THE CONVERGENCE OF ECONOMIC CHARACTERISTICS AND SIMILARITY OF HIGHBUSH BLUEBERRY (VACCINIUM CORYMBOSUM L.) IN MOSCOW OBLAST

Голубика высокорослая – нетрадиционная культура для Московской области, занимающая особенное место среди семейства вересковых (Ericaceae Juss.). Род вакциниум (Vaccinium L.) включает в себя порядка 500 видов, распространенных по всему миру. Современные сорта получены на основе скрещиваний с видами, произрастающими в Северной Америке (Vaccinium corymbosum, V. angustifolium, V. australe и др.). Это привело к разработке производственной классификации, включающей группы: северная высокорослая, южная высокорослая, полувысокая, низкорослая и прутьевидная [1].

Культура интересна не только своей биологией, экологией, географией и историей, а также высокой практической ценностью [2]. Плоды и листья голубики обладают высокой антиоксидантной и противомикробной активностью. Экстракты голубики улучшают нейронную и когнитивную функции, препятствуя развитию расстройств (например, болезнь Альцгеймера) [4], [5]. В 100 граммах свежих ягод содержится 83,4 г воды, 0,6 г белка, 0,6 г жира, 15,0 г сахара, 0,3 г золы. Кроме того, плоды содержат 0,02 мг витамина B1, 0,02 мг витамина B2, 0,3 мг витамина РР, 16 мг витамина С, 289 МЕ витамина А, 16,0 мг кальция, 13,0 мг фосфора и 0,8 мг железа [6]. В плодах голубики общее содержание фенолов и общее содержание антоцианов сильно коррелирует с антиоксидантной активностью. Содержание этих веществ зависит от сортовых особенностей и видовой принадлежности [5]. Плоды не теряют полезных веществ при хранении и транспортировке в особых условиях. По наблюдениям Ann Marie Connor и др. антиоксидантная активность, общее содержание фенолов и содержание антоцианов не коррелируют с твердостью, процентом сильно поврежденных ягод или потерей массы при хранении при +5°С в течение 3-7 недель. Антиоксидантная активность и общее содержание фенолов при сборе урожая коррелируют в средней степени с титруемой кислотностью. Содержание данных веществ сильно зависит от степени зрелости плодов. Ягоды с 50-75% синей окраской, собранные с кустов с 60-80% зрелых плодов, показали значительное увеличение антиоксидантной активности, общего содержания фенолов и антоцианов в течение первых 3 недель хранения. Результаты показывают, что увеличение антиоксидантной активности, общего содержания фенолов и содержания антоцианов может происходить в голубике при хранении в холодных условиях и зависит от сортовых особенностей [6].

Голубика – светолюбивая культура. Согласно исследованиям Su Jin Kim и др. при затенении свыше 60% от полного солнечного света значительно снижается репродуктивность, выражаемая в количестве цветков, скорости завязывания плодов и урожайности [7].

Сорта голубики различаются по органолептическим показателям: сочности, сладости и черничному вкусу, а также по приемлемости внешнего вида, цвету, размеру плодов, балансу сладкого/терпкого, вкуса и общего вкуса, разрыву, прочности кожицы, текстуре во время жевания [8].

В настоящее время количество сортов в Московской области возрастает. Это приводит к появлению сортов, идентичных по хозяйственно-ценным признакам, но различающихся по устойчивости к неблагоприятным факторам. Поэтому производители часто сталкиваются с трудностями подбора устойчивых сортов. Также возникает проблема дублирования хозяйственно-ценных качеств, поэтому имеется необходимость в объединении групп сортов по признакам плодов. По данным Su Jin Kim и др. на основе исследования морфологических особенностей 28 сортов голубики, выращиваемой в Корее, выяснилось, что сорта хорошо кластеризуются по происхождению. Соответственно параметры фенологического развития и морфологические признаки могут идентифицировать происхождение сортов [9].

Работа посвящена оценке корреляционных зависимостей между признаками плодов сортов для возможности прогнозирования их качества. Оценка сходства дает возможность подбирать устойчивые сорта к климатическим условиям Московской области среди близких по параметрам сортов.

Цель исследования: установление сопряженности признаков плодов и сходства сортов в условиях Московской области

Задачи исследования:

1. Определить сопряженность признаков плодов;

2. Установить группы сходных по плодам сортов.

Исследование проведено с 2021 по 2022 год (2 года). Наблюдения проводили на участке в с. Липитино Ступинского городского округа Московской области 17 июля 2021 года и 26 июля 2022 года на первых созревших плодах в кисти, достигших потребительской зрелости. В эксперименте изучены плоды 17 сортов: Berkeley, Bluejay, Bluetta, Brigitta Blue, Chanticleer, Concord, Denis Blue, Earliblue, Herbert, Kaz Pliszka, Legacy, Meader, North Country, Northblue, Polaris, Reka и Северная. Каждый сорт представлен одним растением, с которых произвольным образом выбрано по 30 плодов. У плодов определяли показатели: диаметр (мм), длина (мм), диаметр чашечки (мм), масса (г), число семян (шт), содержание сахаров (°Bx), плотность (г). Массу плодов определяли на весах марки Аква-Лаб.РФ, YA501 с точностью до 0,01 г. Содержание сахаров измеряли рефрактометром AQ-REF-BRIX4. Диаметр, длину плода и диаметр чашечки измеряли штангенциркулем MECHANIK 150 PRO (до 0,01 мм), плотность плода определяли пенетрометром Ft 327 (3-27 Lbs.) [10]. 

Анализ экспериментальных данных выполнен в программе IBM SPSS 25 и Microsoft Excel 2016. Сопряженность признаков определена по коэффициентам ранговой корреляции Спирмена. Достоверность коэффициентов корреляции двусторонняя на 1% и 5 % уровнях значимости. Сходство сортов определено по Сокелу и Сниту. Максимальные коэффициенты сходства найдены методом максимального корреляционного пути по Выханду. Визуализация дендрита выполнена в программе Autodesk AutoCAD 2022. Объединение в кластеры при критическом значении коэффициента сходства 0,75 [11].

На основе данных о признаках плодов 17 сортов голубики попарно определены коэффициенты ранговой корреляции Спирмена. Из 15 коэффициентов корреляции 14 оказались значимыми. Были обнаружены сильные взаимосвязи между диаметром и длиной плодов (rsp.= 0,91), диаметром и массой (rsp.= 0,99), высотой и массой (rsp.= 0,94). Также были установлены средней силы связи между диаметром чашечки и диаметром (rsp.= 0,65), высотой (rsp.= 0,56) и массой (rsp.= 0,67). Содержание сахаров отрицательно слабо связано с длиной (rsp.= -0,36), шириной (rsp.= -0,34) и массой плода (rsp.= -0,36). Это свидетельствует о склонности мелкоплодных сортов к повышенному содержанию сахаров, тогда как у крупноплодных этот параметр показывает несколько меньшие значения по сравнению с мелкоплодными. Плотность плодов имеет слабую положительную связь с диаметром (rsp.= 0,32), длиной (rsp.= 0,38), массой (rsp.= 0,34) и диаметром чашечки (rsp.= 0,32) у плодов, что подтверждает предположение об увеличении плотности у сортов с более крупными плодами (Таблица 1).

Таксономический анализ 17 сортов голубики, проведенный на основе коэффициентов сходства по Сокелу и Сниту, показал, что сорта делятся на 3 кластера. Схожими оказались «Северная», Reka и NorthCountry, а также Concord и Northblue. Высокий уровень сходства установлен у большой группы сортов: Bluetta, Herbert, Polaris, Chanticleer, Legacy, Berkeley, Bluejay, BrigittaBlue и Earliblue. Близкие по параметрам плодов сорта могут быть взаимно заменяемыми при выращивании. При этом Meader, DenisBlue и KazPliszka обособлены. Возможно, это связано с оригинальностью плодов у этих сортов (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Дендрит с выделенными штриховкой кластерами 17 сортов голубики

DOI:10.23670/IRJ.2022.126.126.2

По результатам исследований установлена высокая зависимость длины, ширины и массы у плодов. Содержание сахаров имеет слабую обратную зависимость от размеров и массы. Сорта Meader, Denis Blue и Kaz Pliszka имеют слабое сходство с другими сортами, объединенными в 3 кластера.