Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Способы размножения и приемы семеноводства мелкобульбочных сортов чеснока озимого

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Терешонок, Владимир Ильич, Москва

[у1 \ цу -Ь(1Ч

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

ТЕРЕШОНОК ВЛАДИМИР ИЛЬИЧ

СПОСОБЫ РАЗМНОЖЕНИЯ И ПРИЕМЫ СЕМЕНОВОДСТВА МЕЛКОБУЛЬВОЧНЫХ СОРТОВ ЧЕСНОКА ОЗИМОГО

Специальность: 06.01.05 - селекция и семеноводство

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук ГЕРАСИМОВА Л.И.

Москва 1999

п

~ (и

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6

1.1 Способы размножения чеснока 6

1.2 Чеснок вегетативно размножаемая культура 13

1.3 Размножение чеснока через зубки и воздушные

луковички 14

1.4 Напряженность отбора чеснока озимого в

суперэлиту и элиту 22

1.5 Сроки и нормы посева 24

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 32

2.1 Цели и задачи исследований 32

2.2 Место и условия проведения исследований 33

2.3 Материал и методы проведения исследований 38

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 46

3.1 Сравнение способов размножения через зубки и воздушные луковички 46

3.2 Напряженность отбора суперэлиты и элиты и влияние ее

на сортовые качества и выход посадочного материала 59

3.3 Влияние норм и сроков посева воздушных луковичек на рост, развитие и выход посадочного материала чеснока озимого 72

ВЫВОДЫ 94

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 96

ПРИЛОЖЕНИЯ 115

- 3 -ВВЕДЕНИЕ

По площади посева и валовой продукции среди других овощных культур чеснок занимает весьма скромное место. В то время как спрос на него растет из года в год. Посевные площади в 1995 году в России составили 60 га.

Из U сортов, районированных в Российской Федерации 8 сортов являются мелкобульбочными к которым относятся и сорта селекции ВНШССОК Грибовский Юбилейный и Дубковский.

Чеснок культурный (Allium sativum L.) однолетнее вегетативно размножаемое растение. Органами размножения являются почки-зубки и воздушные луковички, развивающиеся на стрелке. Утрата способности цвести и формировать семена в обычных условиях затрудняет работу с чесноком, так как исключена возможность гибридизации и получения межсортовых гибридов (М.В.Алексеева, 1979).

При выращивании чеснока из зубков коэффициент размножения его очень низкий- 1:6; 1:12, тогда как при размножении воздушными луковичками он составляет- 1:80; 1:120.

Одним из важных элементов системы размножения чеснока озимого через воздушные луковички являются сроки и нормы посева, создающие различное сочетание климатических факторов в течение вегетации растений. То есть, изменяя сроки посева, мы тем самым помещаем растение в различные микроклиматы данной географической зоны, которые влияют на онтогенез растения( Синская, 1937).

Основным способом размножения чеснока долгое время считался-посадка зубками. Однако в последние годы все шире для размножения стрелкующих сортов чеснока применяют воздушные луковички(В.А.Комиссаров, С.В.Карлович, 1971). Радикально оздоровить посадочный материал можно только чередуя вегетативное и половое размножение,

если при этом будут сохранены сортовые признаки(М.С.Катаржин, Н.М.Катаржин, 1982). С целью обновления посевного материала пере-одически используют воздушные луковички (В.А.Комиссаров, С.В.Карлович, 1971; З.Т.Валеева, 1972; Н.Г.Василенко, 1975). Поэтому в настоящее время первичное семеноводство стрелкующих сортов чеснока следует вести из клонов, которые выращивают из воздушных луковичек (А.С.Лахин, Е.Н.Мочалкин, 1975; В.Н.Лукьянец, 1978). Это позволяет провести отбор потомства наиболее продуктивных форм( В.В.Триппель, 1977). Способность сортов стрелкующего чеснока образовывать соцветия с воздушными луковичками, открывает определенные возможности, как для использования их в селекции , так и для более успешного и экономичного семеноводства: механизированный посев, получение здорового посадочного материала, увеличение коэффициента размножения. В последнее время ряд исследователей считают, что наиболее быстрый способ размножения стрелкующих форм- через воздушные луковички (В.А.Комиссаров, С.В.Карлович, 1972; А.С.Лахин, 1973; А.О.Ванин, 1979).

В то же время ряд авторов отмечают, что при соблюдении элементарных требований по семеноводству (отбор, прочистки) не наблюдается снижение урожайности до четвертой репродукции (А.С.Лахин, 1979).

Для чеснока в основном озимого, в нашей стране в некоторых НШ принята шести или семи ступенчатая схема семеноводства: это 1- питомник отбора исходных форм, 2- клоны первого года, 3- клоны второго года, 4- суперэлита, 5- элита, 6 и 7- первая и вторая репродукции.

Согласно инструкции по апробации для вегетативно-размножаемых культур процент отбора в суперэлиту и элиту не определен.

По годам в зависимости от количества посадочного материала и

метеорологических условий количество отбираемых луковиц меняется по питомникам.

Поэтому изучение влияния напряженности отбора на выход качественного посадочного материала имеет практическую значимость в семеноводстве чеснока озимого. Приемы семеноводства чеснока через воздушные луковички зависят от биологии сорта и размера воздушных луковичек.

Используя ранее практикуемые способы размножения чеснока воздушными луковичками при посеве весной или поздней осенью, в производственных условиях возникало много трудностей. При посеве чеснока в различные сроки растение растет в неодинаковых условиях. На рост и развитие растений в данном случае оказывает влияние температурный режим, длина дня, количество дней до наступления зимы. При благоприятных условиях всходы чеснока появляются дружные, быстро нарастают листья, нормально растет и развивается корневая система, интенсивно накапливаются и откладываются в продуктивных органах питательные вещества. Такие растения, как правило, обеспечивают высокую продуктивность (В.И.Лихацкий, 1975; О.Ю.Ба-рабаш 1980; С.Ф.Полищук, 1963).

Подобрать оптимальную площадь питания для выращиваемого растения это один из главных агротехнических приемов. При очень густом размещении- растения угнетают одно-другого, а при слишком редком- не используют всех предоставленных им условий (М.А.Боруш-ко, В.М.Марков, 1965; В.П.Матвеев, М.И.Рубцов, 1978)

- 6 -

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. СПОСОБЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ЧЕСНОКА

В нашей стране, культурный чеснок возделывался за 1000 лет до нашей эры (А.В.Кузнецов, 1954). В письменных источниках Древней Руси упоминаются такие старинные очаги возделывания чеснока как Ярославль, Муром, Суздаль, Киев. О том что чеснок произошел из Среднеазиатского центра , свидетельствует тот факт, что свыше 90 диких видов лука встречается в Казахстане (А.С.Лахин, 1978).

В современном овощеводстве чеснок по своему значению и распространению среди луков занимает второе место после лука репчатого.

По данным П.М.Полищука (1960) чеснок в своем составе содержит эфирных масел 0.005-0.009% от массы растений , что отличает чеснок от остальных луков с точки зрения характера овощного продукта только благодаря специфическому запаху (А.Н.Харузин, 1930). В луковице чеснока содержится воды 64-66% и сухого вещества 36-34%, в том числе 26-31% углеводов; 6.76% белка; 0.06% жира; 0.77% клетчатки и 1.44% золы. Так же в состав луковиц входят витамины С, В1, В2, РР, каротин, минеральные соли (кальция), органические кислоты и ароматические вещества (В.Я.Борисов и др. 1972; Г.Е.Усик, О.В.Щербенко, 1979; В.Д.Еременко, 1965; А.С.Лахин, 1978; П.М.Эренбург, 1948; М.И.Княгиничев, 1947; К.ГгеиЬпег, 1978). Основными формами углеводов являются ди - и полисахариды (А.В.Андреева, 1970).

Чеснок содержит в своем составе аминокислоты, а в листьях чеснока содержатся ряд кислот такие как: аскорбиновая, щавелевая, винная, лимонная, яблочная и янтарная (В.Я.Борисов, 1972; А.К.Бо-гатыренко, В.Новиков, 1974).

На основании результатов исследований ряда авторов ( Nöda et al,1983; H.Cizkowa и др. 1997) было выявлено, что в луковице чеснока содержится селен, и количество его колеблется от 31 до 101 мг на 100 г сухой массы. Содержание селена меньше нижнего предела приводит к явлениям селенового дифицита, сопровождающимся ослаблением организма, снижением устойчивости к вредным воздействиям внешней среды ( стресс, действие промышленных выбросов, радиация и др.)

Установлено, что фитонциды чеснока губительно действуют на возбудителя фитофтороза картофеля, томата; сосудистого бактериоза капусты и вирус мозаики томатов (В.Я.Борисов и др. 1972; А.К.Бо-гатыренко 1977; Othman В.A., El-Dougdoug К., Abo-el-Nask М., 1991; Singh U.P., Chauhan V.B., Wagner К. G., Кишат А., 1992).Настой чеснока используют для опрыскивания садовых и огородных растений против тли, паутинного клеща, трипсов и листогры-зущих гусениц(П.П.Гусев, 1991; А.Е.Тимофеев, 1992; В.А.Цыбохин, 1994). То, что чеснок универсальная культура подтверждается тем, что он используется и при опрыскивании против вредителей и как лечебное вещество при лечении пчел (С.Ф.Кривошей, 1995).

Чеснок культурный Allium sativum L. относится к семейству луковых Alliaceae, роду Allium L. (В.А.Комиссаров, 1975). По данным М.В.Алексеевой (I960), Ф.А.Ткаченко (1973) и других авторов, чеснок относится к однолетним травянистым растениям. Я.Х.Пантие-лев (1973), Н.Г.Василенко (1975), Е.Г.Гринберг и др. (1975) относят его к многолетним растениям.

Чеснок выращивают как однолетнее вегетативно размножаемое растение.

Результатами исследований установлено, что у зубков чеснока после посадки корни начинают прорастать при температуре +1-3° С.

Температура выше +20° С тормозит их рост (М.В.Алексеева, 1960). Воздушные луковички начинают прорастать при несколько высшей температуре +7-8° С.

По нашим наблюдениям воздушные луковицы хорошо и быстро прорастают в весенний и летний период при температуре +18-25° С.

Всходы легко переносят заморозки до -3-4° С. Оптимальной температурой для роста и развития растений является +15-20°С. При достатке влаги в почве чеснок хорошо растет и при температуре +24-27° С (П.Ф.Полищук, 1963; М.Х.Тахтаров, 1971). При осенней посадке укоренение чеснока происходит на фоне снижения температуры воздуха и длины дня. В осенний период происходит накопление Сахаров, которые являются важным источником перезимовки растений (Б.А.Рубин, 1967). Хотя чеснок и морозостойкое растение, но при несоблюдении надлежащей агротехники, особенно сроков и глубины посадки, в суровые, бесснежные зимы он может вымерзнуть (В.Г.Ка-линиченко, Л.Н.Калиниченко, 1991). Растения чеснока, которые хорошо укоренились, легко переносят снижение температуры воздуха до -25-30° С, при достаточном (10-15 см) снежном покрове, тогда как не укоренившиеся зубки и однозубки вымерзают при уже при -10-15°С (М.Хайсин, 1972). По данным П.А.Акаева (1968), С.В.Карловича (1968), Е.Г.Гринберг и др. (1975), к вымерзанию более устойчивы растения чеснока, выращенные из однозубковых луковиц, а наиболее устойчивы - из воздушных луковиц. В зимнее время растения находятся в состоянии покоя, но жизненные процессы в этот период не останавливаются. Очень медленно проходит у них обмен веществ и дыхание. Поэтому этот период по данным Г.О.Каблучко, Б.К.Гапонен-ко, В.Л.Снежко (1966), называют периодом относительного покоя.

Ряд авторов (П.М.Полищук, 1960; Я.Х.Пантиелев, 1973; Ш.Г.Бексеев, 1974) чеснок относят к группе светолюбивых растений.

Другие авторы (П.М.Эренбург, А.С.Лахин, 1971; А.К.Богатыренко, 1977; М.А.Игнатьев, Г.Т.Игнатьева, 1977), относят его к группе растений мало требовательных к свету. По данным М.В.Алексеевой (1960) при хорошем освещении чеснок быстрее созревал, но урожай при этом снижался. В горных условиях, на высоте 1200-3000 метров, где большая интенсивность освещения, а также качественный состав света отличается повышенным содержанием ультрафиолетовых лучей. На рост и развитие чеснока сушественное влияние оказывает длина дня. Многие авторы считают, что чеснок- растение длинного дня (П.М.Эренбург, А.С.Лахин 1971; Ш.Г.Бексеев, 1974).

По данным Г.И.Тараканова (1975), чеснок особенно реагирует на высокую влажность почвы в период интенсивного роста, предшествующего образованию луковицы. Требовательность чеснока к влажности почвы связана с тем, что корневая система у него развита слабо (А.К.Богатыренко, 1977). Для нормального роста и развития чеснока влажность почвы должна быть в пределах 77-82% от полной полевой влагоемкости (Г.Ф.Ходжаев, 1969; И.М.Гамаюн, 1977). Однако следует отметить, что у чеснока наблюдается несколько критических моментов по отношению к влаге: отрастание корневой системы, рост листьев, начало образования зубков и фаза интенсивного прироста луковиц. Влажность почвы перед уходом в зиму непосредственно влияет на зимостойкость растений чеснока. Оптимальная влажность почвы в осенний период должна быть в пределах 60-70% от полной влагоемкости, при снижении влажности снижается морозостойкость (М.Хайсин, 1972; С.В.Карлович, 1973; В.Н.Лукьянец и др. 1977).

За последние годы площади чеснока резко сократились из-за низкой его урожайности и больших затрат ручного труда(В.Г.Калини~ ченко, Л.Н.Калиниченко, 1991). В 1991 году площадь под посевами чеснока в Российской Федерации составляла 1200 гектар,в 1995 году

площадь сократилась до 60 гектар. Для медицинской промышленности в качестве перерабатываемого сырья требуется 4-5 тысяч тонн чеснока в год. Серьезным тормозом в производстве чеснока является отсутствие системы семеноводства, недостаточное количество высо-качественного семенного материала(М.М.Романов, М.Ф.Галаева, 1992).

Размножение чеснока можно разделить на половое, вегетативное и культуре in vit.ro. Исторически сложившимся способом размножения является размножение зубками, а также воздушными луковичками.

Утрата способности цвести и формировать семена в обычных условиях затрудняет работу с чесноком, так как исключена возможность гибридизации и получения межсортовых гибридов, которые могли бы дать ценный исходный материал по его селекции. Поэтому основным методом является аналитическая селекция и в частности, клоновый и массовый отборы(М.В.Алексеева, 1979).

Работы П.Ф.Кононкова (1953) и Ш.М.Мирбайзаева (1981) позволяют сделать вывод, что в условиях высокогорья возможно получение семян чеснока. По результатам исследований Медицинского растительного центра, в 1987-1990 были получены карликовые линии, дающие фертильные семена. Растения дающие фертильные семена- тетрап-лоиды, успех данной работы доходил до 50% (A.Bozzini., P.Caso-ria., P.De Luca, 1991).

М.В.Алексеева (1960) приходит к выводу о том, что чеснок-вегетативно размножаемое растение и подвержено влиянию условий внешней среды больше, чем растения, воспроизводимые семенами.

Некоторые исследователи изучали способы размножения зубками и воздушными луковичками с точки зрения технологии семеноводства (выход товарной продукции, увеличение коэффициента размножения, урожайности), не рассматривая вопросы изменчивости и адаптации

- и -

чеснока под воздействием условий среды, подбора экотипов (М.М.Романов, М.Ф.Галаева, 1992; Л.П.Лищак, 1994). Мелкие однозубки, как правило, не ветвятся, а образуются более крупные. Из крупных од-нозубок, в зависимости от сорта, растения чеснока стрелкуют, ветвятся без стрелкования или не ветвятся, а образуют более крупную однозубковую луковицу. При посадке однозубок и стрелкующих форм может стрелка не образовываться и наоборот, выращенная крупная однозубка из внутреннего зубка нестрелкующей луковицы может стрелковать (М.В.Алексеева 1975, В.А.Комиссаров, 1975).

По сравнению с зубками однозубковые луковицы укореняются на 2-3 дня позже. Однако несмотря на это, растения, выращенные из однозубки, созревают раньше и дают более высокий урожай. У растений, выращенных из зубков и однозубок, количество воздушных луковичек в соцветии почти одинаково (С.В.Карлович, 1968; А.К.Богаты-ренко, 1976). При посадке чеснока зубками очень большое значение имеет их крупность, а также крупность луковиц, из которых они взяты (В.Ф.Гавриленко, 1977; П.Акаев, 1979).

Т.М.Кочина (1986) проводя исследования на сорте чеснока Ста-робельский местный отмечает, что при выращивании чеснока из зубков и воздушных луковичек несколько увеличивается количество 5-7 зубковых и уменьшается количество четырех-зубковых луковиц. Таким образом, здесь отмечено изменение такого важного биологического и хозяйственно-ценного признака как ветвление.

Наблюдалась также корреляционная зависимость между высотой стрелки и массой воздушной луковички, и зубка.

Корреляционнная зависимость между этими признаками дает возможность селекционерам на ранних этапах работы отобрать растения с нужным сочетанием признаков. По данным М.Ф.Хайсина (1980), растения выросшие из севка, омолаживаются биологически, обладая

большей жизнеспособностью и продуктивностью, чем растения выросшие из зубков (Т.Е.Оржеховская, Д.А.Старикова, 1991).

Одним из способов размножения стрелкующего чеснока зубками является возделывание его рассадным способом. Стрелкующий чеснок значительно отличается от растений, размножающихся семенами, пластичностью и сильно реагирует на изменение условий среды. С этой целью в осенне-зимний период в теплицах высаживают зубки, а ранней весной высаживают в грунт. Пр�