Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ В РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ РСО-АЛАНИЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ В РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ РСО-АЛАНИЯ"

4- З^/А/

На правах рукописи

СЕБЕТОВ ВЛАДИМИР ХАДЖИ-МУРАТОВИЧ

ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ В РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ РСО-АЛАНИЯ

Специальность 06.01.09 - Растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Владикавказ - 2004

Диссертационная работа выполнена в отделе селекции и семеноводства с.-х. культур Северо-Кавказского Научно-исследовательского института горного и предгорного сельского хозяйства (СКНИИГПСХ)

Научный руководитель: Заслуженный работник сельского хозяйства РСО-Алания,

доктор сельскохозяйственных наук Щербинин Анатолий Николаевич.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РСО-Алания,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Набоков Павел Хаджумарович

кандидат сельскохозяйственных наук Абазов Аниуар Хамидович

Ведущее предприятие: Министерство сельского хозяйства РСО-Алания.

Защита диссертации состоится А « » 2004 г. на заседании

диссертационного совета ДМ 220.023.01 ФГОУ ВПО «Горский ГАУ» по адресу: Россия, РСО-Алания, г. Владикавказ, ул. Кирова, 37.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Горский ГАУ». Автореферат разослан «

2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук, —'

доцент Т.Б. Хадикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Для дальнейшего увеличения производства картофеля и улучшения его качества важное значение имеет дальнейшее совершенствование всех звеньев системы семеноводства и, прежде всего, увеличение объемов и повышение качества производимого супер-элитного и элитного картофеля в специализированных хозяйствах. Наиболее успешное решение этой задачи может быть достигнуто на основе широкого применения в первичном семеноводстве исходного материала, оздоровленного методом верхушечной мерисистемы. В связи с этим, проведение более детальных разработок в направлении совершенствования и оценки эффективности методов отбора, воспроизводства меристемного исходного материала в различных экологических условиях гор и предгорий, схем выращивания супер-суперэлитного картофеля, обеспечивающих высокие качественные показатели и наибольший выход кондиционных семенных клубней в питомниках первичного семеноводства, новых районированных сортов является важной и актуальной задачей научных исследований.

Цель и задачи исследований. Определить оптимальный метод отбора исходного материала картофеля в двух экологических зонах.

Для достижения поставленной цели задачами исследований являлось:

1. Выявить наиболее эффективный метод отбора исходного материала.

2. Изучить поражаемость сортов картофеля вирусами и вирусными болезнями в лесостепной и горной зонах в зависимости от метода отбора.

3. Изучить влияние методов диагностики вирусов на поражаемость ими картофеля.

4. Определить закономерности в накоплении сортами хозяйственно ценных признаков: крахмала и сухого вещества; витамина С и редуцирующих Сахаров в зависимости от метода отбора и зоны выращивания.

5. Изучить зависимость содержания в клубнях хозяйственно ценных признаков от уровня пораженности вирусами в разных экологических условиях. ......

с/-

6. Изучить зависимость накопления урожая от степени поражения вирусами в лесостепной и горной зонах.

7. Дать биоэнергетическую оценку новым схемам поддержания семенного материала до суперэлиты в здоровом от вирусной инфекции состоянии.

Научная новизна. Впервые в Северной Осетии-Алании проведено сравнительное исследование в 2-х контрастных экологических условиях и выявлены наиболее эффективные методы отбора исходного материала для первичного семеноводства. Изучены особенности роста, развития растений, степень поражения их вирусными и другими болезнями, количественный выход здорового материала в питомниках выращивания супер-суперэлитного картофеля трех допущенных к использованию сортов картофеля.

На основе оценки методов воспроизводства исходного материала на каждый новый цикл выращивания супер-суперэлитного картофеля показана возможность повышения процента отбора исходных растений с наибольшим количеством здоровых клубней в зависимости от исследуемых сортов.

Практическая значимость. В результате проведенных исследований разработаны приемы эффективного отбора в первичных звеньях семеноводства. Определены параметры воспроизводства болезнеустойчивых и здоровых растений супер-суперэлиты картофеля в зонах районирования и разных экологических условиях гор и предгорий.

Реализация результатов исследований. Разработанные методы размножения семенного материала позволяют в условиях горных и предгорных зон получать урожай высокого качества с минимальными показателями заболеваемости. Результаты исследований внедрены в ОПХ «Михайловское» на площади 70 га. Технология защищена патентом на изобретение № 2224397, МПК А01В79/02 2004.

Апробация работы. Основные положения, изложенные в диссертации, докладывались и получили одобрение на:

1. Научно-практической конференции Сибирского отделения РАСХН, г. Новокузнецк, 2001г.

2. 76-ой научной конференции молодых ученых агрономического факультета ГГАУ, посвященной 80-летию доктора сельскохозяйственных наук, профессора, Заслуженного деятеля наук Российской Федерации Г.Г.Джанаева. Владикавказ, 2001г.

3. 4-й международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий: проблемы регионального сотрудничества и региональной политики горных районов». Владикавказ, 2001.

4. Научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов. Санкт-Петербург, Пушкин, 2002г.

5. Международной научно-практической конференции. г.Пенза, 2002г.

6. 1-й региональной конференции молодых ученых, посвященной 100-летию со дня рождения профессора А.Б.Саламова. Владикавказ, 2002г.

Публикация результатов исследований: По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 7 глав, выводов, рекомендаций производству и приложений. Список литературы включает 491 наименований, в том числе 30 иностранных источников. Работа содержит 27 таблиц, 12 рисунков и 27 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1.Условия и методика проведения исследовании. Исследования проводились на экспериментальных базах в ОПХ «Михайловское» и на Горном опорном пункте с.Даргавс Северо-Кавказского НИИ горного и предгорного сельского хозяйства в период 2000...2002г.г. путем постановки полевых опытов и выполнения лабораторных анализов.

Метеорологические условия вегетационных периодов 2000...2002г.г. характеризовались данными метеостанции «Михайловское» и «Даргавская».

Лесостепная зона. Сумма активных температур зоны исследований колебалась в пределах 3000...3200°С за год со среднегодовой температурой воздуха +8,5с,С. По данным Михайловской метеостанции самые высокие дневные температуры дости-

гают пределов 35...37°С, а самые низкие зимние температуры опускаются до -26...28°С. Длина безморозного периода здесь около 180 дней и по средним многолетним данным продолжается с 17 апреля до 18 октября. Устойчивый переход среднесуточных температур через 10°С в сторону понижения происходит примерно 15...20 октября. Среднесуточная температура января в среднем -4, 5°С, который является самым холодным месяцем в году. Устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через 0°С наблюдается в конце марта, а через 5°С - в начале апреля. Среднесуточные величины температуры составляют 19...25°С. Температура почвы переходит через +10°С примерно в середине апреля.

В период проведения исследований наблюдались следующие агрометеорологические условия. В 2000-м году температура в вегетационный период незначительно отклонялась от средней многолетней нормы, в среднем на 3...4°С. Весна была довольно теплой, с большим количеством осадков. В июне и августе уровень запасов влаги соответствовал нормам, а июль отличался засушливой погодой, осадков выпало 66 мм, то есть 70% нормы.

Весна 2001-го года была несколько холоднее обычного с большим недобором осадков (42,8% нормы). В первой декаде июня осадки выпадали в виде сильных ливневых дождей. Так, только 6 июня выпало осадков 74,2 мм. Температура в июле была на 1,5°С выше многолетней средней, а осадков выпало всего 8,6% нормы. Самая высокая температура была в III декаде месяца, когда воздух в отдельные дни нагревался до 30...34°С, а на поверхности почвы до 55...63°С, на глубине 10 см -26...29°С. среднесуточная температура воздуха превышала норму на 4°.

В течение весны 2002 года удерживалась теплая, временами жаркая погода. Особенно жарко и сухо было во второй декаде апреля + 26...28°С. Много осадков выпало во второй половине весны. С начала лета и до конца июня удерживалась теплая погода. Средние декадные температуры воздуха были близки к норме. В августе установилась очень жаркая и сухая погода, температура достигала 34...35°С; средние декадные температуры превышали норму на2...4°С.

В горной зоне: Район прохладный, избыточного увлажнения с ГТК - 2,0...2,5. Сумма температур за вегетационный период колеблется в пределах 1800...2600°С. Зима наступает в конце ноября - начале декабря. Средняя месячная температура самого холодного месяца - января - 3,9°С. Абсолютный минимум температуры воздуха может понижаться до - 28...30°С. Снежный покров, в среднем, появляется во 2-3-й декадах ноября, а устойчивым он становится в 3 декаде декабря. Во второй декаде февраля происходит его разрушение. В середине марта средняя суточная температура воздуха устойчиво переходит через 0°С (наступает весна), а во второй декаде апреля - через 5°С. В третьей декаде апреля в среднем заканчивается заморозки, начинается безморозный период, который продолжается в среднем 160... 170 дней. Однако весенние заморозки могут быть и позже указанных сроков. В летний период район избыточно увлажнен. Сумма осадков за вегетационный период колеблется в пределах 350...650 мм, за год их выпадает 550...750 мм. Относительная влажность воздуха обычно высокая во все периоды года, до 85...89%, однако в июне-августе она может снижаться до 50%, иногда ниже.

В годы проведения исследований наблюдались следующие погодные условия: в 2000 году температура воздуха была близка к норме. Все месяцы вегетационного периода, кроме апреля, были переувлажнены, что сказалось на всходах в начале вегетации и они появились на 7...8 дней позже, и были недружными.

Май 2001 года был на 1,5°С теплее обычного, особенно в начале месяца, когда температура воздуха превышала на 3°С среднюю температуру. Осадков за месяц выпало в 63,7 мм - 70,5% нормы. Температура июня была на 1,8°С ниже нормы. Минимальная температура воздуха наблюдались 19 и 22 числа ниже на 2° и 3°С. Осадков выпало 101,4 мм, что равно многолетней средней. Июль был теплее на 0,8°С, тогда как осадков выпало всего 20,3 мм, что на 48,4 мм меньше нормы. Особенно жаркой была III декада, когда максимальная температура воздуха достигла +28°С, а почвы, на глубине 10 см + 24,5°С, осадков в это время не было совсем.

Климатические условия 2002 года сложились более благоприятно. Последний заморозок был отмечен 6-го апреля - 7°С. Май был на 0,4°С холоднее, с большим количеством осадков - 114,4 мм, что на 30,4 мм выше нормы. Июнь был теплее нормы на 1,6°С, а осадков выпало на 10,9 мм меньше нормы, однако, учитывая запас влаги в почве от майских осадков и довольно большое их количество, в I декаде месяца (110,3% нормы) растения развивались вполне нормально.

Бутонизация и начало цветения проходили при благоприятных условиях погоды. Но в июле при среднемесячной температуре 16,9° осадков выпало лишь 29,3 мм (на 48,7мм ниже нормы). За месяц было только 2 дня с существенными осадками, и это сказалось во второй половине месяца на цветении и развитии картофеля. Растения, в большей степени, страдали от высокой температуры и засушливых условий.

Почвы лесостепной зоны представлены выщелоченными черноземами - глинистые, каменисто-хрящеватые, подстилаемые галечником с глубины 50-100см. В горах почвы горнолуговые, субальпийские, по механическому составу относятся к средне- и тяжелосуглинистым, каменисто-хрящеватым. Содержание гумуса в пахотном горизонте выщелоченного чернозема колеблется в пределах 6,21...6,98%, горнолуговых — 4,6...5,2%. Однако с глубиной содержание гумуса заметно снижается. Реакция почвенного раствора опытных участков слабо-кислая, рН в среднем 4,9...5,2 в горах и 5,2...5,7 в лесостепной зоне.

В лесостепной зоне черноземы отличаются высокими запасами питательных веществ - азота - 0,4%; фосфора-0,2...0,3%, калия- 1,62...1,90%. Насыщенность основаниями - 88,7...90,9%. В горной зоне общего азота содержится от 0,62 до 1,17%, тогда как гидролизуемого азота 6,44.. .6,72 %; обменного калия - около 14%; фосфора - 3,4.. .4,2%.

Исследования по сравнению методов отбора исходного материала в первичном семеноводстве картофеля, проводили на трех районированных сортах - Волжанин, Юбилейный Осетии и Владикавказский.

Сравнивали два метода отбора - клоновый и меристемный. В соответствии с поставленными вопросами изучались следующие варианты опытов:

- Клоновый отбор с визуальной и серологической оценкой, лесостепная зона

- Меристемный отбор с визуальной оценкой и ИФА, лесостепная зона

- Клоновый отбор с визуальной и серологической оценкой, горная зона

- Меристемный отбор с визуальной оценкой и ИФА, горная зона

Исследования проводились по шестилетней схеме выращивания элиты на основе сочетания биотехнологических методов и клоновых отборов:

1-й год - Питомник отбора.

2-й год — Питомник клонов I года.

3-й год - Питомник клонов Н-го года.

4-й год - Суперсуперэлита.

5-й год - Суперэлита

6-й год - Элита.

Опыты закладывались в 4-х кратной повторности, по предшественнику озимая пшеница

Учетная площадь делянки на экспериментальном участке составляла - 20м2.

Все учеты и наблюдения проводили по методике ВНИИКХ (1980 и 1989), где осуществлялось:

- Фенологические наблюдения (по фазам развития).

- Учет количества основных стеблей и высоту растений определяли в фазу массового цветения.

- Вирусные болезни по внешним признакам болезни определяли визуально при появлении полных всходов, в фазы бутонизации и цветения.

- Пораженность растений наиболее распространенными вирусами X, Б, М, в скрытой форме определяли в фазу цветения серологическим капельным методом М.С.Дунина и Н.Н.Поповой в модификации А.Я.Камераза и Н.М.Щербаковой. Применялись сыворотки моновалентные и поливалентные, изготовленные лабораторией вирусологии ВНИИКХ.

- Поражение растений, полученных меристемным методом отбора, вирусами X, Б, М, У, Ь определяли более точным - иммуноферментным анализом по методике ВНИИКХ.

- Урожай клубней учитывали со всей площади делянки.

- В клубнях определяли содержание (методика ВНИИКХ, 1989):

- крахмал по Эверсу и сухое вещество

- сахар по Бертрану

- витамин С в лаборатории СКНИИГПСХ

- давали оценку потемнения мякоти клубня сырого (по 9-бальной шкале) и вареного (по 3-бальной).

- Математическую обработку урожайных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).

- Экономическую и биоэнергетическую эффективность выращивания суперэлиты клоновым и меристемным методом с применением серологического метода и ИФА проводили по методике ВНИИКХ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.Агробиологическая изменчивость сортов картофеля в зависимости от методов отбора исходного материала

Фенологические наблюдения, проведенные нами, показали, что использование меристемного метода в сочетании с иммуноферментным анализом оказали положительное воздействие на рост и развитие растений картофеля.

Результаты физиологических наблюдений свидетельствуют, что выращивание картофеля в горных условиях увеличивает вегетационный период в среднем на 4.. .8 дней.

Как видно из таблицы 1, при меристемном методе отбора число дней от посадки до полных всходов были больше у сорта Юбилейный Осетии в среднем на 1,1 дня в лесостепной зоне и 2,3 дня в горной . У других исследуемых сортов в этот период не было существенной разницы. Не отмечено существенных различий между методами

отбора, в количестве дней, в фазу бутонизация - цветение у сортов Волжанин и Юбилейный Осетии. Лишь у сорта Владикавказский сроки прохождения метафазно-го периода при обоих методах отбора, увеличены, в среднем, на 2...2,4 дня в лесостепной зоне и 2,1 ...3,4 дня в горной.

Анализируя данные межфазных периодов по годам исследования, было определено, что даже в год наиболее благоприятный для развития картофеля, меристемный отбор не имеет большого преимущества перед традиционным клоновым отбором.

В горных условиях, как и в лесостепной зоне, было отмечено лучшее развитие сорта Владикавказский, большого различия в количестве дней межфазных периодов не было, однако этот сорт отличался более быстрым прохождением самих фаз развития.

Таблица 1.

Фенологические фазы развития сортов картофеля при разных методах отбора исходного материала. Среднее по годам. (2000...2002г.)

Сорт Метод отбора Число дней метафазного периода Дтина вегетационного периода

Посадка - полные всходы Всходы - 1 Бутонизация-бутонизация цветение 1 Цветение-усыхание ботвы

СС Я 1 2 5 а о л и о Горная зона Лесостепная зона | д 5 " : = я « _ — 2 Ь о 5- 1 5 1- | =; Горная зона — « = ! ^ 5 = « Ъ - я В ' ■ е-£ ! £ 1 1 у [ Горная зона

Волжанин [Слоновый 23,0 25,4 19,0 20.7 | 14,9 1 16,6 40,9 42,9 97,8 105,6

Меристемный 23,6 25,3 19,4 20,2 | 14,2 15,6 40.5 41,8 97,7 102,9

Юбилейный Осетии Клоповый 23,8 25,5 18,9 20,3 : 14,4 ! 15,4 42.2 43,5 99,3 104,7

Меристемный 24,2 26,2 19,4 20,8 | 14,5 15,3 41.9 , 43,2 100,0 105,5

Владикавказский Клоновый 21,6 23,6 23,1 24,4 ^ 17,6 18,7 37.9 1 39,2 100,2 106,9

Меристемный 22,1 23,8 22,9 ! 23,9 : 17.3 1 18,6 37.8 1 39,4 1101,11105,7 ! 1

На основании полученных результатов можно заключить, что. в лесостепной зоне, при посадке клубней, оздоровленных меристемным методом отбора, всходы появ-

ляются на 1 ...2 дня раньше у сорта Владикавказский и 1___1,5 дня позже у сорта Юбилейный Осетии, по сравнению с материалом, отобранным клоновым методом. Однако разницы в наступлении последующих фаз развития у сорта Юбилейный Осетии не наблюдалось. Отмечены лишь различия у сорта Владикавказский; меристемный метод отбора не уступает традиционному клоновому методу отбора и более эффективен в горных условиях у сорта Владикавказский.

Следовательно, полученные данные по межфазным периодам дают основание полагать, что разницы в длине вегетационного периода между методами отбора в разных экологических условиях не было. Наблюдаются только различия по сортам и зонам выращивания. Экологические условия горной зоны удлиняют вегетационный период в среднем на 5... 8 дней.

З.Особенности поражения сортов картофеля вирусами и вирусными болезнями в зависимости от метода отбора исходного материала Исследования, проведенные нами, подтверждают то, что первичное семеноводство картофеля должно проводиться преимущественно в горных экологических условиях, при выращивании семенного материала, полученного методом верхушечной меристемы. Из-за слабого распространения вирусов, малой активности насекомых-переносчиков, климатических условий горных районов, приближенных к естественным, повышающих устойчивость картофеля к вирусам и вирусным болезням. Так же можно сделать вывод, что диагностику вирусов необходимо проводить всеми тремя способами; визуальной оценкой, серологическим анализом и ИФА.

Так как визуальная оценка позволяет выявить пораженные растения на самых ранних стадиях развития (после полных всходов), серодиагностика позволяет проводить массовые анализы, что дает возможность проверять на наличие скрытой инфекции максимум растений. ИФА - это более точный метод диагностики вирусов, который выявляет наличие «тяжелых» вирусов Ь и У.

Так, при клоновом методе отбора по результатам визуальной оценки, в первый год были поражены все сорта, особенно сорт Юбилейный Осетии. Сорта Волжанин и Владикавказский имели среднюю степень пораженности - в лесостепной зоне. В горной зоне сильно был поражен сорт Владикавказский, средней пораженности был сорт Волжанин и слабые симптомы наблюдались у сорта Юбилейный Осетии. На второй год исследований много больных растений было обнаружено на сорте Владикавказский, меньше был поражен Юбилейный Осетии и очень слабые симптомы болезней наблюдались в лесостепной зоне на сорте Волжанин.

В горной зоне на второй год больных растений обнаружено всего 0,2% - Владикавказский, 0,1% - Волжанин, а сорт Юбилейный Осетии поражен не был. На третий год исследований по данным визуальной оценки при клоновом методе отбора в лесостепной зоне минимальное поражение получил сорт Юбилейный Осетии - 1,5%, что на 1,5% ниже, чем у сорта Волжанин, а Владикавказский имел 3,5% пораженных растений (таблица 2).

Таблица 2.

Сводная оценка поражения растений вирусными болезнями и вирусами по сортам __картофеля_

Сорт Поражение вирусами и вирусными болезнями, %

Визуальная опака Серологическая оценка ИФА

Лесостепная зона Горная зона Лесостепная зона Горная хна Лесостепная зона Горная зона

о о о сч о о Сч> о о сч о о о м о о гч о о гч о о о о о С4 о о сч 2000 2001 2002 о о о сч о о О! п о о (М о о о о о сч о о сч

Клоновый сггоор

Волжанин 6,7 | 1,0 3,0 1,0 0,1 0 20,0 7,0 0 | 7,0 2,0 0 15,0 2,0 | 0 0 0 0

ЮбтешшшОсегш 115.0' 2,5 1 1,5 0,9 0,9 0 6,0 1.0 ! 0 1 7,0 • 1 ! 1,0 0 13,0 1,0 { 0 0 0 0

| I Владикавказский | 7,7 | 3,0 3,5 0,2 0 11,о' 3,0 | 0 | 6.0 1.0 0 26,0 8.01 0 1 0 0 0

Мерисгемный отбор

Волжанин ! 5.1 1 0 1,0 0,4 [ 0 1 0 111.0 2,0 | 0 1,0 0 о ! п,о! з.о 1 1 0 0 0 0

! ЮбшашыйОсспш ; 6.6 1.0 0 0,4 | 0 ! 0 | 3.0 ^ 0 | 0 1.0 0 0 ! 7.0 : 1.0 1 0 | 0 0 0

Влагшкавкшский ! 4,9 1.0 0 0.6 0 | 0 | 5 0• 0 ! 0 1 0 1 0 1 0 ! 13.0! 4.0! 0 1 0 1 1 ' 1 ! ! о!о

В горной зоне на третий год визуально пораженных растений отмечено не было, что свидетельствует о более быстром оздоровлении картофеля в горных условиях, в которых практически не происходит перезаражения в последующих репродукциях.

Относительно меристемного отбора можно отметить, что в первый год в лесостепной зоне поражение по трем сортам было практически одинаковым: минимальное поражение было у сорта Владикавказский - 4,9%, Волжанин - 5,1%, максимально поражен был сорт Юбилейный Осетии - 6,6%. В горной зоне по всем сортам поражение составляло 1,4%, максимально поражен был Владикавказский - 0,6%. На второй год исследований в лесостепной зоне сорт Волжанин не был поражен, другие же сорта имели по 1% пораженных растений. На третий год сорта Владикавказский и Юбилейный Осетии были оздоровлены, а Волжанин был поражен - 1%, что говорит о вторичной инфекции, имеющей место в лесостепной зоне уже на первый год посте оздоровления. В горной же зоне на второй, и третий годы поражения картофеля вирусами не отмечено.

Известно, что серологические анализы проводят для выявления отдельных вирусов - X, Б, М и их комплекса. Этот метод диагностики является более точным, чем визуальная оценка.

Из данных таблицы 2 видно, что поражение сортов картофеля этими вирусами очень сильное, но это наблюдалось только в первый год при обоих методах отбора. Из результатов исследований по клоповому отбору видно, что более сильное поражение сортов картофеля наблюдалось в лесостепной зоне. Даже на второй год это поражение было больше в три-четыре раза, чем в горной зоне. В то же время видно, что на второй год в горной зоне растения были поражены не всеми вирусами, а только вирусом Б и частично вирусом М (сорт Волжанин), а в лесостепной зоне на второй год растения поражались всеми вирусами. На третий год исследований при клоновом методе отбора по результатам серологических анализов в лесостепной и горной зонах пораженных вирусами X, Э, М растений не обнаружено.

При меристем ном методе отбора показатели намного лучше. В разных экологических условиях вирус М встречайся у сорта Волжанин, только в первый год. Так же

этот сорт поражался и вирусами X и Б, но только в лесостепной зоне и только в первый год. Другие сорта так же поражались вирусами только в первый год, Юбилейный Осетии вирусом Б, а Владикавказский вирусом X. Другими вирусами эти сорта не поражались. На второй и третий год при меристемном методе отбора, в обеих экологических зонах поражения вирусами X, Б, М не выявлено (таблица 2).

По данным иммуноферментного анализа (таблица 2) можно сделать общий вывод, что сорта картофеля поражались не только вирусами X, Б, М, но и вирусами Ь и У, но это поражение было незначительным, так как уже на второй год, при клоновом методе отбора в лесостепной зоне максимальное поражение Ь-вирусом было незначительным — 2% у сортов Волжанин и Владикавказский, сорт Юбилейный Осетии поражен не был, а У вирусом - 3% у сорта Владикавказский и по 1% - Волжанин и Юбилейный Осетии. При меристемном методе максимальное поражение было 2%. На третий год поражения вирусами, по данным иммуноферментного анализа, в лесостепной зоне, при обоих методах отбора не отмечено. В горной зоне, по данным ИФА, поражения вирусами не наблюдали (таблица 2).

Обобщая эти данные, можно сделать вывод, что первичное семеноводство картофеля необходимо проводить в горной зоне, так как материал оздоровленный методом апикальной меристемы, быстрее оздаравливается и дольше остается в здоровом от вирусной инфекции состоянии, а горные климатические условия из-за минимального количества переносчиков, способствуют поддержанию сортов в здоровом состоянии, так как являются максимально приближенными к естественным условиям произрастания картофеля в диком виде.

4.Влняние методов отбора исходного материала на продуктивность картофеля.

Изучая отзывчивость сортов картофеля на какой-либо из методов отбора, можно констатировать, что повышение урожайности происходит в обеих контрастных эко-

логических зонах, по всем сортам и по обоим методам отбора. Но если в горной зоне идет стабильное повышение урожайности по всем сортам и методам отбора, то в лесостепной зоне наблюдались различия. Погодные условия 2001 года в лесостепной зоне были не вполне благоприятными для картофеля и урожайность в некоторых вариантах уменьшалась, что сильно сказалось на сорте Юбилейный Осетии в лесостепной зоне (таблица 3).

Таблица 3.

Продуктивность картофеля разных сортов и методов отбора. Лесостепная зона.

Сорт Обший урожай клубней, ц/га % товарных клубней Средняя масса одного товарного клубня

2000 2001 2002 Сред 2000 2001 2002 Сред 2000 2001 2002 Сред

Клоновый отбор

Волжанин 165 183 196 181 89,7 76,1 73,7 79,8 62 54,6 69,8 62,1

Юбилейн. Осетии 156 133 140 143 92,3 73,0 79,7 81,7 60 58,4 59,2 59,2

Владикавказский 157 182 225 188 92,3 73,9 62,2 76,1 64 57,6 69,7 63,8

Меристемный отбор

Волжанин 157 223 194 191 91,7 73,1 73,4 79,4 67 63,2 64,6 64,7

Юбилейн Осетии 154 122 293 190 92,9 73,7 71,7 79,4 64 61,5 60,3 61,9

Владикавказский 154 214 210 193 92,2 66,1 72,6 77,0 65 62,4 64,3 63,9

НСРо.5 1,52 2,01 1,05 1,53

Зч 3,21 0,95 1,75 1,97

Как видно из приведенных в таблице 3 данных, клоновый отбор, у сорта Юбилейный Осетии, и на 3-й год не оказывал существенного влияния на урожайность, которая не превышала 140 ц/га. При меристемном методе отбора, в этот же год, развитие растений этого сорта было более интенсивным, и он дал урожай 293 ц/га, что на 100 ц/га больше, чем у сорта Волжанин (стандарт). Стабильная прибавка урожая 25...45 ц'га наблюдалась у сорта Владикавказский. Засушливые погодные условия

2001 года в горной зоне незначительно повлияли на урожайность сортов картофеля, но была тенденция к небольшому увеличению, что является результатом влияния на сорта методов отбора и горных условий.

Также необходимо отметить разницу в прибавке урожая между методами отбора. Если при клоновом методе отбора она варьировала в пределах 15...45 ц/га, то при меристемном методе она была более высокой и составляла 60... 170 ц/га (таблица 4).

Таблица 4.

Продуктивность картофеля разных сортов и методов отбора. Горная зона.

Сорт Общий урожай клубней, ц/га % товарных клубней Средняя масса одного товарного клубня

2000 2001 2002 Сред 2000 2001 2002 Сред 2000 2001 2002 Сред

Клоновый отбор

Волжанин 115 127 140 127 95,4 90,5 91,4 92,4 37,5 63,3 60,4 53,7

Юбилейн. Осетии 123 131 142 132 85,7 77,7 79,3 80,9 30,0 35,0 57,3 40,8

Владикавказский 124 134 141 133 87,5 62,9 79,7 76,7 25,0 45,0 63,1 44,4

Меристемный отбор

Волжанин 127 135 139 134 84,6 89,3 92,1 88,7 39,6 51,4 61,9 51,0

Юбилейн. Осетии 119 127 142 129 73,1 84,7 93,6 83,8 35,3 41,9 59,3 45,5

Владикавказский 121 133 144 133 77,5 82,9 81,1 80,5 31,1 47,3 61,7 46,7

НСРо.5 1,34 1,2 1,5 1,35

3,8 3,0 3,6 3,47

Что касается процента товарных клубней, то можно сказать, что с увеличением урожайности сортов картофеля он уменьшался при клоновом методе отбора в обеих экологических зонах выращивания, а при меристемном только в лесостепной зоне (таблица 4). В горной зоне он увеличивается при меристемном методе отбора.

Уменьшение этого показателя продуктивности в горной зоне происходит незначительно, на 3...5%, в отличие от лесостепной зоны, где эти пределы варьируют: при клоновом методе отбора 11...20%, а при меристемном 19...25%. Максимальное увеличение в горной зоне получил сорт Юбилейный Осетии, минимальное - Волжанин -2,8%, Владикавказский имел 5% повышения процента товарности клубней.

Рассматривая влияние методов отбора на среднюю массу одного товарного клубня, необходимо отметить, что в лесостепной зоне при клоновом методе отбора масса одного товарного клубня увеличивалась у сортов Волжанин и Владикавказский на 7% и 5 % соответственно, а у сорта Юбилейный Осетии, наоборот, отмечено небольшое снижение - 0,8%. При меристемном методе отбора в лесостепной зоне этот показатель уменьшался незначительно от 1% у сорта Владикавказский до 4% у сорта Юбилейный Осетии.

В горной зоне наблюдалась противоположная картина. С увеличением урожайности средняя масса одного товарного клубня так же увеличивалась по всем сортам и методам отбора. Но в отличие от лесостепной зоны увеличение было более значительным и составляло от 21 до 38г; так же имеются различия по этому показателю между методами отбора. При клоновом методе оно составляло 23...38 г, а при меристемном - 21...30г. Наибольшее увеличение средней массы одного товарного клубня имел сорт Владикавказский - 38г при клоновом методе отбора.

Из приведенных данных можно заключить, что для получения высокой продуктивности картофеля его семеноводство необходимо проводить в горных условиях и применять меристемный метод отбора исходного материала.

5.Качественная характеристика сортов картофеля в зависимости от методов отбора исходного материала.

Рассматривая биохимический состав клубней (содержание крахмала, сухого вещества, редуцирующих Сахаров и витамина С) изучаемых в различных экологических условиях при разных методах отбора семенного материала необходимо отме-

тить следующее: сорт Волжанин (табл.5) сохранял характерное для него содержание крахмала и сухого вещества на протяжении трех лет (2000...2002г.), немного увеличивая эти показатели (в среднем 0,1...1,5%) по мере оздоровления. Разница была лишь в том, что в горной зоне эти показатели были выше в среднем на 2%, чем в лесостепной зоне. Так же следует отметить, что засушливые погодные условия 2001 года не оказывали существенного влияния на содержание этих элементов в клубнях сорта Волжанин в обеих экологических зонах. Специфические условия засушливого года более существенное влияние оказывали на сорта Юбилейный Осетии и Владикавказский в обеих зонах. Существенное различие было между содержанием этих показателей по зонам. Если в горной зоне уменьшение было 0,9...3,7%, то в лесостепной зоне оно составляло 3,5...7,7%. Максимальное содержание этих показателей снижалось у сорта Юбилейный Осетии - 7,7% при клоновом методе и 6,6% при ме-ристемном.

На третий год клонового отбора Юбилейный Осетии увеличивал показатели по содержанию крахмала и сухого вещества в лесостепной зоне.

. При меристемном отборе эти показатели в горной зоне повышались на 0,7 и 0,8% соответственно. В остальных вариантах сокращение было незначительным (в среднем 0,3...0,4%). Сорт Владикавказский проявил себя лучше при меристемном методе отбора, увеличив содержание крахмала и сухого вещества в обеих зонах на 0,8%, при клоновом только в горной - на 0,5%.

Также проводились анализы на содержание в клубнях картофеля разных сортов и методов отбора витамина С и редуцирующих Сахаров (табл.6). Содержание последних было средним и больших изменений между методами отбора и зонами выращивания в их содержании не было. Содержание витамина С было самым разнообразным.

Таблица 5.

Биохимический состав клубней картофеля в зависимости от методов отбора и зоны выращивания

Содержание в клубне. %

Крахмал Сухое вещество

Сорт Лесостепная зона Горная зона Лесостепная зона Горная зона

2000 2001 2002 2000 2001 2002 2000 2001 2002 2000 2001 2002

Клоповый отбор

Волжанин 12,8 12,2 13,8 14,7 14,3 15,9 18,4 17,9 19,7 20,4 19,9 21,7

Юбилейный Осетии 12,3 12,7 13,3 16,2 16,3 16,9 17,9 18,4 18,9 21,9 22,0 22,7

Владикавказский 12,2 12,7 13,3 16,0 16,1 16,6 17,9 18,4 19,0 21,8 21,9 22,4

Меристемный отбор

Волжанин 11,2 11,3 11,6 14,0 14,4 14,8 17,0 17,0 17,2 19,5 20,2 20,4

Юбилейный Осетии 12,5 12,9 13,5 16,0 16,9 17,5 18,2 18,7 18,2 21,8 22,7 23,2

Владикавказский 12,0 13,7 14,5 16,4 16,7 16,5 17,5 19,4 20,2 22,2 22,4 22,2

Стабильного повышения или понижения его содержания не наблюдалось ни у одного из сортов при обоих методах отбора. Значительное различие наблюдалось только между зонами выращивания. В горной зоне его содержание было выше в среднем на 2,5...3,5 мг/%. Следует отметить, что в лесостепной зоне максимальное его содержание было у сорта Юбилейный Осетии - 4,71 мг/% при клоновом методе отбора и 4,54% при меристемном. А в горной зоне максимальное содержание витамина С было у сорта Волжанин 7,15 мг/% при клоновом методе отбора и 7,01 мг/% при меристемном.

Обобщая данные качественных показателей сортов картофеля, можно сделать вывод, что лучшими они были при меристемном методе отбора в горной экологической зоне.

Из приведенных данных можно заключить, что горные условия для всех сортов более благоприятны Исследуемые сорта имеют лучшие показатели качества при ме-ристемном методе отбора исходного материала. Необходимо отметить, что в горных условиях сорта, на которые оказывали в лесостепи сильное воздействие вирусные болезни или климатические условия выращивания, быстрее восстанавливались и оздо-равливались и давали стабильные показатели качества в последующих репродукциях.

Таблица 6.

Биохимический состав клубней картофеля в зависимости от методов отбора и

зоны выращивания.

Сорт Содержание в клубне:

Витамин С, мг/% Редуцирующих Сахаров, %

Лесостепная зона Горная зона Лесостепная зона Горная зона

2000 2001 2002 2000 | 2001 2002 2000 2001 2002 2000 2001 2002

Клоновый отбор

Волжанин 3,83 4,18 3,44 6,10 6,60 7,15 0,82 0,82 1,01 0,87 0,50 1,16

Юбилейный Осетии 4,40 4,71 4,18 6,52 7,04 7,11 0,84 0,78 1,01 0,89 1,15 1,11

Владикавказский 3,52 3,88 3,83 5,97 6,16 6,06 1,22 0,85 0,86 0,93 0,82 1,04

Меристемный отбор

Волжанин 3,74 3,52 4,09 6,72 6,16 7,01 0,84 1,01 0,84 0,96 0,82 1,01

Юбилейный Осетии 3,47 4,54 3,44 6,04 6,16 6,09 0,99 0,77 1,19 0,97 0,50 1,15

Владикавказский 4,09 3,74 3,96 6,44 6,60 6,57 0,82 0,84 0,76 0,92 0,52 0,89

6.Биоэнергетическая оценка методов отбора исходного семенного материала картофеля

Итоговый биоэнергетический коэффициент не показывал значительного преимущества использования меристемного метода отбора перед клоновым методом (таблица 7).

Таблица 7.

Биоэнергетическая оценка методов отбора исходного материала разных сортов (2000-2002).

Сорт Урожай, т/га Затраты энергии на урожай, ГДж/га Энергия, накопленная с урожаем, ГДж/га Чистый энергетический доход, ГДж/га Коэффициент энергетической активности Биоэнергетический коэффициент

к я 5 а с а о « о —* Гоная зона Лесостепная зона Гоная зона Лесостепная зона Гоная зона Лесостепная зона Гоная зона Лесостепная зона Гоная зона Лесостепная зона Гоная зона

Клоновый отбор

Волжанин 18,1 12,7 19,2 24,1 62,8 44,1 43,6 20,0 2,27 0,82 3,27 1,82

Юбилейный Осетии 14,3 13,2 17,2 23,8 49,6 45,8 32,9 22,0 1,88 0,92 2,88 2,68

Владикавказский 18,6 13,3 19,8 25,0 64,5 46,2 44,7 21,2 2,25 0,84 3,25 1,84

Меристемный отбор

Волжанин 19,1 13,4 20,3 24,4 66,3 46,5 45,9 21,1 2,26 0,83 3,26 1,83

Юбилейный Осетии 18,9 12.5 20,1 22,9 65,6 44,8 45,5 21,9 2,26 0,95 3,26 1,95

Владикавказский 19.2 13,3 21,7 26,0 66,6 46,2 44,9 20,2 2,06 0,77 3,06 177

Следует отметить, что максимальный биоэнергетический коэффициент в лесостепной зоне был у сорта Волжанин при обоих методах отбора, а в горной зоне у сорта Юбилейный Осетии так же при обоих методах отбора. Большого различия между вариантами не наблюдалось. Но за счет более быстрого оздоровления семенного материала и большего выхода семенной фракции клубней в горной зоне меристем-ный отбор считается более эффективным.

Выводы.

1. Клоновый отбор не оказывал существенного влияния на прохождение картофелем фаз развития. При меристемном методе отбора срок вегетации удлинялся в лесостепной зоне на 2...4 дня.

2. Длина вегетационного периода в горной зоне продолжительнее чем лесостепной зоне на 5... 10 дней.

3. После оздоровления семенного материала в лесостепной зоне уже на первый год происходит его повторное заражение.

4. Оздоровление семенного материала при кленовом методе отбора в лесостепной зоне происходит на третий год, а при меристемном на второй.

5. В горной зоне клоновый отбор более эффективный и пораженность семенного материала была на 5% ниже, чем в лесостепной зоне. При меристемном методе отбора пораженность растений картофеля вирусными болезнями не обнаружена

6. В горной зоне оздоровление семенного материала происходит на 1 год быстрее.

7. Меристемный метод отбора повышает продуктивность сортов при полном его оздоровлении на третий год (до 293 ц/га), что выше клопового метода на 90 ц/га. При этом повышается товарность клубней, которая более значительна в горной зоне.

8. Методы отбора не оказывали существенного влияния на содержание питательных веществ картофеля. Отмечены сортовые различия.

9. Установлено, что в горной зоне наблюдалось увеличение содержания витамина С на 2...3 мг/%, чем в лесостепной зоне, а методы отбора не оказывали существенного влияния на содержание витамина С в обеих экологических зонах.

10. Необходимость использования меристемного метода отбора обуславливается значениями итогового биоэнергетического коэффициента, и более быстрым оздоровлением и в итоге получением более здорового семенного материала

Предложения производству.

1. Для стабильного производства здорового семенного материала первичное семеноводство картофеля следует вести в горной зоне.

2.Первичное семеноводство в горах необходимо вести только с применением меристемного метода отбора и поддерживающих кленовых отборов?

Список опубликованных работ.

1. Себетов В.Х., Щербинин А.Н. Сорт и условия выращивания семенного картофеля в РСО-Алания. Владикавказ, 2001г. с.52-53.

2. Себетов ВX., Щербинин А.Н. Экологическая оценка сортов картофеля. Новокузнецк, 2001 г. с.30-31.

3. Себетов В.Х., Щербинин А.Н. Особенности семенного картофеля. Владикавказ, 2001г. с.591.

4. Щербинин А.Н., Себетов В.Х. Семенной картофель, выращенный в разных экологаческих зонах. Пенза, 2002г. с.86-87.

5. Себетов В.Х., Щербинин А.Н. Меристемный отбор в разных экологических условиях Владикавказ, 2СЮ2г. с.83-83.

6. Себетов В.Х., Щербинин А.Н. Качественные показатели семенного картофеля, выращенного в разных экологических условиях. Санкт-Петербург, Пушкин, 2002г. с.181-182.

7. Патент на изобретение «Способ выращивания картофеля» №2224397, МПК АО 1879/02,2004 г.

1-80 6

Лицензия: ЛР. № 020574 от 6 мая 1998 г.

Подписано в печать 18.11.2003 г Бумага офсетная. Печать трафаретная. Бумага 60x84 1/16 Усл. печ. л Тираж 100. Заказ 23

362000, Владикавказ, ул Кирова, 37 Типография «Горский госагроуниверситет»