THE CHARACTERISTIC OF NEMATODOUSTOYCHIVY GRADES AND HYBRIDS OF POTATOES IN PARAMETERS OF PLASTICITY AND STABILITY

Аношкина Л.С.¹, Куликова В.И.²

 ^1,2 кандидат сельскохозяйственных наук, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Кемеровский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

ХАРАКТЕРИСТИКА НЕМАТОДОУСТОЙЧИВЫХ СОРТОВ И ГИБРИДОВ КАРТОФЕЛЯ ПО ПАРАМЕТРАМ ПЛАСТИЧНОСТИ И СТАБИЛЬНОСТИ

Аннотация

В статье представлены результаты оценки реакции сортов и гибридов картофеля по параметрам пластичности и стабильности на изменения условий выращивания в северной лесостепи Кузнецкой котловины.

Ключевые слова: картофель, сорт, гибрид,  урожайность, пластичность, стабильность.

Anoshkina  L.S.¹, Kulikova V.I.²

^1,2 PhD in Agriculture, Federal Public Budgetary Scientific Institution "Kemerovo Research Institute of Agriculture"

THE CHARACTERISTIC OF NEMATODOUSTOYCHIVY GRADES AND HYBRIDS OF POTATOES IN PARAMETERS OF PLASTICITY AND STABILITY

Abstract

Results of an assessment of reaction of grades and hybrids of potatoes on parameters of plasticity and stability to changes of conditions of cultivation in the northern forest-steppe of the Kuznetsk hollow are presented in article.

Keywords: potatoes, grade, hybrid, productivity, plasticity, stability.

Культура картофеля, как и любая другая культура, резко реагирует на изменения внешних факторов среды. Климат Кемеровской области – резко    континентальный с довольно большими перепадами температуры воздуха в течение суток. Поэтому изучение поведения созданных сортов и перспективных гибридов картофеля в условиях Кузнецкой котловины  на сегодня остается актуальной задачей.

Целью селекции картофеля является сочетание высокого потенциала продуктивности с устойчивостью к неблагоприятным условиям среды, биотическим и абиотическим факторам. По мнению Б.Н. Дорожкина (2004)  более адаптивны те гены и популяции, которые обеспечивают в данных, либо различных условиях, высокую продуктивность на протяжении ряда лет. Адаптивность тесно связана с пластичностью, амплитуда которой находится под генетическим контролем. Между пластичностью различных признаков может иметься значительная связь, причем большая пластичность одного признака нередко обеспечивает стабильность другого (Б.Н. Дорожкин, 2004) [1].

При изучении новых сортов и перспективного селекционного материала во времени (разные годы) можно получить информацию о пластичности, которая показывает особенности реакции генотипа на изменение экологических условий. Погодные условия не имеют повторности, их градации смешаны с эффектом опыта в целом. И если показатель урожайности сортов различается по годам, значит есть взаимодействие «сорт х условия года», эффект которого может быть проанализирован как дисперсионный комплекс (Склярова Н.П., Жарова В.А., 1998) [2].

В результате анализа экологической пластичности и стабильности можно установить не только различную норму реакции на изменения условий выращивания, но и идентифицировать генотипы, способные реализовывать потенциальную продуктивность при значительных изменениях факторов внешней среды и обеспечить наиболее эффективное их использование и распространение (Симаков Е.А., 2010; Пискун Г.И., 2002)  [3, 4].

Для оценки реакции нематодоустойчивых сортов и гибридов картофеля на изменения условий выращивания, мы рассчитали параметры пластичности и стабильности по урожайности за период с 2009 по 2014 гг.  Математическую обработку данных провели по методике Е.А. Эберхарта и У.А. Рассела, изложенной В.З. Пакудиным (1973) [5],  Н.П. Скляровой и В.А. Жаровой [2]. Исследования проводились в селекционном севообороте отдела селекции и семеноводства картофеля. Предшественник – сидеральный пар. Почвы – среднемощный, среднегумусный выщелоченный тяжелосуглинистый чернозем. Содержание в почве за период испытания N-NO₃ – 5,3-27,3 мг/кг, P₂О₅ – 90-153 мг/кг, К₂О – 70-120 мг/кг.

За годы проведенных исследований погодные условия имели существенное различие. Наиболее благоприятные условия сложились в 2009 и 2010 гг. Средняя урожайность в эти годы составила 35,6 т/га и 30,9 т/га соответственно. В 2012 году в июне и июле наблюдалась жесткая засуха, урожайность составила 16,8 т/га. А в 2013 г. в период клубнеобразования растения картофеля были сильно повреждены градом и урожайность в среднем по сортам и гибридам составила 13,6 т/га. В 2011 и 2014 гг. метеорологические условия во время вегетации картофеля были благоприятными для роста и развития картофеля, урожайность в среднем по сортам и гибридам была 26,1 и 20,2 соответственно.

К нейтральному типу (с низкой экологической пластичностью) относятся сорта, у которых коэффициент регрессии значительно ниже единицы, Они слабо отзываются на изменения факторов среды, в условиях интенсивного земледелия не могут достигать высоких результатов, но при плохих условиях выращивания у них меньше снижаются показатели в сравнении с сортами интенсивного типа. Нулевое или близкое значение коэффициента регрессии показывает, что сорт не реагирует на изменение среды.

За годы проведения испытаний наиболее урожайными были сорта Кемеровчанин, Невский и гибрид 14-118-08 с урожайностью 26,7; 25,1; и 24,3 т/га соответственно.  Сорт Кемеровчанин показал себя как пластичный высокоурожайный сорт (bi –1,0), но не стабильным поведением  (Si²– 21,8), то есть сорт зависит от условий года и трудно предсказать его поведение (таблица 1).

Таблица 1 - Урожайность и параметры экологической пластичности у сортов  и гибридов картофеля (2009-2014 гг.)

К интенсивному типу относятся сорта, у которых коэффициент регрессии выше единицы, они хорошо отзываются на улучшение выращивания. К такому типу относится сорта Любава и гибриды 14-118-08, 14-25-08 (bi –1,1-1,2), но высокую стабильность показывает только гибрид 14-118-08 (Si² - 5,2), остальные менее стабильны. Слабо реагируют на изменения среды сорт Танай и гибрид 14-129-08 (bi – 0,9), но сорт Танай обладает большей стабильностью (Si² - 2,6).

Учитывая показатели коэффициента регрессии и средней урожайности, можно прогнозировать ранги сортов в лучших или худших условиях. Например, пластичный сорт Кемеровчанин занимает первую позицию, как в благоприятных условиях произрастания, так и в неблагоприятных (таблица 2). Гибрид 14-118-09 в благоприятных условиях находится на втором и четвертом месте, а в неблагоприятных условиях только на пятом. Сорт Танай и гибрид 14-129-08, наоборот, в неблагоприятные годы находятся на третьем - шестом месте, а в благоприятные на шестом, седьмом.

Таблица 2 – Теоретически возможная урожайность сортов картофеля

На пятом, шестом и седьмом местах по всем годам находятся гибрид 14-25-08, это говорит о том, что урожайность этого гибрида легко прогнозируется.

Таким образом, на основе проведенного анализа к сортообразцам интенсивного типа можно отнести сорт Любава и гибриды 14-118-08, 14-25-08 (bi- 1,2 и 1,1). Сорт Кемеровчанин характеризуется как высокоурожайный и пластичный (bi- 1,0), но он не стабилен (Si² - 21,8). Высокую стабильность показывают сорт Танай (Si² - 2,6) и гибрид 14-118-08  (Si² - 5,2).

Нематодоустойчивые сорта картофеля Танай и Кемеровчанин включены в Государственный реестр селекционных достижения РФ, а перспективные нематодоустойчивые гибриды 14-129-08, 14-118-08, 14-25-08 готовятся к передаче в государственное испытание.

Литература

1. Б.Н. Дорожкин. Селекция картофеля в Западной Сибири: Монография. – Омск; РАСХН. Сиб. отд-ние, СибНИИСХ, 2004. – 272 с.
2. Склярова Н.П., Жарова В.А. Характеристика новых сортов картофеля по параметрам пластичности и стабильности //Селекция и семеноводство. – 1998. – № 2. С.18-23.
3. Симаков Е.А. Генетические и методологические основы повышения эффективности селекционного процесса картофеля: Автореф. дисс. … доктора с.-х. наук. – М, 2010. – 40 с.
4. Пискун Г.И. Сравнение фонов отбора при оценке адаптивности генотипов картофеля на ранних этапах селекционного процесса// Картофелеводство: сб. науч. тр. Вып. 11. – Минск: «Мерлит», 2002. – С. 82-86.
5. Пакудин В.З. Оценка экологической пластичности сортов// Генетика: анализ количественных признаков с помощью математических методов. – М.: ВНИИТЭНСХА, 1973. – С.40-44.

 

References

1. N. Dorozhkin. Selection of potatoes in Western Siberia: Monograph. – Omsk; Russian Academy of Agrarian Sciences. Sib. otd-ny, SIBNIISKH, 2004. – 272 p.
2. Sklyarova N. P. Zharova V.A. The characteristic of new grades of potatoes in parameters of plasticity and stability//Selection and seed farming. – 1998. – No. 2. P. 18-23.
3. Simakov E.A. Genetic and methodological bases of increase of efficiency of selection process of potatoes: Avtoref. yew. … doctors of page - x. sciences. – M, 2010. – 40 p.
4. Piskun G. I. Comparison of backgrounds of selection at an assessment of adaptability of genotypes of potatoes at early stages of selection process//Potato growing: сб. науч. тр. Vyp. 11. – Minsk: "Merlit", 2002. – P. 82-86.
5. Pakudin V. Z. Otsenka of ecological plasticity of grades//Genetics: the analysis of quantitative signs by means of mathematical methods. – M.: VNIITENSHA, 1973. – P. 40-44.