Dynamics of changes in agronomically valuable traits of improved medium mid-ripening potato variety in the conditions of the circumpolar area of Tyumen Oblast
Dynamics of changes in agronomically valuable traits of improved medium mid-ripening potato variety in the conditions of the circumpolar area of Tyumen Oblast
Abstract
The dynamics of changes in the weight of one tuber, tuber weight under a bush and yield of 10 mid-ripening potato variety were studied at the Yamal Experimental Station of the structural subdivision of FSBSI TyumSCs SB RAS (Salekhard). The healthy tubers were provided by "FRC of Potato named after A.G. Lorkh", cultivation technology generally accepted for this region, planting scheme 75x35 cm. Methods of descriptive statistics and analysis of variance were used for data processing and interpretation. Features of the growing seasons 2021, 2022 and 2023 (air temperature, precipitation) influenced the formation of the yield value of medium maturing potato varieties at the level from 3.5 to 7.3 tonnes/ha. The varieties Favorit (53.4 g), Fritella (54.3 g), Barin (58.2 g), Signal (63.3 g) and Zhigulevsky (72.4 g) performed well in terms of weight of one tuber on average during the years of research. The highest weight was recorded in 2022 for Zhigulevsky variety – 116.7 g. The mass of tubers under the bush in 2021 ranged from 13.1 to 74.9 g, in subsequent years it increased from 2.5 to 10 times. The trait varied insignificantly (V=0.8-6.7%) in varieties Fritella, Kolobok, Signal and Zhigulevsky; moderately (V=10.1-15.6%)-Favourite, Golubizna, Flagman, Nadezhda, Krasa Meschera; significantly (V=40.0%) – Barin. The varieties made maximum use of environmental factors, fulfilled genetic potential productivity in changing conditions and provided yields in 2022 at the level of 5.0-12.3; in 2023 – 3.7-6.9 t/ha. Two varieties Zhigulevsky and Signal were identified by agronomically valuable traits.
1. Введение
Для северных регионом Тюменской области характерны суровые резко меняющиеся условия внешней среды с колебаниями среднесуточных температур воздуха, выращиваемые сорта для данного региона должны за короткий период времени стабильно формировать полноценный урожай, иметь хорошие вкусовые качества. Сельскохозяйственные предприятия г. Салехард и прилегающих территорий активно наращивают объёмы производства овощных культур и картофеля. Важно, чтобы ассортимент был максимально разнообразным (не только за счёт привозной продукции, но и местной). Раннеспелые и среднеранние сорта успевают сформировать неплохую урожайность, так как низкий инфекционный фон северного региона, позволяет минимизировать распространение наиболее вредоносных вирусных болезней в период вегетации растений, а глубокое промерзание почвы в зимний период способствует ее очищению от возбудителей болезней и вредителей , , . Кроме того, характерные для северных широт длинные летние дни создают хорошие условия для ускоренного роста и развития растений, особенно в начальный период вегетации, что также способствует более быстрому наступлению «возрастной устойчивости» растений к фитопатогенным вирусам. Агротехнические приёмы , , (удобрения, орошение, пестициды, современные сельскохозяйственные машины и орудия) на прямую влияют на потребительские и технологические свойства картофеля , ,, сорт которого должен быть максимально адаптирован к местным условиям, начальным этапом такого процесса является оценка исходного сортового материала в полевых условиях , , . Исходный материал ежегодно изучается в условиях Приполярья Тюменской области, что позволит выделить и рекомендовать производству перспективные по раннеспелости, продуктивности и устойчивости к болезням сорта.
Цель исследований: изучить динамику изменения агрономически ценных признаков оздоровленных сортов картофеля среднеспелой группы в условиях Приполярья Тюменской области.
2. Методы и принципы исследования
Исследования проводились на участке Ямальской опытной станции – обособленного структурного подразделения ФГБУН ТюмНЦ СО РАН (г. Салехард) в 2021-2023 гг. Объект исследования – 10 сортов картофеля среднеспелой группы (потенциально возможной для возделывания в данном регионе), оздоровленные клубни были предоставлены ФГБНУ «ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха». Высадка в защищённый грунт проводилась вручную по схеме 75х35 см в трехкратной повторности. Полученные в 2021 г. мини-клубни были изучены в полевых условиях 2022 г. (1-й год изучения); клубни 2022 г. – 2023 г. (2-й год изучения). Агротехника состояла из следующих этапов: зяблевая вспашка ПЛН-5-35 на 26-08 см, ранневесенние боронование БЗСС-1,0 в два следа по физически спелой почве, минеральные удобрения вносили перед посадкой в дозе N90P60K60, выкапывали вручную в конце сентября. В период вегетации картофеля (2021 г.) температура воздуха соответствовала среднемноголетним значениям, увлажнение было недостаточным в июне и августе, избыточным в июле. 2022 г. был крайне неблагоприятным для вегетации растений картофеля, отмечалась почвенная засуха, в целом осадков выпало 161,0 мм при норме 273,4 мм. Температурный режим был на уровне многолетних величин. В 2023 г. средняя температура июня, была на 0,8º С ниже средней многолетней, осадков выпало на 43,0% больше нормы. В июле температура воздуха составила 5,7º С – это на 3,0º С выше нормы, осадков в 1,5 раза меньше среднемноголетних данных. Температура августа была выше средней многолетней на 3,4º С. Осадков выпало на 19 мм меньше среднемноголетних. Учёты и наблюдения велись по методикам Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур . Статистическая обработка данных проводилась с применением методов описательной статистики и дисперсионного анализа.
3. Основные результаты
Анализ массы одного клубня за три года исследований, показал, что в среднем она составила от 33,8 до 72,4 г, наибольшая масса отмечена в 2022 г. у сорта Жигулевский – 116,7 г (таблица 1).
Таблица 1 - Масса одного клубня картофеля
№ | Сорт | 2021 г. | 2022 г. | 2023 г. | 2021-2023 гг. | V, % (2021-2023 гг.) | V, % (2022-2023 гг.) |
1 | Барин, г | 14,3 | 70,8 | 89,5 | 58,2 | 67,3 | 11,7 |
2 | Голубизна, г | 2,4 | 64,5 | 66,2 | 44,4 | 82,0 | 1,3 |
3 | Жигулевский, г | 10,6 | 116,7 | 90,0 | 72,4 | 76,2 | 12,9 |
4 | Колобок, г | 4,4 | 38,0 | 59,0 | 33,8 | 81,5 | 21,6 |
5 | Краса Мещеры, г | 11,7 | 67,7 | 63,8 | 47,7 | 65,6 | 3,0 |
6 | Надежда, г | 3,0 | 70,8 | 70,5 | 48,1 | 81,3 | 0,2 |
7 | Сигнал, г | 18,9 | 94,3 | 76,7 | 63,3 | 62,3 | 10,3 |
8 | Фаворит, г | 14,1 | 66,7 | 79,5 | 53,4 | 64,9 | 8,8 |
9 | Флагман, г | 4,9 | 55,8 | 44,1 | 34,9 | 76,2 | 11,7 |
10 | Фрителла, г | 21,4 | 79,2 | 62,4 | 54,3 | 54,9 | 11,9 |
Общая средняя, г | 10,6 | 72,5 | 70,2 | 51,1 | - | - | |
| НСР05, г | 7,5 | 15,9 | 15,9 | 11,5 | - | - |
4. Обсуждение
В 2021 г. микрорастения сформировали к уборке клубни с массой от 2,4 до 21,4 г.; выращенные в полевых условиях 2022 г. клубни 1-го поколения – от 38,0 до 116,7 г.; 2023 г. 2-го поколения – от 44,1 до 90,0 г. С генетической точки зрения сорта картофеля по росту и развитию отличаются между собой. Одни из них быстро формирует надземную массу и раннею урожайность клубней, другие сорта, напротив, долго растут и поздно дают урожай клубней , . В условиях Крайнего Севера физиология роста и развитие растений картофель изучена слабо, поэтому в будущем предстоит выполнить широкий спектр физиолого-биологических исследований на картофеле. Полученные данные лягут в основу разработки экономически выгодной модели сорта. Существенную прибавку по сравнению с общей средней в 2021 г. обеспечил сорт Фрителла – 10,8; в 2022 г. сорт Жигулевский – 44,3 и Сигнал – 21,9; в 2023 г. Барин – 19,3; Жигулевский – 19,8; Фаворит – 9,3 г. Статистическая обработка трехлетних данных показала значительную изменчивость массы одного клубня, минимальное значение коэффициента вариации 54,9% отмечено у сорта Фрителла, максимальное 82,0% – Голубизна. Данная динамика логична и показывает, что как меняется показатель во времени от высадки миниклубней в защищенный грунт до посадки в полевых условиях. Расчет двухлетнего изменения массы одного клубня показал, что выделяются три группы сортов: 1. незначительная вариация Надежда (V=0,2%), Голубизна (V=1,3%), Краса Мещеры (V=3,0%), Фаворит (V=8,8%); 2. средняя – Сигнал (V=10,3), Барин и Флагман (V=11,7%), Фрителла (V=11,9%), Жигулевский (V=12,9%); значительная – Колобок (V=21,6%). Однако, в весовом отношении по массе одного клубня в среднем за годы исследований хорошо показали себя сорта Фаворит (53,4 г), Фрителла (54,3 г), Барин (58,2 г), Сигнал (63,3 г) и Жигулевский (72,4 г).
В годы исследований в среднем по сортам под одним кустом формировалось 72,3-149,7 г (таблица 2). В условиях 2021 г. наибольшая масса клубней под кустом отмечена у сорта Барин – 74,9 г, в 2022 г. она осталась примерно на том же уровне, однако 2023 г. увеличилась на 102,3 г.
Таблица 2 - Масса клубней под кустом
№ | Сорт | 2021 г. | 2022 г. | 2023 г. | 2021-2023 гг. | V, % (2021-2023 гг.) | V, % (2022-2023 гг.) |
1 | Барин, г | 74,9 | 76,7 | 179,0 | 110,2 | 54,1 | 40,0 |
2 | Голубизна, г | 13,1 | 142,0 | 173,8 | 109,6 | 77,6 | 10,1 |
3 | Жигулевский, г | 74,2 | 175,0 | 200,0 | 149,7 | 44,5 | 6,7 |
4 | Колобок, г | 23,5 | 95,0 | 98,3 | 72,3 | 58,5 | 1,7 |
5 | Краса Мещеры, г | 58,3 | 97,8 | 134,0 | 96,7 | 39,1 | 15,6 |
6 | Надежда, г | 13,8 | 212,5 | 156,7 | 127,7 | 80,3 | 15,1 |
7 | Сигнал, г | 69,5 | 132,0 | 146,4 | 116,0 | 35,3 | 5,2 |
8 | Фаворит, г | 63,5 | 166,7 | 139,2 | 123,1 | 43,4 | 9,0 |
9 | Флагман, г | 31,2 | 134,0 | 107,8 | 91,0 | 58,7 | 10,8 |
11 | Фрителла, г | 63,9 | 128,8 | 131,0 | 107,9 | 35,3 | 0,8 |
Общая средняя, г | 48,6 | 136,1 | 146,6 | 110,4 | - | - | |
НСР05, г | 21,3 | 30,5 | 27,1 | 37,5 | - | - |
Микрорастения в 2021 г. на момент уборки обеспечили массу клубней с куста от 13,1 до 74,9 г, в 2022 г. она значительно увеличилась от 2,5 до 10 раз. Отмечается сильная вариация данного признака в 2021-2023 гг. от 35,3 до 80,3%. При испытании мини клубней в 2022-2023 гг. выделились три группы сортов: 1. незначительная вариация Фрителла (V=0,8%), Колобок (V=1,7%), Сигнал (V=5,2%) и Жигулевский (V=6,7%); 2. средняя – Фаворит (V=9,0%), Голубизна (V=10,1%), Флагман (V=10,8%), Надежда (V=15,1%), Краса Мещеры (V=15,6%); 3. значительная – Барин (V=40,0%). Обработка данных дисперсионным анализом показала, что не смогли реализовать свой генетический потенциал следующие сорта (отмечено существенное снижение изучаемого признака): в 2021 г. Голубизна (на 65%), Колобок (на 75%), Надежда (на 72%); в 2022 г. Барин (на 44%), Колобок (на 30%), Краса Мещеры (на 28%); в 2023 г. Колобок (на 33%), Флагман (на 26%). Стабильно обеспечивал существенную прибавку массы сорт Жигулевский – 25,6; 39,0; 53,4 г при НРС05=21,3; 30,5; 27,1 г соответственно.
В повышении урожайности продукции важным фактором является сорт и его уровень интенсивности, а также адаптивности к неблагоприятным факторам внешней среды и отзывчивостью на элементы технологии возделывания. Урожайность является гарантом оценки сорта в области продовольственной безопасности. В среднем за 2021-2023 гг. наибольшую урожайность формировал сорт Жигулевский 7,3 т/га (таблица 3), прибавка по сравнению с общей средней составила 2,1 при НСР05=1,6 т/га.
Таблица 3 - Урожайность
№ | Сорт | 2021 г. | 2022 г. | 2023 г. | 2021-2023 гг. | Отклонение от общей средней |
1 | Барин, т/га | 2,9 | 8,1 | 6,8 | 5,9 | +0,7 |
2 | Голубизна, т/га | 0,5 | 6,2 | 5,3 | 4,0 | -1,2 |
3 | Жигулевский, т/га | 2,8 | 12,3 | 6,9 | 7,3 | +2,1 |
4 | Колобок, т/га | 0,9 | 5,0 | 4,5 | 3,5 | -1,7 |
5 | Краса Мещеры, т/га | 2,2 | 7,7 | 5,1 | 5,0 | -0,2 |
6 | Надежда, т/га | 0,5 | 7,5 | 5,4 | 4,5 | -0,7 |
7 | Сигнал, т/га | 2,7 | 11,6 | 6,1 | 6,8 | +1,6 |
8 | Фаворит, т/га | 2,4 | 8,8 | 6,4 | 5,9 | +0,7 |
9 | Флагман, т/га | 1,2 | 5,9 | 3,7 | 3,6 | -1,6 |
10 | Фрителла, т/га | 2,5 | 9,0 | 5,0 | 5,5 | +0,3 |
| Общая средняя, т/га | 1,9 | 8,2 | 5,5 | 5,2 | - |
НСР05, т/га | 0,9 | 1,9 | 0,9 | - | 1,6 |
Микрорастения выращенные в условиях 2021 г. сформировали относительно небольшую урожайность от 0,5 до 2,9 т/га. В последующие годы клубни максимально использовали факторы внешней среды, реализовали генетическую потенциальную продуктивность в изменяющихся условиях и обеспечили урожайность в 2022 г. на уровне 5,0-12,3; в 2023 г. – 3,7-6,9 т/га. Наиболее существенное снижение урожайность отмечено у сортов Флагман (1,6 т/га), и Колобок (1,7 т/га).
Работа выполнена научно-исследовательским институтом сельского хозяйства Северного Зауралья ТюмНЦ СО РАН в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации №FWRZ-2022-0024).
5. Заключение
Заключение. Ямальской опытной станции (г. Салехард) находиться в зоне крайне неблагоприятных факторов внешней среды (короткий вегетационный период, прохладное лето, полярный день), однако среднеспелые сорта картофеля могут адаптироваться к таким условиям произрастаниям. По результатам испытаний в 2021-2023 гг. по агрономически ценным признакам выделилось два сорта Жигулевский и Сигнал. Однако, стабильным по массе одного клубня (10,3; 116,7; 90,0 г), массе клубней под кустом (74,2; 175,0; 200,0 г) и урожайности (2,8; 12,3; 6,9 т/га) в условиях 2021-2023 г. был сорт Жигулевский.