КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ИЗУЧАЕМЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ИЗУЧАЕМЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Научная статья

Жигадло Т.Э. *

ORCID: 0000-0001-8605-0196,

Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова, Полярная опытная станция – филиал ВИР, г. Апатиты, Россия

* Корреспондирующий автор (hibinytanya[at]rambler.ru)

Аннотация

Целью исследования было изучение в экстремальных условиях Севера селекционных сортов картофеля, и выделение источников ценных признаков для селекции. Данные исследования проведены в 2017-2019 гг. на опытном поле Полярной опытной станции филиала ВИР. По основным хозяйственно-ценным признакам (скороспелость, товарность, урожайность, содержание крахмала, устойчивость к различным заболеваниям) было изучено 23 образца картофеля из Коллекции генетических ресурсов растений ВИР. Выделенные источники ценных признаков могут быть использованы для получения новых сортов, пригодных для возделывания в районах Крайнего Севера.

Ключевые слова: сорта картофеля, крахмал, раннеспелость, продуктивность, вкусовые качества, устойчивость к болезням.

THE COMPREHENSIVE ESTIMATION OF THE STUDIED POTATO VARIETIES IN THE MURMANSK REGION

Research article

Zhigadlo T. E. *

ORCID: 0000-0001-8605-0196,

Vavilov all-Russian Institute of Plant Genetic Resources, Polar experimental station - VIR branch, Apatity, Russia

* Corresponding author (hibinytanya[at]rambler.ru)

Abstract

The purpose of the research was to study the selection of potato varieties in the extreme conditions of the North, and to identify the sources of valuable selection traits.  These studies were conducted in 2017-2019 at the testing field of the Polar experimental station of the VIR branch. 23 potato samples from the VIR collection of plant genetic resources were studied according to the main economic and valuable characteristics (early-maturing, marketability, harvesting capacity, starch content, resistance to various diseases). The selected sources of good selection traits can be used to produce new varieties suitable for cultivation in the conditions of the Far North.

Keywords: potato varieties, starch, early maturity, fruitfulness, taste, disease resistance.

Введение

Полярная опытная станция ВИР является ведущим учреждением в Мурманской области по исследованию сельскохозяйственных культур в экстремальных условиях Севера. Изучение картофеля началось практически сразу с момента основания станции в 1923 году, и по настоящее время работа успешно продолжается. На станции хранится и поддерживается дублетная Мировая коллекция картофеля в количестве более 3000 образцов из разных стран мира. Ежегодно коллекция изучения пополняется новыми сортами и гибридами. Сорта изучаются по основным биологическим и хозяйственно ценным качествам. Лучшие из них рекомендуются для использования в селекционных программах для создания новых сортов для Мурманской области [1, С. 32].

Мурманская область представляет собой северную границу возделываемых культурных растений в европейской части Российской Федерации. Почвенно-климатические характеристики данной территории имеют экстремальный характер и предъявляют жесткие требования к биологическим особенностям выращиваемых сельскохозяйственных культур [2, С. 3].

Климат Мурманской области отличается от климата других северных регионов страны тем, что она целиком расположена за Полярным кругом, и характеризуется большим дефицитом тепла и коротким вегетационным периодом. Нестабильность климата сильно влияет на накопление урожая картофеля, на его вкусовые качества и сохранность клубней. Одним из путей решения проблемы является изучение сортимента новых сортов картофеля для их адаптации в районах Крайнего Севера [3, С. 31]. Поэтому целью исследования стало изучение образцов мировой коллекции картофеля для выявления источников ценных признаков, которые могут быть использованы для создания новых сортов картофеля для Мурманской области.

Методы и принципы исследования

 Размер участка, занятого под коллекцией изучения, составил 0,05 га; площадь питания 70х30 см. Образцы высаживались в один ряд по 10 растений каждого сорта. Через каждые 10 образцов располагался сорт-стандарт – Хибинский ранний (к-6928). Соблюдена агротехника, принятая для выращивания картофеля в условиях Мурманской области [4, С. 93-99].

Перед посадкой клубни проращивали на свету в течение 39-40 дней [5, С. 11]. В течение вегетативного периода проводились фенологические наблюдения за растениями (всходы, массовые всходы, бутонизация, цветение, массовое цветение, ягодообразование). В период цветения картофеля провели визуальную оценку поражения растений вирусными и грибными заболеваниями [6, С. 14-16; 7, С. 20-26]. Хозяйственно-ценные признаки картофеля (скороспелость, продуктивность, урожайность, товарность, содержание крахмала в клубнях) определяли согласно методическим рекомендациям ВИР [7, С. 6-9]. Скороспелость определяли путем выкапывания кустов на 60 день от посадки. Продуктивность учитывали после окончательной уборки, оценивая вес клубней с одного куста, число товарных клубней, среднюю массу товарного клубня, товарность клубней. Данные по урожайности сортов картофеля сравнивали со стандартным сортом Хибинский ранний. Содержание крахмала в клубнях определяли по удельному весу путём их взвешивания в воде, с применением номограмм Эдгара и Назаренко [7, С.9]. Дегустационную оценку провели согласно методическим рекомендациям [8, С.89]. Во время хранения проводили оценку поражения коллекционных образцов болезнями: ризоктониозом, фомозом, ооспорозом, паршой обыкновенной, фитофторозом. Также в период хранения определяли продолжительность биологического покоя клубней. Оценивают период покоя клубней по 9-бальной шкале [7, С.8].

Для характеристики климатических условий применён Гидротермический коэффициент (ГТК) по Г.Т. Селянинову [9].

В годы исследований метеорологические условия были различными. В 2017 году сумма активных температур за период июнь-август составила 912,9°С, сумма выпавших осадков – 281,2 мм. Средняя температура воздуха за период вегетации 11,5°С. Вегетационный период характеризовался как прохладный и дождливый (ГТК = 2,0). В 2018 году сумма активных температур за период июнь-август составила 1171,8°С, сумма выпавших осадков – 134,8 мм. Средняя температура воздуха за период вегетации 14,2°С. Вегетационный период характеризовался как теплый и слабо засушливый (ГТК = 1,2). В 2019 году сумма активных температур за период июнь-август составила 1081,0°С, сумма выпавших осадков – 132,8 мм. Средняя температура воздуха за период вегетации 13,7°С. Вегетационный период характеризовался как теплый и сухой (ГТК = 1,1).

Основные результаты

Фенология. В среднем по коллекции всходы наблюдали на 15 день от посадки, появление массовых всходов - на 21 день от посадки, фазу бутонизации – на 41 день, цветение и массовое цветение было зарегистрировано на 53 и 59 день соответственно. Самые сжатые сроки прохождения всех фенологических фаз отметили у образца Местный из Грузии (к-25298) и у сорта Северное сияние (к-25344). В течение трёх лет не было цветения у сорта Actrice (к-25242). В данной коллекции, у изучаемых образцов картофеля в течение трёх лет стабильного ягодообразования не наблюдали. Единичные ягоды образовались только в 2018 году у сортов: Репанка (к-25299), Мирас (к-25304), Амур (к-25310), Арамис (к-25337), Фрителла (к-25345), Arsenal (к-25316), Gui Valley (к-25319), Red Fantasy (к-25324). Это объясняется тем, что метеоусловия вегетационного периода 2018 года были более благоприятны для ягодообразования [10, С. 113].

Хозяйственно-ценные признаки. По результатам многолетних исследований по раннему накоплению урожая выделен сорт Шаруа (к-25261) (119 % к стандарту или 7 баллов) - 561,7 г с куста. Урожайность Хибинского раннего в пробной копке в среднем за три года составила 473,3 г с куста. По продуктивности (103-126 % к стандарту или 7 баллов) за годы изучения выделились 6 образцов: Тяньшанский (к-25308), Тамыз (к-5307), Репанка, Арамис, Амур, Кортни (к-25341). Урожайность этих сортов составила: от 723,9 до 883,5 г с куста. Средняя продуктивность сорта стандарта в окончательной уборке - 703,1 г с куста. Самым высоким содержанием крахмала характеризовались образец из Южной Кореи - Gui Valley (15,7 %). В клубнях Хибинского раннего содержание крахмала составило 11,1 %.

Образец Шаруа выделен, как продуктивный сорт (145 % к стандарту или 7 баллов) в сочетании с раннеспелостью. Продуктивность сорта – 1018,1 г с куста. Сорт Мирас выделен как продуктивный (101 % к стандарту) и крахмалистый (15,4 % или 5 баллов). Фрителла отмечен как продуктивный (105 % к стандарту), крупноклубнёвый сорт (средняя масса товарного клубня – 108,2 г) с высокой товарностью клубней (89,9 %).

12 образцов коллекции характеризовались в течение трёх лет ровными без дефектов клубнями: Actrice, Cофия (к-25256), Шаруа, Местный из Грузии, Gui Valley, Jelly (к-25320), Red Fantasy, Местный из Грузии (к-25326), Арамис, Башкирский (к-25338), Кортни и Северное сияние.

Дегустационная оценка. Анализ вкусовых качеств мякоти клубней картофеля у изучаемых сортов показал, что в основном оценка вкуса удовлетворительная (3,1-3,6 балла). Хороший вкус мякоти (3,8-4,1 балла) имели сорта: Люкс (к-25457), Урал-1 (к-25333), Гулливер (к-25455), Gui Valley, Red Fantasy.

Устойчивость к болезням. За годы исследований клубни всех образцов поражались болезнями хранения. Из 23 образцов коллекции 4 сорта за три года изучения не поражались болезнями хранения (ооспорозом, фомозом, паршой, ризоктониозом): Местный из Грузии, Тамыз, Арамис и Кортни. Свободными от вирусов в поле были сорта: Пегий (к-25254), Тяньшанский, Лекарь (к-25344) и Фрителла.

Период биологического покоя. В основном образцы характеризовались длинным периодом биологического покоя клубней (прорастание через 7 месяцев после уборки). 

Заключение

В результате комплексного изучения хозяйственно ценных признаков сортов картофеля в условиях Мурманской области в 2017-2019 гг. выделены следующие сорта: по быстрому прохождению фенофаз – Местный из Грузии (к-25298) и Северное Сияние (к-25344); по урожайности – Шаруа (к-25261), Тяньшанский (к-25308), Тамыз (к-25307), Репанка (к-25299), Арамис (к-25337), Амур (к-25310), Кортни (к-25341); по содержанию крахмала - Gui Valley (к-25319); по устойчивости к грибным заболеваниям - Местный из Грузии (к-25298), Тамыз (к-25307), Арамис (к-25337), Кортни (к-25341); по устойчивости к вирусам - Пегий (к-25254), Тяньшанский (к-25308), Лекарь (к-25344), Фрителла (к-25345).

Выделенные источники ценных признаков из коллекции изучения на Полярной опытной станции ВИР могут использоваться в селекционных программах для создания новых сортов картофеля, пригодных для возделывания в северных условиях. 

Финансирование Работа выполнена в соответствии с государственным бюджетным проектом ВИР № 0662-2019-0004.	Funding The work was carried out in accordance with the VIR state budget project No. 0662-2019-0004.
Конфликт интересов Не указан.	Conflict of Interest None declared.

 

Список литературы / References

1. Жигадло Т.Э. Характеристика образцов картофеля по биологическим и хозяйственно важным признакам в условиях Мурманской области / Т.Э. Жигадло, С.Н. Травина // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019;180(3):32-35. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-3-32-35
2. Костюк В.И. Экология культурных растений на Кольском Севере / В.И. Костюк. Апатиты: Кольский научный центр РАН. – 2012. – 169 с.
3. Жигадло Т.Э. Ранний картофель для Севера / Т.Э. Жигадло // Картофель и овощи, 2016. № 2. – С. 31-32
4. Система ведения сельского хозяйства в Мурманской области / Аникина С. А., Арчакова Л. И., Бишов Э. А. и др. под ред. Чемисова И. А.; Мурманск. - 1983. - 232 с.
5. Мельничук Г.Д. Физиология и биохимия картофеля на Кольском Севере / Г.Д. Мельничук, В.И. Костюк, Н.Т. Куликова. Апатиты: Кольский научный центр РАН. – 1997. – 162 с.
6. Международный классификатор СЭВ видов картофеля секции Tuberarium (Dun.) Buk. рода Solanum L. / сост.: Задина Н., Виднер И., Майор М., Бареш И., Одегнал В., Баранек Н., Букасов С., Будин К., Камераз А., Лехнович В., Костина Л., Бавыко Н., Корнейчук В.; Ленинград: ВИР. - 1984. - 43 с.
7. Методические указания по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля / сост. Киру С.Д., Костина Л.И., Трускинов Э.В., Зотеева Н.М., Рогозина Е.В., Королева Л.В., Фомина В.Е., Палеха С.В., Косарева О.С., Кирилов Д.А. - Санкт-Петербург: ВИР; 2010. – 27 с.
8. Методические указания – изучение технологических свойств картофеля / под ред. Комарова В.И.; Ленинград. - 1988. – 133 с.
9. Коровин А.И. Растения и экстремальные температуры / А.И. Коровин. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 271 с.
10. Травина С.Н. Репродукционный потенциал образцов картофеля из коллекции ВИР в условиях Мурманской области / С.Н. Травина, Т.Э. Жигадло // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019;180(3):110-115. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-3-110-115

Список литературы на английском языке / References in English

1. Zhigadlo T.E. Kharacteristika obraztsov kartofelya po biologicheskim i khozyaystvtnno vazhnym priznakam v usloviyakh Murmanskoy oblasti [Characterization of potato accessions according to their biological and economically useful traits in the environments of Murmansk Province] / Zhigadlo T.E., Travina S.N. // Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2019;180(3):32-35. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-3-32-35[in Russian]
2. Kostyuk V.I. Ekoogiya kul′turnykh rasteniy na Kol′skom Severe [Ecology of cultivated plants in the Kola North] / Kostyuk V.I. – Apatity: Cola Science Center of RAS. 2012. – 169 p. [in Russian]
3. Zhigadlo T.E. Ranniy kartofel′ dlya Severa [Early potato for North] / Zhigadlo T.E // Potato and Vegetables, 2016, number 2. – P. 31-32 [in Russian]
4. Sistema vedeniya sel′skogo khozyaystva v Murmanskoy oblasti [The agricultural system in the Murmansk region] / Anikina S. A., Archakova L. I., Bishov E. A. et al. Ed. Chemisova I. A.; Murmansk: 1983. – 232 p. [in Russian]
5. Melnichuk G.D. Fiziologiya I biochimiya kartofelua na Kol′skom Severe [Physiology and biochemistry of potato in the Kola North] / Melnichuk G.D., Kostyuk V.I., Kulikova N.T. - Apatity: Cola Science Center of RAS. 1997. – 162 p. [in Russian]
6. Mezhdunarodnyy klassifikator SEV vidov kartofelya sektsii Tuberarium (Dun.) Buk. Roda Solanum L., [CMEA International Classifier of Potato species of the Tuberarium (Dun.) Buk. Section. genus Solanum L.] / compiled by: Zadina J., Vidner I., Major M., Bareš I., Odehnal V., Baranek N., Bukasov S., Budin K., Kameraz A., Lekhnovitch V., Kostina L., Bavyko N., Korneychuk V. – Leningrad: VIR. 1984. – 43 p. [in Russian]
7. Metodicheskiye ukazaniya po podderzhaniyu i izucheniyu mirovoy kollektsii kartofelya [Guidelines for the maintenance and study of the global potato collection]. Kiru S.D., Kostina L.I., Truskinov E.V., Zoteeva N.M., Rogozina E.V., Koroleva L.V., Fomina V.E., Palekha S.V., Kosareva O.S., Kirilov D.A. St. Petersburg: VIR; 2010. [in Russian]
8. Metodicheskiye ukazaniya: izucheniye tekhnilogicheskikh svoystv kartofelya [Guidelines: a study of the technological properties of potatoes] ed. Komarova V. I.; Leningrad: 1988. – 133 p. [in Russian]
9. Korovin A.I. Rasteniya i ekstremal′nyye temperatury [Plants and extreme temperatures] / Korovin A.I. – Leningrad: Gidrometeoizdat; 1984. - 271 p. [in Russian]
10. Travina S.N. Reproduktsionnyy potentsial obraztsov kartofelya iz kollektsii VIR v usloviyakh Murmanskoy oblasti [Reproductive potential of potato accessions from the VIR collection in Murmansk Province] / Travina S.N., Zhigadlo T.E. // Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2019;180(3):110-115. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-3-110-115[in Russian]