней при 16 часовом фотопериоде; тогда как уменьшение его и постоянная темнота вызывают заметное увеличение образцов с клубнями. Определенное влияние оказывает также понижение температурного режима. Были испытаны, условия холодильных камер с температурой от плюс 4... 10 С. Выявлено, что более благоприятным было сочетание данной температуры с постоянной темнотой.
Установлено, что культивирование при отсутствии света позволяет увеличить выход микроклубней и сократить период их образования.
Таблица 9 - Клубнеобразование картофеля in vitro при разных условиях _ культивирования _
Сорт Условия культивирования Среда Культивируемых растений, шт. Растений с клубнями, шт. растений с клубнями, %
Загадка Свет, 120...25 иС МС 40 25 62,5
Питера Свет, 14... 10 "С 39 97,5
Без света,! 20...25°С 36 90
Безсвета, !4...101)С 40 100
Свет, 120.. .254 С '/2 40 28 70
Свет, г4.. .10 "С МС 26 65
Без света,!20...25°С 40 100
Без света, 14... 10°С 37 92,5
Свет, 120...25 иС МС+ 40 38 95
Свет, 14...10 иС к 34 85
Без света, 120...25°С 40 100
Безсвета,14...10°С 36 90
Нику- Свет, 120...25 "С МС 40 15 45
лин- Свет, 14...10 °С 17 42,5
ский Без света, 120...25°С 32 80
БезсветМ4...10®С 40 100
Свет, 120...25и С '/г 40 19 47,5
Свет, 14... 10 "С МС 23 57,5
Без света, 120...25°С 36 90
Без света, 14... 10иС 37 92,5
Свет, 120...25 °С МС+ 40 31 77,5
Свет, 14... 10 °С к 34 85
Без света,! 20...25°С 40 100
Без света, 14... 10°С 36 90
Скарб Свет, 120...25 °С МС 40 19 47,5
Свет, 14...10 иС 28 70
Без света,!20...25°С 26 65
Без света, !4...10°С 39 97,5
Свет, 120...25и С й 40 20 50
Свет,14...10°С МС 25 62,5
т"1 —-----^ дп А^и.-. осз света, 1 ¿и...¿л 40 1UU
Без света, 14...10°С 37 92,5
Свет, 120...25 иС МС+ 40 36 90
Свет, 14... 10 "С к 38 95
Без света, 120...25°С 40 100
Без света, 14... 10°С 35 87,5
Группа спелости сортов картофеля не оказывает существенного влияния на формирование in vitro микроклубней. В каждой группе имеются сорта, как с высокой, так и со средней и низкой способностью закладывать микроклубни. Определенной закономерности преобладания каких-либо признаков в зависимости от скороспелости сортов не отмечено и это, определяется биологическими особенностями сорта, а не хозяйственными признаками.
Для определения влияния на количество микроклубней в культуре in vitro концентрации минеральной части питательной среды, объема культурального сосуда и дней пассажа получены, уравнения представленные в таблице 10.
Таблица 10-Уравнения регрессии зависимости количества микроклубней от состава питательной среды, объема сосуда и дней пассажа_
Сорт Вид уравнения
Никулинский Y=-43,81-0,3283X1+1,186X2+2,199X3- 0,00179X1X2+0,00838X1X3-0,002274X2X3+0,001464Х12- 0,008Х22-0,0239Х32
Скарб Y=-83,7158-0,354X1+1,1946X2+5,117X3- 0,002676X1X2+0,00719X1X3+0,0061X2X3+0,00154Х12-0,078Х32
Загадка Питера Y=-52,499-0,275X1+1,6X2+1,934X3-, ООО78X1X2+0,00595X1X3-0,009X2X3+0,001Х12-0,012Х22-0,0095Х32
Жуковский ранний Y=-23,25+0,01X1-0,35X2+1,85X3+0,0036X1X2-0,01X1X3+0,011X2X3
Из соотношения значимых коэффициентов при аргументах функций следует, что решающим фактором в процессе клубнеобразования растений является время пассажа и объем культурального сосуда, состав питательной среды влияет значительно меньше.
ПР л?
XI - объем культурального сосуда мл;, Х2-дни пассажа, сутки
Рисунок б - Зависимость количества микроклубней от объема культурального сосуда и дней пассажа сорта Скарб
XI - состав питательной среды, %; Х2-дни пассажа, сутки
Рисунок 7 - Зависимость количества микроклубней от состава питательной среды и дней пассажа сорта Скарб.
Установлено, что наибольшее количество микроклубней 42шт. образуется при культивировании более 35дней в сосуде объемом 50 мл на обогащенной питательной среде 150%, что проиллюстрировано на рисунке 6. На выход микроклубней в культуре у сортов Никулинский, Скарб, Загадка Питера и Жуковский ранний наилучшее влияние оказывает количество дней культивирования в пределах 30...35 дней и объем культурального сосуда оптимальный от 25 до 50 мл., менее значимым является состав питательной среды.
В процессе вегетации микроклубни проходят четыре фазы развития: всходы, бутонизация, цветение и отмирание ботвы, которые существенно зависят от сорта. Показатели фенологических наблюдений представлены в таблице
Таблица 11 -Длительность межфазных периодов
Сорт Вариант Число дней межфазного периода Вегетационный период, дней
Посадка-полные всходы Всходы-бутонизация Бутонизация-цветение Цветение-отмирание ботвы
Скарб Микрорастения 24 30 15 27 97
Микроклубни 20 28 12 25 85
Нику- ТПЯНГ^ТЛ'М ¿«-(«¿Л Микро- гчолтатпхп А \slXXiSl 26 33 16 30 105
Микроклубни 24 32 14 27 97
Загадка Питера Микрорастения 24 26 12 25 87
Микроклубни 22 24 12 23 81
Установлено, что наиболее коротким является межфазный период от бутонизации до цветения, длительность которого в среднем от 12...16 дней.
Сравнительные данные по изучению приживаемости растений в условиях in vivo представленные в таблице 12, показали, что наибольшая приживаемость 96% наблюдается у сорта Скарб полученного из микроклубней. Приживаемость растений полученных из пробирки колеблется в пределах 75...89 %. Растения, полученные из микроклубней, легче проходят период адаптации и быстрее набирают вегетативную массу, однако к моменту цветения различия практически нивелируются.
Таблица 12- Оценка приживаемости пробирочного материала
Сорт Вариант Посажено растений, шт. Кол-во кустов к уборке, %
Скарб Микрорастения 100 75
Микроклубни 100 96
Никулинский Микрорастения 100 79
Микроклубни 100 85
Загадка Питера Микрорастения 100 89
Микроклубни 100 78
Данные по структуре урожая картофеля полученного из пробирочного материала и микроклубней представлены в таблице 13. Установлено, что растения полученные из микроклубней сорта Никулинский имели наибольшее количество стеблей, высота растений достигала 71,5 см, что позволяло формировать до 16,9 клубней с массой 470,1 г/куст. Продуктивным был также сорт Скарб. Применение рассадной технологии при наличии достаточного количества осадков в период вегетации показало лучшие результаты по накоплению массы ми-никлубней у большинства исследуемых сортов.
Таблица 13 - Элементы структуры урожая мини растений картофеля
Сорт Вариант Кол-во стеблей, шт. Высота, Г ViVI Кол-во клубней, шт. Масса клубней, г/куст
мелких средних крупных Всего
Скарб Микрорастения 2,8 60,5 3,1 3,0 6,2 12,3 398,1
Микроклубни 3,0 61,0 1,3 2,3 6,5 10,1 439,2
Никулинский Микрорастения 2,6 70,5 2,8 2,4 5,2 12,4 320,7
Микроклубни 3,2 71,5 3,6 5,6 7,7 16,9 470,1
окончание таблицы 13
Загадка Питера Микрорастения 1,9 60,0 2,0 3,3 3,8 9,1 356,6
Микроклубни 2,5 69,0 2,2 2,3 3,9 8,4 315,2
НСР05 - - - - - 2,9 26,5
Отмеченные различия показателей продуктивности растений и количественного выхода миниклубней на изучаемых сортах во многом обусловлены не только сортовыми особенностями, но и различной адаптивной способностью биотехнологических микроклубней растений, которые складываются в разные годы в период вегетации.
Для лучшей приживаемости микроклубней и ускорения процесса семеноводства проведены исследования по получению рассады из микроклубней в лабораторных условиях на питательном субстрате Трион. Адаптация пробирочных растений к естественным условиям с помощью снятия пробок с пробирок, на питательном субстрате «Трион» и на торфосмеси с добавлением перлита. Динамика роста и развития растений в фазу цветения представлена в табл.14. Наибольшая приживаемость 78...98% выявлена у растений, полученных на субстрате.
Таблица 14 - Динамика роста растений картофеля на ионообменном субстрате (растения in vitro)
Сорт Приживаемость, % Д лина стебля, мм. Длина корня, мм. Количество листьев, ПГГ.
Загадка Питера 84 87 47 6,5
Скарб 98 126 53 9,9
Никулинский 89 98 45 6,9
Невский 86 102 41 5,9
Наяда 94 128 57 9,4
Установлено, что питательный субстрат можно использовать как для получения рассады из пробирочных растений картофеля, так и для производства мини-клубней. За одну вегетацию, проведенную в период с конца апреля по первую декаду мая. технология позволяет ПОЛУЧИТЬ УОгттпп пачоитшп гтлпатту для последующей высадки в открытый грунт или теплицу.
По влиянию разного способа укоренения рассады на выход семенных клубней, установлено, что продуктивнее всего были растения полученные на Трионе. Рассада, полученная таким образом, легче адаптируются и быстрее начинает расти.
Сорт Наяда и Скарб превосходят стандарт Невский по количеству клубней с куста. Наибольшее число клубней получено у сорта Наяда на Трионе -16 штук, здесь же был .и наибольший выход семенной фракции 10шт., таблица 15.
Таблица 15- Динамика роста картофеля в условиях ш vivo
Сорт Количество стеблей, шт. Количество клубней по весовым фракциям, шт. масса клуб-
До 25г 2650 г 5180 г 81125г всего ней, г/расте -ние
Невский ф) Ленты 1 1 1 3 5 10 301,0
Трион 2 3 2 4 3 12 412,5
Пробирки 1 1 3 2 2 8 176,9
Скарб Ленты 1 2 4 2 4 12 391,6
Трион 2 3 1 6 4 14 470,8
Пробирки 1 2 3 3 3 И 208,1
Наяда Ленты 2 2 5 3 4 14 448,0
Трион 3 3 3 6 4 16 529,2
Пробирки 2 3 4 3 2 12 218,2
Загадка Питера Ленты 2 2 3 5 2 12 262,0
Трион 2 1 3 4 4 12 361,0
Пробирки 2 3 1 2 3 9 202,6
Никулинский Ленты 2 2 6 5 1 13 387,5
Трион 3 0 5 6 5 15 534,0
пробирки 2 1 6 5 2 13 278,6
НСР 0,5 - - - - - 3,9 28,4
Таблица 16 - Структура урожая картофеля, полученного из мини-клубней
Схема Об- Масса клубней по фракциям
Сорт посадка, см щая масса, кг Ю...50г % З1...50г % 51...80г % 81...120г %
Луговской 70x15 70x20 70x25 70x30 43,9 37,8 35,1 33,0 18,2 13,4 8,8 7,1 42 35 25 22 14,0 10,4 И,7 13,0 31 28 33 39 7,9 8,3 7,9 5,6 18 22 23 17 3,8 5,7 6,7 7,3 9 15 19 22
Невский 70x15 70x20 70x25 70x30 32,3 31,6 30,5 27,8 12,0 9,9 7,6 5,8 37 31 25 21 6,6 9,9 10,7 10,3 20 31 35 37 7,9 7,8 8,4 8,6 25 25 28 31 5,8 4.0 3,8 3.1 18 13 12 11
Наяда 70x15 70x20 70x25 70x30 40,8 37,5 33.5 30.6 12,9 9,9 8Д 6,1 32 26 24 20 10,2 12,8 10,3 8,1 25 34 31 26 11,8 7,7 6,6 8,0 29 21 20 26 5,9 7,1 8,5 8,4 14 19 25 28
Чародей 70x15 70x20 70x25 70x30 24,8 22,5 20,8 19,1 12,4 9,0 6,9 4,8 50 40 33 25 3.7 4,4 4,3 4.8 15 20 21 25 5,0 5.3 5.4 5,4 20 23 26 28 3.7 3.8 4,2 4,1 15 17 20 22
Установлено, что на формирование максимального количества семенной фракции оказывает влияние способ получения рассады и наиболее эффективным является получение рассады на питательном субстрате Трион, при этом учитывается сортовой фактор.
Подбор оптимальной площади питания в естественных условиях представлен в табл. 16. Установлено, что количество мелкой фракции (10...30 г) и по массе, и по процентному выражению в урожае увеличивается с уплотнением посевов с 20...47%. В обратной зависимости находится выход крупной фракции.
Выход семенной фракции во всех вариантах возрастает с увеличением площади питания, а у сорта Наяда все варианты равноценны. В результате наших исследований по количеству клубней выделился сорт Луговской.
Для интродукции новых, наиболее полно соответствующих экологическим особенностям Северо-Западного региона сортов, необходима информация о их дифференциации и отношении к конкретной среде.
Таким образом, адаптивность связана со способностью генотипа сорта обеспечивать высокую стабильность и продуктивность в различных условиях среды. Она может регулироваться в неблагоприятных условиях через индукцию физиолого-биохимических процессов на уровне формирования фенотипа.
Глава б Научное обоснование сортовых ресурсов картофеля для СевероЗападного Региона РФ
Производство микрорастений с помощью тканевой культуры - это еще и способ размножения оздоровленного картофеля, поэтому важно в процессе ре-продуктирования сохранить не только чистосортность, но и получать растения свободные от болезней.
Полученные результаты ИФА показывают, что в оздоровленном материале если изначально не обнаружена вирусная инфекция, то на протяжении длительного культивирования растения остаются свободными. Регулярный вирусологический контроль является необходимым элементом технологии поддержания коллекции оздоровленных сортообразцов.
У коллекционных сортов, культивируемых in vitro больше чем 5 лет снижается приживаемость растений в условиях in vivo. Установлено, что приживаемость Адретты, Живицы, Сказки, Изоры составила 55% (табл. 17). Одной из основных причин можно назвать слабое развитие корневой системы и низкий уровень адаптационных процессов при изменении гормонального статуса растений, который складывается под воздействием длительного культивирования in vitro.
Таблица 17 - Продуктивность клубневых поколений растений после длительного культивирования in vitro
Сорт Продолжительность культивирования in vitro Приживаемость, % Количество клубней, шт. Масса клубней, г
Наяда 2003 81 5 ±0,5 172,1 ±8,55
Дельфин 2002 76 4+0,3 193,3 ±1,46
Загадка Питера 2004 78 5+0,6 168,7+4,52
Удача 2005 67 6 ±0,2 201,0±2,36
Снегирь 2004 56 5 ±0,4 185,3 ±2,04
Чародей 2004 54 7±0,1 211,3±2,55
Сказка 2002 56 8 ±0,3 168,3 ±3,02
Изора 2002 55 4 ±0,2 156,4±2,11
Никулинский 2005 68 6 ±0,2 198,6±3,21
Скарб 2005 69 6±0,1 215,3±2,01
Живица 2002 58 4 ±0,3 165,1 ±3,02
Адретта 2002 55 5 ±0,5 168,9±2,50
Одиссей 2005 68 8±0,1 245,1 ±1,56
Сантэ 2005 64 5 ±0,5 156,4±3,01
Фреско 2004 69 4 ±0,3 167,3 ±2,11
Невский 2002 58 4 ±0,4 156,9±3,12
Луговской 2002 64 6±0,3 198,3 ±2,56
Импала 2002 59 4 ±0,5 168,5± 1,23
Лазурит 2004 67 4 ±0,2 175,3 ±2,11
Кусты клоновых линий не отличались от исходных культивируемых растений. Некоторое снижение массы клубней наблюдалось при длительном культивировании, однако это практически не повлияло на коэффициент размножения. Он оставался высоким в пределах б...8 клубней с куста в зависимости от сорта.
При дальнейшем изучении растения, полученные от миниклубней не отличались от стандартных.
Урожайность картофеля зависит не только от условий внешней среды и агротехники, но и от площади листьев, фотосинтетического потенциала и интенсивности фотосинтеза.
На рисунке 8 представлены исследования по формированию площади листьев по фазам вегетации у сортов.
&
о о
Чародей
Наяда
Невский
Луговской
шШйИЙйиШ 39,6
40
60
80
100
120
140
:
Рисунок 8 - Площадь листьев картофеля по фазам вегетации
Установлено, что набольшая площадь листьев к фазе цветения формировалась у сорта Наяда и Чародей. У сорта Луговской и Невский происходило постепенное нарастание листовой поверхности.
Площадь ассимиляционной поверхности лучше формировалась у сорта Наяда и Луговской, что определяет более высокие урожай полученные на этих сортах. Доведение густоты стояния до 74,4 тыс. кустов на 1 га сопровождается постоянным приростом урожайности (табл. 18).
Максимальная величина листовой поверхности на растение формировалась у сорта Наяда с нормой посадки 47,6 тыс. шт./га, при этом урожай клубней составил 355,5 ц/га, что превышает при посадке с нормой 57,1 тыс. шт./га.
Таблица 18- Показатели деятельности посадок картофеля в зависимости от густоты стояния
Р.ппт —г - ГЧгг*т птя -J посадки, тыс. шт./га * клубней, ц/га лп -«г д. д., тыс.м2/га дней Рпаттиая Л/и1 площадь листьев за вегетацию, тыс.м2/га Площадь листьев, м2 на 1 растение
Луговской 95,2 437,5 4267 50,2 0,52
74,4 376,5 3545 41,7 0,56
57,1 349,5 3281 38,6 0,68
47,6 329,0 2763 32,5 0,68
Окончание таблицы 18
Невский 95,2 323,0 3637 44,9 0,47
74,4 315,0 2819 34,8 0,48
57,1 304,0 2487 30,7 0,54
Л >-f У 4 1, о 276,5 2187 27,0 0,57
Наяда 95,2 407,5 4094 47,6 0,50
74,4 424,5 3689 42,9 0,58
57,1 334,0 3294 38,3 0,67
47,6 355,5 2933 34,1 0,72
Чародей 95,2 247,0 3587 42,7 0,45
74,4 225,0 3259 38,8 0,52
57,1 207,0 2948 35,1 0,61
47,6 190,5 2654 31,6 0,66
Наибольшая величина фотосинтетнческого потенциала у сорта Лугов-ской, обеспечивает самый высокий урожай.
Эти возможности технологии возделывания и использование качественного посадочного материала позволяют хозяйствам в различных районах Псковской области получать урожаи до 400 ц/га (рис .9)
450 400 g 350 ^ 300
О 250
0
| 200
1 150 а, * 100
50
0
нечерский -»-Порховский "*"Себежский -«—Великолукский Рисунок 9 - Урожайность оригинального семенного картофеля
Агроэкологическая оценка сортов учитывает комплекс традиционных признаков: период вегетации, продуктивность растения, адаптивность сорта к специфическим условиям Псковской области. При этом включалась и оценка по хозяйственно-технологическим параметрам: быстрое формирование мощной
2002 2003 2004 2005 2006 2007
годы
ботвы, способной подавлять развитие сорняков; выровненное гнездо - отсутствие мелких и очень крупных клубней, товарность; округлая форма и плошая кожура клубней, обусловливающие наименьшую повреждаемость при уборке, перевозке и сортировке; лежкость - достаточно продолжительный период хранения без прорастания. Дополнительные требования к сортам: биохимические показатели, орга-нолептические и кулинарные свойства.
По результатам работа была выделена группа сортов, различных по продолжительности периода вегетации, отвечающих комплексу вышеуказанных показателей, с высокой, относительно стабильной урожайностью для продовольственного назначения, Дельфин, Удача, Чародей, Одиссей, Скарб, Лугов-ской, Наяда (табл. 19).
Одним из наиболее варьирующих показателей при возделывании сортов картофеля в разных районах области является урожайность. Изучаемые сорта формировали мощную биологическую массу, в среднем формировали 3...4 стебля при их высоте в зависимости от биологических особенностей сорта. Так, например, сорта ранней группы спелости отличались относительной низкорос-лостью 50-65 см, тогда как среднеспелые сорта формировали куст высотой до 110 см. Сорт Сказка, например, отличался многоклубневостью, при этом клубни в кусте не выровненные.
Таблица 19- Комплексная оценка изучаемых сортов картофеля
Сорт Продолжитель- Коэффициент раз- Масса клубней с одного куста, Урожай- Вкусовые ка-
ность пе- множения, гр. ность, чества,
риода вегетации, дней шт. на 60 день основная ц/га балл
Импапа 62 14 790 850 261 3,0
Жуковский 70 10 460 680 210 3,2
ранний
Дельфин 72 12 630 720 281 4,0
Лазурит 74 14 490 710 276 3,8
Удача 78 12 380 750 280 4,2
Сантэ 78 9 520 750 265 3,6
Фреско 80 12 575 940 286 4.0
Снегирь 82 10 430 600 240 3,8
Изора 85 9 395 497 231 3,3
Адретта 87 12 480 710 298 4,5
Невский 87 10 220 650 269 3,0
Чародей 90 12 468 920 330 4,0
Сказка 95 14 459 710 290 3,8
Окончание таблицы 19
Одиссей 95 12 600 1080 420 4,8
Загадка Питера 95 11 465 730 280 3,6
Живица 95 14 630 920 320 4,3
Скарб 95 10 400 790 400 4,6
Луговской 98 12 705 1060 350 4,5
Наяда 100 13 420 1120 420 4,5
Никулинский 105 9 400 620 243 4,5
Кардинал 110 8 482 970 263 3,5
НСР05 18,8
Практически все изучаемые сорта имели высокий коэффициент размножения от 10 до 14 штук на растение. Показатель урожайности зависит не только от коэффициента размножения, но и от массы клубней полученных с одного куста. От 710 до 1120 г/куст сформировали сорта Кардинал, Наяда, Луговской, Скарб, Живица, Загадка Питера, Одиссей, Сказка, Чародей, Адретга, Фреско, Сантэ, Удача, Импала. Урожайность этих сортов находилась в пределах от 261 до 420 ц/га.
Многолетние наблюдения за развитием фитопатологической ситуации на картофеле в Псковской области позволили установить, что среди множества встречающихся на картофеле вирусов особого внимания из-за вредоносности и широты распространения заслуживают вирус скручивания листьев картофеля, вирусы Y, М, S и X. Результаты иммуноферментного анализа образцов картофеля из разных районов показали, что вирусные инфекции в производственных условиях носят повсеместный характер.
При проведении ИФА вирусы мозаики и закручивания листьев были выявлены при клональном отборе. Установлено, что при клоновом отборе не удается освободиться от мозаичных вирусов. При меристемном отборе поражен-ность вирусами отмечается со второго года. На третий год сохраняется пора-женность мозаичными вирусами от 0,1 до 0,2%. Полученные материалы позволяют рекомендовать освоение предлагаемой схемы лабораторного контроля, что существенно улучшает качество производимого семенного картофеля.
Глава 7 Экономическое обоснование повышения эффективности производства семенного картофеля с использованием тканевой технологии
Для оценки экономической эффективности производства семенного картофеля с использованием тканевой технологии определяли: себестоимость ! мини-клубня, прибыль на 1 га площади посадок, уровень рентабельности, окупаемость затрат.
Экономические показатели -получения мини-клубней от in vitro микроклубней рассчитывали по отношению к рассадной технологии.
Общие затраты в расчете на 1 тыс. мини-клубней при рассадном способе составили 2852 руб. и при использовании in vitro микроклубней 1627 руб., себестоимость одного мини-клубня составила соответственно 2,85 и 1,63 руб. Проведенные расчёты по структуре затрат и себестоимости производства ми-никлубней при использовании рассадного способа и in vitro микроклубней показали, что наиболее дорогостоящими в структуре затрат являются расходы на исходный материал и анализы ИФА. В сумме они составляют 1405 руб. или 49,3% в варианте с применением рассадного способа и 928 руб. или 57% в варианте с использованием in vitro микроклубней. На оплату труда в этих вариантах, приходится 1192 руб. (41,7%) и 596 руб. (36,6%), соответственно. При этом в варианте с использованием микроклубней исключаются такие работы, как заполнение пластиковых стаканов почвенным субстратом, посадка пробирочных растений в пластиковые стаканы, полив и уход за растениями в период их адаптации к полевым условиям.
Результаты оценки экономической эффективности показали, что в оригинальном семеноводстве картофеля на этапе выращивания мини-клубней, использование in vitro микроклубней позволяет, по сравнению с рассадной культурой из микрорастений, снизить затраты 1 тыс. мини-клубней на 1225 рублей.
Выводы
1. В Северо-Западном регионе РФ с благоприятными агроклиматическими условиями для получения больших стабильных урожаев картофеля до 50 т/га для повышения имеющейся урожайности целесообразно использовать качественный посадочный материал полученный на оздоровленной основе не требующей больших капиталовложений и существенных изменений технологических процессов.
2. Для получения высоких урожаев картофеля 35-46 т/га при выращивании оздоровленного семенного материала необходимо использовать оптимальные показатели тканевой технологии (концентрация питательной среды, количество дней культивирования) обеспечивающие заложенный генетический потенциал из групп ранней и средней спелости: Дельфин, Сантэ, Изора, Наяда, Луговской. Эти сорта характеризуются быстрыми темпами роста и более ранним накоплением массы клубней в условиях региона.
3. При производстве высококачественного семенного материала основным показателем оптимизации тканевой технологии in vitro является концентрация питательной среды. Для вычленения и развития меристем картофеля оптимальной средой являлась среда Мурасиге - Скуга в модификации ВГСХА с применением салициловой кислоты и тетрациклина в концентрации 1,5 мг/л. Эффект от оздоровления через культуру апикальной меристемы у вычлененных линий (13-6,1-23,1-9) сохраняется во всех трех поколениях. Эти линии отобраны в коллекцию для производственного семеноводства.
4. При тканевой технологии выращивания оздоровленного семенного материала состав минеральной части, компоненты регулирующие скорость отрастания и коэффициент размножения микрорастений имеют важное значение.
Для увеличения коэффициента размножения при массовом черенковании целесообразно использовать среды: Уг MS, MS+БАП 1, MS+K(0,5), Уг MS+HYK(0,5), MS+ПС 1,5, MS+ГК 0,5. А для сокращения периода регенерации - среды с содержанием перлита и гиббереллина, которые позволяют сократить период пассажа до 14 дней. Уг MS+ГЮ+перлит, М8+ГК0,5+перлит и способствуют формированию компактных хорошо облиственных растений. Для усиления процесса ризогенеза рекомендуются среды: Уг MS, Уг М8+ИУК(0,5), MS+üyK(0,5), Уг MS+ГК 1,5 которые индуцируют ускорение ростовых процессов. Важным моментом при выборе среды является сортовой фактор, и группа спелости к которой относится сорт.
5. При производстве оздоровленного семенного картофеля в культуре in vitro использование 6-БАП, кинетина, ИУК, ГК в концентрациях от 0,5 - 2 мг/л при микрочеренковании не влияет на морфологические изменения микрорастений по форме, размеру, опушенности листовых пластинок и стеблей - что позволяет сохранить сортовую типичность.
6. На адаптацию пробирочных растений к естественным условиям питательная среда MS оказывает опосредованное влияние. В условия in vivo в период посадки важным показателем является состояние растения - количество междоузлий 5 - 7шг, высота растения -15см, количество корней 7-9 шт. Применение питательного субстрата Трион в процессе адаптации позволяет увеличить приживаемость растений до 98 % и выход миниклубней на 4 - 5шт. Оптимальной площадью питания при размножении полученных миниклубней является схема посадки 70x25 см, обеспечившая максимальную продуктивность с одного растения для различных масс посадочных клубней.
7. В процессе работы усовершенствована схема клонального микроразмножения и определена наиболее оптимальная питательная среда MS+K 1мг/л для получения in vitro микроклубней для оригинального семеноводства картофеля. Для сокращения схемы семеноводства и сохранения стерильности материала рекомендуем получение микроклубней in vitro. Выращивание микроклубней в сосудах объемом 50мл, позволяет сократить время образование клубня на 5 - 9 дней, экономить площадь фитотрона и питательную среду. При получении рассады из микроклубней рекомендуем использовать питательный субстрат Трион.
8. На основе сравнительного изучения количественного выхода микрочеренков и микроклубней в культуре in vitro выявлено существенное влияние сортовых особенностей на процесс микроклубнеобразования и характеризуются наиболее высокой способностью формирования в среднем от 1,5 до 1,9 шт. микроклубней в расчете на 1 растение сорта Скарб, Никулинский, Загадка Питера.
9. Установлено, что продуктивность растений при использовании in vitro микроклубней в 1,4 - 2,3 раза выше рассадного способа выращивания миниклубней. Количественный выход миниклубней при использовании in vitro микроклубней выше 1,1 - 1,7 раза по сравнению с рассадной культурой из микрорастений, что обусловлено не только качественными характеристиками, но и различной адаптивной способностью in vitro микроклубней и рассады из мик-
рорастений к условиям произрастания, которые складываются в разные годы в период вегетации.
10. Изученные концентрации питательной среды MS не оказывали мутационного эффекта 'на сорта картофеля. В процессе семеноводства картофеля соблюдение чистоты сорта достигается сортовыми прочистками. Увеличение густоты посадки картофеля до 74,4 тыс.шт./га увеличивает урожайность и выход семенной фракции. Величина фотосинтетического потенциала влияет на урожайность картофеля, которая зависит от нормы посадки клубней и рекомендуется 74,4 тыс. штУга. Для получения максимальной урожайности картофеля и наибольшего выхода клубней с единицы площади в производственных условиях необходимо осуществлять схему посадки 70 х 20 см, густотой посадки - 74,4 тыс. растений на 1 га.
11.Агроэкологическая оценка сортов картофеля, позволила выявить перспективные, высокоурожайные сорта: Наяда, Одиссей, Луговской, Скарб, Лазурит, Дельфин это выше, чем урожайность широко распространенных сортов на 100 - 240%. Что позволит существенно расширить культивируемый сортимент продуктивных, адаптированных сортов и повысить эффективность картофелеводства Северо-Западного Региона РФ.
12. Для получения оздоровленного семенного материала существенным фактором является проведение клонового отбора из оздоровленного методом культуры ткани материала. Получение абсолютно стерильного материала свободного от вирусной инфекции возможно но при больших экономических затратах и дои повышения рентабельности производства семенного картофеля получения гарантированных высоких урожаев целесообразно сдерживании вирусной инфекции в пределах допустимого до 0,5-2 %.
13. На основе результатов лабораторного тестирования листовых проб методом иммуноферментного анализа установлено, что при выращивании первого полевого поколения из in vitro микрокпубней заражение растений вирусами X, S, М, Y и L в скрытой форме не выявлено и внешних симптомов проявления вирусных болезней на растениях также не обнаружено.
14. Экономический анализ повышения эффективности производства семенного картофеля с использованием оптимальных параметров тканевой технологии выявил, что:
- при доращивании растений и получении рассады себестоимость 1 мини-клубня снизилась на 3,7 и 4,6 рублей или в 1,8-2,3 раза по сравнению с пробирочным материалом;
- уровень рентабельности при выращивании рассады из микрорастений составил 166-232 %;
- при выращивании супер-суперэлиты рентабельность производства данной классности семян является высокой, независимо от способа получения исходных растений. Однако, наивысший показатель - 175 % был получен при выращивании рассады на ионообменном субстрате Трион. Превышение по сравнению с рентабельностью пробирочного материала составило 13 %;
- общие затраты в расчете на 1 тыс. миниклубней составили 2852 руб. при рассадном способе и 1627 руб. при использовании in vitro микроклубней, себестоимость одного мини-клубня составила соответственно 2,85 и 1,63 руб.
Рекомендации производству
Агропромышленному комплексу Северо-Западного региона РФ необходимо расширить ассортимент сортов для семеноводство картофеля различных групп спелости - как государственного, так и частного - на основе добровольного сертифицирования, которое позволит прийти в производство высокоурожайным, ценным сортам и выйти на новый качественный уровень, повысить эффективность отрасли.
1. При вычленении меристем следует использовать питательную среду в модификации ВГСХА с минеральной основой Мурасиге-Скуга. Для клонального микроразмножения растений картофеля в культуре in vitro в качестве заменителя агара применять природный материал - перлит.
2. Качество оздоровленных линий картофеля, полученных в культуре in vitro необходимо проверять в течение трех лет в полевых условиях. Для увеличения количества междоузлий растений вводить в питательную среду перед последним черенкованием регулятор роста гиббереллин в концентрации от 0,5 до 1,5мг/л, 6- БАП в концентрации 1 мг/л, ИУК в концентрации 0,5 мг/л. За неделю до высадки растений снимать пробки с пробирок с добавлением дистиллированной воды.
3. Полученные на питательной среде MS+ кинетин в осенне-зимний период в лабораторных условиях микроклубни массой 0,25-1,5 г. использовать в качестве исходного (базисного) материала в первичном семеноводстве картофеля.
4. Удаление ботвы через 10 дней после массового цветения, снижает процент пораженности клубней паршой обыкновенной и растений вирусами, что соответствует по качеству исходному (базисному) материалу (ГОСТ 29268-91 - Оздоровленный исходный материал).
5. Применять ионообменный субстрат Трион в качестве эффективного способа повышения приживаемости и продуктивности растений картофеля при переходе из культуры in vitro в in vivo.
6. Для повышения эффективности производства семенного материала в производственных условиях целесообразно использовать схему посадки 70x20 с густотой стояния растений 74,4 тыс. шт.
Основные опубликованные работы по теме диссертации
1. В изданиях рекомендованных ВАК: 1. Федорова Ю.Н. Влияние питательной среды на клональное размножение картофеля in vitro / Ю.Н. Федорова, М.А. Эрастова // Картофель и овощи.-2008.-№4.- С.21.
2. Федорова Ю.Н. Правильно выбирайте технологию ускоренного размноже-
ния картофеля на оздоровленной основе / Ю.Н. Федорова // Картофель и овощи.- 2009.- №4.- С.21.
3. Федорова Ю.Н.- Оптимальная питательная среда для микроразмножения
картофеля / Ю.Н. Федорова, JI.H. Федорова // Картофель и овощи.- 2009,-№5.- С.30.
4. Федорова Ю.Н. Изучение влияния концентрации гиббереллина на ускорен-
ное размножение картофеля в условиях in vitro / Ю.Н. Федорова, JI.H. Федорова // Естественные и технические науки.- 2009.- №1.- С.88-91.
5. Федорова Ю.Н. Изучение процесса ризогенеза растений картофеля in vitro/
Ю.Н. Федорова, М.А. Эрастова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета.- 2009 - №5(55).- С. 21-24.
6. Федорова Ю.Н. Йонообменный субстрат Трион для доращивания микро-
растений / Ю.Н. Федорова//Картофель и овощи.- 2010.- № 1.-С.28.
7. Федорова Ю.Н. Использование оздоровленного картофеля в производст-
венных условиях Порховского района / Ю.Н. Федорова, JI.H. Федорова, Н. Лебедева И Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2011. - №3(30)-С.178-180.
8. Федорова Ю.Н. Распространение вирусных болезней в посадках картофеля
в Псковской области / Ю.Н. Федорова // Защита растений и карантин. -2011. - № 5. -С.53-54.
9. Федорова ЮЛ. Обоснование оптимальных показателей получения микро-
клубней картофеля в культуре in vitro / Ю.Н. Федорова // Известия СПбГАУ - 2011№23 - С.47-51. Ю.Федорова Ю.Н. Особенности семеноводства картофеля на безвирусной основе в Псковской области / Ю.Н. Федорова //Аграрная наука.- 2011.- №7. -С.15-18.
2. В монографиях и научных рекомендациях:
1. Федорова Ю.Н. Организация семеноводства картофеля на оздоровленной основе на территории Северо-Западного региона: монография / Ю.Н. Федорова.- Великие Луки: РИО ФГОУ ВПО «ВГСХА», 2009.- 109с.
2. Федорова Ю.Н. Научные рекомендации по семеноводству картофеля / Ю.Н. Федорова.- Великие Луки: РИО ФГОУ ВПО «ВГСХА», 2009.
3. В сборниках научных трудов в региональных научных периодических изданиях:
1. Федорова ЮЛ. Клональное микроразмножение оздоровленных сортов картофеля / Ю.Н. Федорова, О.М. Малютина // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сб. материалов VIII Всерос. науч.-практ. конф. -Пенза: РИО ПГСХА, 2004.- С.150-152.
2. Федорова Ю.Н. Характеристика регенерационной способности сортов картофеля в условиях in vitro / Ю.Н. Федорова, О.М. Малютина // Состояние и перспективы развития с.-х. производства Псковской области: сб. науч. тр.-Великие Луки: Великолукская СХА, 2004. - С.105-107.
3. Федорова Ю.Н. Получение микроклубней в условиях in vitro / Ю.Н. Федорова, О.М. Малютина // Состояние и перспективы развития с.-х. производства Псковской области: сб. науч. тр.-Великие Луки: Великолукская СХА, 2004. - С.103-105.
4. Федорова Ю.Н. Влияние индолил-3-уксусной кислоты на ризогенез vnrow - растений в культуре in vitro / Ю.Н. Федорова, О.М. Малютина // Состояние и перспективы развития с.-х. производства Псковской области: сб. науч. тр.-Великие Луки: Великолукская СХА, 2005. - С.243 - 246.
5. Федорова Ю.Н. Адаптационная способность сортов картофеля при кло-нальном микроразмножении / Ю.Н. Федорова, О.М. Малютина // Состояние и перспективы развития с.-х. производства Псковской области: сб. науч. тр.-Великие Луки: Великолукская СХА, 2005.- С.246-248.
6. Федорова Ю.Н. Оптимизация условий культивирования растений картофеля на разных этапах клонального микроразмножения / Ю.Н. Федорова // Вопросы картофелеводства: актуальные проблемы науки и практики: науч. тр.- М., 2006.- С.465-470.
7. Федорова Ю.Н., соавт. Малютина О.М. Семенная продуктивность исходного материала картофеля, полученного на оздоровленной основе в условиях Псковской области / О.М. Малютина, В.Ф. Назарова, Ю.Н. Федорова // Вопросы картофелеводства: актуальные проблемы науки и практики: науч. тр.-М., 2006.-С.465-470.
8. Федорова Ю.Н. Оценка размножения сортов картофеля в условиях in vitro / Ю.Н. Федорова // Проблемы развития аграрного сектора региона: материалы всерос. науч.-практ. конф. (13-15 марта 2006 г., г.Курск). 4.1. - Курск: Изд-во Курск.гос.ак., 2006.- С. 185-187.
9. Федорова Ю.Н. Адаптационная способность картофеля на основе биотехнологических методов / Ю.Н. Федорова, Н.П. Гудкова, О.М. Малютина и др. // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сб. материалов X Всерос. науч.- практ. конф. - Пенза: РИО ПГСХА, 2006. - С.116 -118.
Ю.Федорова Ю.Н. Выращивание исходного семенного материала картофеля с использованием модифицированных питательных сред / Ю.Н. Федорова, О.М. Малютина, Л.Н. Игнатьева // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сб. материалов X Всерос. науч.- практ. конф. - Пенза: РИО ПГСХА, 2006. - С.121 -124.
Н.Федорова Ю.Н. Изучение адаптационной способности оздоровленного материала картофеля / Ю.Н. Федорова Н Состояние и перспективы развития с.-х. производства Псковской области: сб. науч. то.- Великие Луки: Великолукская СХА, 2006.- С.90-92.
12.Федорова ЮЛ. Оценка размножения сортов картофеля Снегирь и Кардинал в условиях in vitro /Ю.Н. Федорова, Л.Н. Игнатьева// Инновации молодых ученых- развитию АПК России: материалы науч.-практ. конф. (23-24 марта 2006г.). 4.1: Современные достижения агрономической науки. Проблемы зоотехнической науки. - Великие Луки: Великолукская ГСХА, 2006. -С. 27-28.
13. Федорова Ю.Н. Семеноводство картофеля в условиях Псковской области / Ю.Н. Федорова // Вестник РГАЗУ. - 2006. - №1(6). - С.101-102.
14. Федорова Ю.Н. Производство исходного материала картофеля в условиях Тверской области / Ю.Н. Федорова, JI.H. Федорова // Роль молодых ученых в развитии науки: материалы II науч.-практ. конф, - Великие Луки, ?007.-С.124-126.
15. Федорова Ю.Н. Оптимизация технологии выращивания микроклубней в процессе оригинального семеноводства Псковской области / Ю.Н. Федорова // Ресурсосберегающие и экологически безопасные технологии в кормопроизводстве северо-западного региона РФ: сб. тр. Межрегион, науч.-практ. конф. - Псков-Великие Луки, 2007.- С. 181-184.
16. Федорова Ю.Н. Внедрение системы семеноводства картофеля на оздоровленной основе в хозяйствах Псковской области / Ю.Н. Федорова // Достижения науки - агропромышленному производству: материалы юбилейной науч.-практ. конф.- Великие Луки, 2007.- С. 63-73.
17. Федорова Ю.Н. Система семеноводства картофеля на оздоровленной основе в хозяйствах Псковской области / Ю.Н. Федорова // Роль молодых ученых в развитии науки: материалы Ш науч.-практ. конф.- Великие Луки, 2008.- С. 70 -76.
18.Федорова Ю.Н. Изучение динамики роста междоузлий у микро растений картофеля в условиях in vitro / Ю.Н. Федорова, Л.Н. Федорова // Картофелеводство: результаты исследований, инновации, практический опыт: материалы науч.-практ. конф. координационного совещания «Научное обеспечение и инновационное развитие картофелеводства» / Рос.акд. с.-х. наук, Все-рос. НИИ картоф.хоз-ва; под ред. Е.А.Симакова. Т.1. - М., 2008. -С. 360-364.
19. Федорова Ю.Н. Оптимизация условий выращивания микроклубней в культуре in vitro и их использование в процессе оригинального семеноводства картофеля в северо-западном регионе / Ю.Н. Федорова, Б.В. Анисимов, Л.Н. Федорова и др. // Картофелеводство: результаты исследований, инновации, практический опыт: материалы науч.-практ. конф. координационного совещания «Научное обеспечение и инновационное развитие картофелеводства» / Рос.акд. с.-х. наук, Всерос. НИИ картоф.хоз-ва; под ред. Е.А.Симакова. Т.1. - М., 2008. - С.349-356.
20.Федорова Ю.Н. Процессы, влияющие на формирование урожая картофеля / Ю.Н. Федорова, А.Б. Малхасян, Л.Н. Федорова // Главный агроном.- 2009.-№1.- С.-35.
21.Федорова Ю.Н. Изучение адаптационных способностей сортов картофеля при выращивании на ионитопонных установках и в лентах / Ю-Н, Федорова // Через инновации в науке и образовании к экономическому росту АПК: материалы междунар. науч.-практ. конф. (5-8 февраля 2008 г., пос. Персиа-новский). В.4-Х т. Т.П.- Донской ГАУ, 2008.- С. 85-87.
22. Федорова Ю.Н. Возделывание оздоровленного семенного материала картофеля в условиях Северо-Западного региона РФ / Ю.Н. Федорова, Л.Н. Федорова // Инновационные технологии в растениеводстве: материалы на-
уч.-практ. конф. (27 марта 2009г.). - Мичуринск: Мичуринский госагроуни-верситет, 2009. - С. 218-220.
23. Федорова Ю.Н. Оптимизация минеральной части питательной среды для развития морфогенеза картофеля в культуре in vitro / Ю.Н. Федорова, JI.H. Федорова // Инновационные технологии в растениеводстве: материалы на-уч.-практ. конф. (27 марта 2009г.). - Мичуринск: Мичуринский госагроуни-Берситет, 2009.-С. 216-218.
24. Федорова Ю.Н. Изучение процесса ризогенеза растений картофеля в культуре in vitro / Ю.Н. Федорова // Аграрная наука в XXI веке: проблемы перспективы: материалы Ш Всерос. науч.-практ. конф. / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов: ИЦ «Наука», 2009. - С. 361-363.
25. Федорова Ю.Н. Размножение исходного материала картофеля для первичного семеноводства / Ю.Н. Федорова // Аграрная наука в XXI веке: проблемы перспективы: материалы Ш Всерос. науч.-практ. конф. / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов: ИЦ «Наука», 2009. - С. 363-365.
26. Федорова ЮЛ. Фитопатологическая ситуация на картофеле в Псковской области и пути ее улучшения / Ю.Н. Федорова, JI.H. Федорова // Вклад молодых ученых в развитии науки: материалы IV междунар. науч.-практ. конф. - Великие Луки: РИО ВГСХА, 2009.- С.130-132.
27. Федорова Ю.Н. Возделывание оздоровленного семенного материала картофеля в условиях Северо-Запада / Ю.Н. Федорова, К.Н. Макеенко Л.Н. Федорова И Вклад молодых ученых в развитии науки: материалы IV междунар. науч.-практ. конф. - Великие Луки: РИО ВГСХА, 2009 - С. 107-110.
28. Федорова ЮЛ. Оптимизация питательной среды для развития ризогенеза картофеля в культуре in vitro / Ю.Н. Федорова, Л.Н. Федорова // Вклад молодых ученых в развитии науки: материалы IV междунар. науч.-практ. конф. - Великие Луки: РИО ВГСХА, 2009.- С.128-130.
29. Федорова Ю.Н. Изучение адаптационных возможностей полученного исходного материала картофеля / Ю.Н. Федорова, Л.Н. Федорова // Вклад молодых ученых в развитии науки: материалы IV междунар. науч.-практ. конф. - Великие Луки: РИО ВГСХА, 2009.- С.132-134.
30.Федорова Ю.Н. Применение системы семеноводства картофеля на оздоровленной основе в Псковской области / Ю.Н. Федорова, А.Б. Малхасян // Главный агроном.- 2009.- № 5.- С.37 -39.
31. Федорова Ю.Н. Семеноводство оздоровленного картофеля в СевероЗападном регионе / Ю.Н. Федорова // Сельское хозяйство: проблемы и перспективы: сб. материалов межрегион. науч.-практ. конф.- Великие Луки: РИО ВГСХА, 2009. - С. 43-45.
32.Федорова Ю.Н. Оптимизация показателей морфогенеза при ускоренном микроразмножении растений в культуре in vitro / Ю.Н. Федорова, В.В. Морозов // Картофелеводство: материалы координационного совещания и науч.-практ. конф., посвященной 120-летию со дня рождения А.Г. Лорха / Рос.акад с.х. наук, Всерос.НИИ картоф.хоз-ва; под.ред. Е.А. Симакова.- М., 2009,- С.207-208.
33.Федорова Ю.Н. Изучение адаптироанных по вегетационному периоду сортов картофеля для семеноводства / Ю.Н. Федорова // Наука о проблемах инновационного развития АПК: сб. материалов междунар. науч.-практ. конф.-Великие Луки: РИО ВГСХА, 2010.- С.34-37.
34. Федорова Ю.Н. Совершенствование приемов возделывания оздоровленного картофеля / Ю.Н. Федорова, Д. Дроздов // Вклад молодых ученых в развитии науки: материалы V междунар. науч.-практ. конф. - Великие Луки: РИО ВГСХА, 2010.-С.102-103.
35.Федорова Ю.Н. Микроклубни in vitro как фактор оптимизации семеноводства картофеля / Ю.Н. Федорова, Е.А. Михайлов // Вклад молодых ученых в развитии науки: материалы V междунар. науч.-практ. конф. - Великие Луки: РИО ВГСХА, 2010.- С.103-106
36.Федорова Ю.Н. Развитие отрасли семеноводства на территории Псковской области / Ю.Н. Федорова // Вклад молодых ученых в развитии науки: материалы V междунар. науч.-практ. конф. - Великие Луки: РИО ВГСХА,
2010.-С.101-102.
37.Федорова Ю.Н. Изучение адаптационных условий полученного исходного материала картофеля / Л.Н. Федорова, Ю.Н. Федорова // Вклад молодых ученых в развитии науки: материалы V междунар. науч.- практ. конф. - Великие Луки: РИО ВГСХА, 2010.- С.98-99.
38. Федорова Ю.Н. Влияние культуры ткани на морфологические признаки сортов / Ю.Н. Федорова, Н.В. Лебедева // Достижения молодых ученых: перспективы, технологии, инновации для развития АПК: сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. - Великие Луки: РИО ВГСХА, 2011.- С. 105-106.
39.Федорова Ю.Н. Сравнительная эффективность различных модификаций питательных сред при ускоренном микроразмножении картофеля) / Л.Н. Федорова // Достижения и перспективы развития сельскохозяйственной науки: сб. материалов междунар. науч.-практ. конф. - Великие Луки: РИО ВГСХА,
2011.-С.106-107.
Лицензия ЛР№ 040831 Подписано к печати 28.07.2011 Формат 60x90/16 Усл. печ. 2,75 п.л. Тираж 100 экз.
, Заказ 75
Редакционно-издательский отдел ФГОУ ВПО «ВГСХА» 182100, г. Великие Луки, пл. Ленина, 1
-
Федорова, Юлия Николаевна
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Брянск, 2011
-
ВАК 06.01.05
- Совершенствование элементов технологии возделывания картофеля в условиях сухих степей Республики Тува
- Сортовой потенциал и семенная продуктивность картофеля в степной зоне Республики Хакасия
- Выращивание раннего картофеля в Центральной Якутии
- Урожайность и качество картофеля в зависимости от плотности и массы семенных клубней на разных фонах органических и минеральных удобрений
- Эффективность агротехнических приемов повышения урожайности и качества раннего картофеля в лесостепи Новосибирского Приобья
