EVALUATION OF POTATO SELECTIVE NUMBERS BY A COMPLEX OF TRAITS IN YAKUTIAN CONDITIONS

Research article
DOI:
https://doi.org/10.60797/JAE.2024.51.3
Issue: № 11 (51), 2024
Submitted :
04.09.2024
Accepted:
12.11.2024
Published:
19.11.2024
70
2
XML
PDF

Abstract

Within the framework of the research conducted in the period from 2021 to 2023, the results of a comprehensive evaluation of potato breeding numbers in soil and climatic conditions of Yakutia were obtained. The aim of the study was agroecological evaluation of promising potato breeding numbers. New potato hybrids 278 (Irbitsky x Dubrava), 256 (Bronnetsky x Krepysh), 252 (Kolobok x Tabor), 266 (Matushka x Briz) were used as research objects. As standard varieties, the following zoned potato varieties were used: Varmas and Yakutyanka. During the years under study, meteorological conditions were diverse, which allowed a comprehensive assessment of the studied potato varieties. Plant height reached from 52.0 to 60.0 cm. The highest number of tubers per bush was formed in hybrids 256 (Bronnetskyi x Krepysh) and 266 (Matushka x Briz) – 9.9 tubers per bush. The coefficient of variation was 14.38% on average. The examined selection numbers showed yield from 23.9 to 25.3 tonnes/ha, marketability from 94.8 to 98.1%. Hybrids 252 (Kolobok x Tabor) and 266 (Matushka x Briz) were among the hybrids that stood out in terms of dry matter and starch content for the period 2021-2023. Linear regression coefficients (bi) were calculated to assess the environmental plasticity of the variety, and the mean square deviation from the regression line (Sd2) was calculated to determine the stability of the variety under different environmental conditions. The resistance of promising hybrids to diseases and the chemical composition of tubers, as well as the yield of full-grown tubers after winter storage, were also studied.

As a result of the analysis of economically valuable traits, promising selection numbers were identified, which are characterized by high indicators of ecological plasticity and yield stability. These are hybrids 278 (Irbitsky x Dubrava) and 266 (Matushka x Briz). The total yield of these hybrids significantly exceeds the yield of standard varieties: Yakutyanka – 5.7 tonnes/ha and Varmas – 6.2 tonnes/ha. Plants of the studied hybrids belong to the leaf type, they are semi-spreading, have a height of 50 cm and 3-4 stems on the bush. The leaves are medium-sized, light green, with slight waviness. Tubers are round-oval in shape, with small superficial eyes. The shape of the tuber can be either rounded or round-oval. Evaluation results showed that all selection numbers have a high percentage of marketability, which ranges from 94.8% to 98.1%.

1. Введение

Картофель является одной из важнейших культур сельскохозяйственного производства в обеспечении продовольственной безопасности страны. В связи с меняющимися природно-климатическими и экологическими условия крайне необходимо создание новых исходных образцов с повышенной пластичностью стабильной продуктивностью, высокими потребительскими и кулинарными качествами, а также устойчивых к наиболее распространенным, грибным и бактериальным и вирусным болезням, адаптированных к местным условиям выращивания

,
,
,
.

Сорт как один из основных элементов технологии позволяет повышать рентабельность сельскохозяйственного производства на этапе выращивания за счет более высокой устойчивости к болезням, вредителям и неблагоприятным условиям среды, позволяет повышать рентабельность сельскохозяйственного производства на этапе выращивания за счет более высокой устойчивости к болезням, вредителям и неблагоприятным условиям. За счет более высокой урожайности и качества продукции на этапе реализации. Сорт картофеля должен быть сбалансирован по основным признакам, имеющим важное значение в конкретных экологических условиях и заданном направлении использования. Стабильность отечественного картофелеводства связана с использованием высокопродуктивных, устойчивых к болезням и вредителям сортов

,
,
,
. При этом важный критерий развития селекции картофеля на современном этапе – это ее целевая направленность на создание сортов с заданными характеристиками. В большинстве своем создаваемые сорта картофеля имеют высокие товарные характеристики клубней и устойчивость к основным видам заболеваний. Новый сорт должен обеспечивать максимальный экономический эффект за счет более рационального использования экологических условий региона
,
,
, что особенно важно для экстремальных условий Якутии. Здесь необходимо создание сортов картофеля преимущественно ранних сроков созревания со стабильной урожайностью и высокими потребительскими качествами, в том числе повышенным содержанием в клубнях сухого вещества и крахмала, в том числе повышенным содержанием в клубнях сухого вещества и крахмала.

Целью данных исследований является агроэкологическая оценка отобранных перспективных селекционных номеров картофеля, адаптированных к почвенно-климатическим условиям Якутии.

2. Место проведения работ

Исследования проводились в 2021–2023 годах на опытном поле стационара «Бэлэнтэй» Якутского НИИ сельского хозяйства имени М.Г. Сафронова.

Верхние горизонты почвы демонстрировали слабощелочную реакцию с рН 7,8; в пахотном слое содержалось 2,4–3,0% гумуса. В почве были выявлены следы аммиачного азота, а нитратный находился в диапазоне 1,0–4,0 мг/100 г, что указывает на низкое содержание легкодоступного азота. Содержание валового фосфора варьировало от 0,12 до 0,16%, при этом обеспеченность легкодоступными формами составила 17,4–23,8 мг/100 г почвы. Уровень калием (валового – 1,8–2,1%, обменного – 26,2–33,2 мг/100 г почвы) оказался достаточно высоким.

3. Метеорологические условия

Вегетационный период 2021 года отличался недостатком продуктивной влаги в почве на начальных этапах роста картофеля. Весна выдалась ранней и достаточно теплой, при этом средняя температура воздуха в мае составила 8,1 °C, а максимальная достигала 23,9 °C. Общее количество осадков за этот месяц составило 10,3 мм. В июне среднедекадная температура колебалась от +15,4 до +22,5 °C, в то время как максимальные показатели достигали 29,8–35,3 °C. Общее количество осадков составило 10,3 мм, что в три раза меньше среднемноголетнего показателя в 37 мм. Средняя температура воздуха в июле составила +19,5 °C, тогда как максимальная температура достигала 34,5 °C. В первой половине июля выпало всего 1,9 мм осадков при среднем многолетнем значении 18,0 мм. Среднемесячная температура воздуха в августе колебалась между 14,0 и 18,5 °C, что на 2-3 °C выше среднемноголетних значений. Месячное количество осадков в августе составило 30,5 мм.

Погодные условия в вегетационный период 2022 года отличались прохладным маем, дождливым июнем и июлем, а также прохладной осенью. В мае минимальные ночные температуры достигали -9,6 °C, а количество осадков составило всего 2,2 мм, что на 16,8 мм меньше среднемноголетних значений. В июне и июле температура воздуха соответствовала среднемноголетним показателям, но в первой декаде июля она возросла до 35,9 °C. В июне и июле наблюдалось превышение нормы осадков на 11,5 мм и 31,8 мм соответственно, что позитивно повлияло на состояние растительного покрова. В сентябре отмечалось похолодание, с минимумом температуры воздуха в третьей декаде месяца до -12,6 °C.

Весенний период 2023 года характеризовался ранним наступлением и достаточно высокой температурой. Снежный покров полностью растаял к концу апреля — началу мая. Количество весенних осадков соответствовало норме. Начало ледохода на реке Лена под городом Покровск зафиксировано 18 мая. В середине второй декады мая поля оставались влажными, однако к концу декады почвы достигли состояния технической спелости. Среднемесячная температура воздуха в мае составила +6,8 °C, что на 1,1 °C выше нормы. Общее количество осадков за май достигло 2,2 мм, что привело к возникновению весенней засухи. В первой декаде июня наблюдалась засуха. Во второй и третьей декадах количество осадков соответствовало норме или превышало ее (см. Таблицу 1).

Июнь характеризовался теплой погодой со средней месячной температурой +16,7 °С. Наиболее высокой была средняя температура в третьей декаде месяца - +20,2 °С.

Среднемесячная температура июля превысила многолетнюю норму на 1,5 °С. Максимальная дневная температура в первую декаду достигала +35,9 °С. Однако, ночные температуры были аномально низкими, падая до +3,4 °С (см. Таблицу 1).

В июле выпало 77,8 мм осадков, что на 29,8 мм больше многолетней нормы. Распределение осадков по декадам месяца было прогрессивным.

Таблица 1 - Агрометеорологические условия за годы исследований

Сумма осадков, мм

Год

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Сумма

2021

10,3

10,3

31,2

30,5

30,4

112,7

2022

24,5

33,6

78,5

39,3

25,1

201

2023

19

37

46

44

25

171

Среднее

17,9

27,0

51,9

37,9

26,8

161,6

Температура воздуха, °С

Год

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Сумма

2021

8,2

18,3

19,9

16,9

6,9

14,04

2022

6,4

18,7

22

15

4,8

13,38

2023

6,8

16,7

19,5

16,1

4,9

12,8

Среднее

7,1

17,9

20,5

16,0

5,5

13,4

Гидротермический коэффициент

Год

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Сумма

2021

0,4

0,5

1,5

1,1

0,2

0,74

2022

0

0,3

1,3

0,8

0,3

0,5

2023

0,3

0,3

0,8

0,9

0,1

0,5

Среднее

0,2

0,4

1,2

0,9

0,2

0,6

Примечание: 2021 … 2023 гг

В августе температурный режим соответствовал норме, однако наблюдались значительные суточные колебания температуры воздуха (см. табл.1). Количество осадков оказалось на 11 мм меньше среднемноголетнего значения.

Среднемесячная температура сентября была незначительно ниже многолетней нормы и составила 4,9°C при норме 6,0°C. Количество выпавших осадков также было несколько ниже нормы.

4. Методика исследований

В период вегетации проводили учеты и наблюдения согласно методике исследования по культуре картофеля, ВНИИКХ, 1967 г.

.

В пробной копке в период максимального развития растений учитывали общий вес клубней и ботвы, структуру клубней, высоту и их кустистость. Учет урожая проводили методом сплошной копки, в клубнях определяли содержание крахмала, сухого вещества, аскорбиновой кислоты и нитратов

,
.

За период вегетации в опыте было проведено 3 полива – 250–300 м3/га. Уход за посадками состоял в культивации по всходам и глубоком окучивании.

Агротехника на опытном участке – общепринятая по республике. Учеты и наблюдения проводили согласно методике исследований по культуре картофеля

. Полученные данные подвергли математической обработке с использованием методики полевого опыта Б.А. Доспехова
, программ SNEDECOR, Microsoft Excel и по методике Eberchart S.A. и Russel W.A. (1966) в изложении В.З. Зыкина
. Данный метод основан на расчете коэффициента линейной регрессии (bi), характеризующего экологическую пластичность сорта, и среднее квадратичного отклонения от линии регрессии (Sd2), определяющего стабильность сорта в различных условиях среды
.

5. Результат исследования

Одним из ключевых условий для возделывания сортов картофеля в Республике Саха (Якутия) является их скороспелость, то есть способность в сжатые сроки формировать достаточный хозяйственный урожай. В этой связи оценка гибридов на этот параметр приобретает особое значение.

Установлено, что у гибридов, посеянных 28 мая, появление всходов наблюдалось на 20-25 сутки. Первые всходы у гибридов 278 и 252 были отмечены 18 июня, остальные гибриды проросли на 1-3 суток позже. Анализ продолжительности фаз развития позволяет определить степень скороспелости гибридов в местных условиях.

За основу были взяты районированные в республике сорта Вармас с вегетационным периодом 72 дня и Якутянка с вегетационным периодом 56 дней. Гибриды, отличающиеся комплексом признаков, имеют вегетационный период в пределах 62-68 дней. Период от всходов до цветения у отобранных гибридов близок к стандартному сорту Якутянка (27-32 дня), т.е. растения быстро проходят первую половину своего развития. По продолжительности вегетационного периода гибриды 252, 256 и 278 близки к сорту Якутянка с вегетационным периодом 56 дней, что свидетельствует об их скороспелости.

Гибрид 266 по длительности вегетации (70-72 дня) почти близок сорту Вармас (72 дня). У исследуемых гибридов вегетационный период варьировался от 56 до 72 суток. Переход от момента появления всходов до начала цветения у выделенных гибридов сопоставим с сортом Якутянка (26-33 дня), что указывает на то, что гибриды быстро завершают первую половину своего развития.

По длительности вегетационного периода к сорту Якутянка можно сопоставить следующие гибриды: 252 (Колобок х Табор), 256 (Броннецкий х Крепыш), 278 (Ирбитский х Дубрава). Вегетационный период этих гибридов находится в диапазоне 56–60 дней, что указывает об их пригодности для возделывания в местных условиях.

Перспективные гибриды образуют значительную надземную массу, что говорит об их относительной устойчивости к засухе. Количество основных стеблей на одно растение варьируется от 3,2 до 4,0, а их высота составляет от 52 до 75 см.

Накопления массы клубней у изучаемых сортообразцов оценивали путем пробных копок на 45 день после посадки согласно методике. При этом учитывается количество клубней с одного куста и их масса. Расчетным путем определяется урожайность в тоннах с гектара на 45 день от посадки. Это позволяет сделать вывод о том, насколько пригоден сорт для использования на раннюю продукцию.

Число сформировавшихся клубней с одного куста у всех гибридов колеблется в пределах 8,5 – 9,9 шт./куст, что превышает оба стандарта (табл.2).

Таблица 2 - Сравнительная характеристика селекционных номеров картофеля по продуктивности на 45 – ый день после посадки

№ п/п

Селекционный номер

Количество клубней на куст, шт.

Продуктивность на куст, г

2021 г.

2022 г.

2023 г.

среднее

2021 г.

2022 г.

2023 г.

среднее

1

Вармас (ст.)

8

6,2

5,8

6,7

510

635

610

585,00

2

Якутянка (ст.)

9,1

5,9

8,5

7,8

490

550

520

520,00

3

278(Ирбитский х Дубрава)

11,3

8,9

9

9,7

560

624

650

611,33

4

256(Броннецкий х Крпыш)

12,2

8,6

8,8

9,9

570

675

682

642,33

5

252(Колобок х Табор)

8,3

8,3

9

8,5

530

785

745

686,67

6

266(Матушка х Бриз)

7,8

10,8

11,2

9,9

499

660

683

614,00

X

8

S

1,15

V, %

14,38

Примечание: 2021 … 2023 гг

В условиях Якутии особенно важно, чтобы сорта картофеля могли накапливать урожай в ранние сроки, к началу августа. Это позволяет избежать потерь из-за ранних осенних заморозков.

Таблица 3 - Сравнительная характеристика селекционных номеров картофеля по продуктивности и урожайности на 45 день от всходов

№ п/п

Селекционный номер

Урожайность, т/га

2021 г.

2022 г.

2023 г.

среднее

1

Вармас (ст.)

16,7

21,1

9,4

15,7

2

Якутянка (ст.)

18,1

18,4

10,2

15,6

3

278 (Ирбитский х Дубрава)

20,4

20,1

20,8

20,4

4

256 (Броннецкий х Крпыш)

19,2

20,8

20,4

20,1

5

252 (Колобок х Табор)

20,1

23,4

19,2

20,9

6

266 (Матушка х Бриз)

18,6

24,6

20,2

21,1

НСР0,5

4,0

Примечание: 2021…2023 гг

Выделенные гибриды способны накапливать урожаи через 45 дней после появления всходов, составляя 20,1 – 21,1 т/га. Наибольшим урожаем отличается гибрид 266 (Матушка х Бриз), урожай которого к началу августа составляет 21,1 т/га (см. табл. 3). Товарность гибридов на начало августа варьируется от 61,5% до 75,0%, в то время как стандартные сорта, такие как Якутянка и Вармас, показывают показатели от 54,8% до 60,5%.

Таблица 4 - Сравнительная характеристика селекционных номеров картофеля по урожайности

№ п/п

Селекционный номер

Общая урожайность, т/га

Средняя урожайность, т/га

Отклонение от стандартных сортов, т/га

Товарность, %

2021 г.

2022 г.

2023 г.

Вармас (ст.)

Якутянка (ст.)

1

Вармас (ст.)

18,9

25,4

10,7

18,3

 -

 -

90,4

2

Якутянка (ст.)

24,1

20,6

11,8

18,8

 -

 -

91,5

3

278(Ирбитский х Дубрава)

22,4

25

27,2

24,9

6,6

6,1

94,8

4

256(Броннецкий х Крпыш)

19,2

27

25,6

23,9

5,6

5,1

97,3

5

252(Колобок х Табор)

21,2

31,4

23,2

25,3

6,9

6,4

96,6

6

266(Матушка х Бриз)

19,5

29,4

23,2

24,0

5,7

5,2

98,1

НСР0,5

1,2

1,8

2,1

1,7

-

Примечание: 2021 … 2023 гг

Основным показателем хозяйственной ценности сортов картофеля является конечная урожайность и ее стабильность. В условиях нашего региона средний урожай селекционных номеров, полученных в 2021 году, составил 20,8 т/га. Среди выделенных образцов гибрид 278 (Ирбитский х Дубрава) показал лучший результат, превысив показатель на 1,6 т/га. В 2022 году средняя урожайность увеличилась до 26,5 т/га. Особое внимание привлекли гибриды 252 (Колобок х Табор) и 266 (Матушка х Бриз), которые достоверно превысили стандартные сорта Вармас и Якутянка на 6,0 …10,8 т/га и 4,0 … 8,8 т/га соответственно. В 2023 году средний урожай составил 20,3 т/га, при этом все исследуемые селекционные номера оказались выше стандартов Вармас и Якутянка на 13,0 – 14,1 т/га (табл. 4).

По итогам оценки урожайности за трехлетний период все селекционные номера показали значительное превышение по сравнению со стандартами (Вармас – 3,2 т/га, Якутянка – 5,7 т/га). Анализ продуктивности гибридов позволил выделить номера с высокими адаптивными качествами, при этом средний коэффициент регрессии (bi) составил от 0,6 до 1,2, а стабильность (Sd2) варьировалась от 0,9 до 3,6 (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние условий выращивания на продуктивность сортов картофеля

Селекционный номер

Урожайность за годы испытаний, т/га

∑Yj

Yj

bi

Sd2

2021 г.

2022 г.

2023 г.

1

Вармас (ст.)

18,9

25,4

10,7

55

18,3

0,9

3,6

2

Якутянка (ст.)

24,1

20,6

11,8

56,5

18,8

0,9

0,9

3

278(Ирбитский х Дубрава)

22,4

25

27,2

74,6

24,9

0,6

0,7

4

256(Броннецкий х Крпыш)

19,2

27

25,6

71,8

23,9

1,0

0,9

5

252(Колобок х Табор)

21,2

31,4

23,2

75,8

25,3

1,2

1,8

6

266(Матушка х Бриз)

19,5

29,4

23,2

72,1

24,0

0,8

2,8

∑Yj общая сумма урожайности

125,3

158,8

121,7

 -

 -

Yj средняя урожайность

20,9

26,5

20,3

 -

 -

 -

lj индекс условий среды

0,9

0,7

0,7

 -

 -

Примечание: 2021 … 2023 гг

Результаты биохимического анализа клубней картофеля показали, что изучаемые гибриды сопоставимы со стандартными сортами по количеству сухого вещества, крахмала, витамина C и вкусовым качествам. В период с 2021 по 2023 годы выделяются следующие гибриды по содержанию сухого вещества и крахмала: 252 (Колобок х Табор) с показателями 16,1% и 11,3%, а также 266 (Матушка х Бриз) с результатами 16,2% и 11,3% (см. таблицу 6).

Таблица 6 - Потребительские качества клубней селекционных номеров картофеля

№ п/п

Селекционный номер

Сухое вещество

Крахмал

2021 г.

2022 г.

2023 г.

среднее

2021 г.

2022 г.

2023 г.

среднее

1

Вармас (ст.)

14,6

15,3

15,7

15,2

10,8

11,3

9,5

10,5

2

Якутянка (ст.)

15,6

15,5

15,8

15,6

11,5

11,5

10,7

11,2

3

278(Ирбитский х Дубрава)

15,3

14,5

16,2

15,3

11,7

11,6

11,4

11,6

4

256(Броннецкий х Крпыш)

15,7

14,3

16,8

15,6

10,9

11,7

10,1

10,9

5

252(Колобок х Табор)

16,3

16,3

15,6

16,1

11,5

11,9

10,4

11,3

6

266(Матушка х Бриз)

15,8

14,9

18

16,2

12

12,4

9,6

11,3

Примечание: 2021 … 2023 гг

Оценка устойчивости гибридов к основным заболеваниям в условиях нашего региона показала, что они обладают устойчивостью к макроспориозу, ризоктониозу и обыкновенной парше (баллы 6-9). По результатам ПЦР диагностики, все исследуемые гибриды оказались полностью свободны от вирусных инфекций. Гибрид 278 (Ирбитский х Дубрава) показал средний уровень устойчивости к поражениям клубней макроспориозом и паршой. Перед закладкой на длительное хранение клубни картофеля проходили визуальный осмотр и анализ на пораженность болезнями.

В среднем за период 2021-2023 гг. выход полноценных клубней после зимнего хранения составил 95,6-97,4%, а потери составили 2,6-4,4%, из которых естественная убыль массы составила 2,0-4,0%, а гнили составили 0,4-0,6%. Максимальная естественная убыль была зафиксирована у гибрида 256 (Матушка х Бриз), составив 4,0%.

6. Заключение

По итогам трехлетних исследований, проведенных в экстремальных условиях Якутии, была выделена группа перспективных селекционных номеров, отличающихся наилучшими параметрами экологической пластичности и стабильности по урожайности: Гибриды 278 (Ирбитский х Дубрава) и 266 (Матушка х Бриз). Эти гибриды классифицируются как адаптивные сорта, поскольку их коэффициент регрессии (bi) приближен к единице (bi = 0,6-0,8), что свидетельствует об их хорошей способности приспосабливаться к различным условиям окружающей среды. Растения указанных гибридов имеют листовой тип, характеризуются полураскидистой формой, достигая высоты 50 см, с 3-4 стеблями на куст, листья среднего размера, светло-зеленые и с легкой волнистостью; клубни имеют округло-овальную форму, мелкие глазки. Большинство образуют глазки на поверхности, а форма клубня варьируется от округлой до округло-овальной. Результаты анализа показали, что все селекционные номера обладают высокой товарностью кулубней — от 94,8% до 98,1%.

Article metrics

Views:70
Downloads:2
Views
Total:
Views:70