Адаптивный потенциал генресурсов моркови

Морковь отличается богатым химическим составом (сахара, витамины, азотистые и пектиновые вещества, минеральные соли), что определяет пита- тельную ценность корнеплодов, их высокие пищевые и диетические достоинства. Важным свойством моркови является способность ее корнеплодов сохранять полезные качества при длительном хранении. Вместе с тем, урожайность моркови значительно варьирует в зависимости от условий выращивания. Причем изменчивость хозяйственно ценных признаков бывает разной как по годам, так и по пунктам посева. В зависимости от значений этих показателей определяется ареал сорта [1,2,3].

Для характеристики нормы реакции сорта на меняющиеся условия окружающей среды используют два показателя – стабильность и пластичность. При этом под стабильностью понимается устойчивость проявления признака в разных условиях среды; под пластичностью – положительная реакция сорта на улучшение условий выращивания [4]. Причем продуктивность сорта в значительной степени зависит от биологических его особенностей – скороспелости, холодостойкости, засухо- и жаростойкости и др.

В практической селекции все большее значение приобретает анализ уровня стабильности сорта/гибрида, что является основой эффективного использования их адаптивного потенциала [5]. В настоящее время в селекции моркови определились следующие основные направления: 1 – урожайность и качество продукции; 2 – устойчивость к болезням и вредителям; 3 – пригодность к машинной уборке. Эти направления в определенной степени связаны друг с другом, что позволяет говорить о комплексности исследований. При этом важны как степень выраженности основных элементов продуктивности, так и оптимальное их сочетание [6,7]. Известно, что разнообразие форм растений обусловлено не только условиями среды, но и особенностями рода/вида. Причем наследственные особенности в большинстве случаев играют важную роль, что подчеркивает значимость для селекции всестороннего изучения и подбора для селекции исходного материала [8].

Условия, материал и методыпроведения исследований

Материалом для исследований послужили 300 образцов, поступивших в коллекцию ВИР из 18 стран. Описание их проводили согласно «Методическим указаниям по поддержанию и изучению коллекций столовых корнеплодов» [9]. Пункт изучения – Пушкинский филиал ВИР – ПФ ВИР (г. Пушкин Ленинградской обл.).

Почвенно-климатические условия филиала – типичные для региона. Почвы преимущественно дерново-подзолистые, супесчаные. Сумма температур за вегетационный период (май-сентябрь) в годы исследований составила 2010-2060°С (средняя – 2043°С). Сумма осадков варьировала от 275 до 355 мм (средняя 325 мм). Продолжительность вегетационного периода колебалась в пределах 110-120 дней.

В течение вегетационного периода по методике ВНИИ защиты растений [10] проводили оценку исследуемого сортимента на устойчивость к вредителям. По методике ВИР [11] определяли биохимический состав корнеплодов. Во время вегетации провели сравнительную оценку образцов по уровню скороспелости (урожайность на 60-е сутки вегетации), товарности и общей урожайности. В результате комплексного изучения генофонда моркови получены экспериментальные данные, позволяющие судить об уровне адаптивности коллекционных образцов.

Результаты исследований

Уровень урожайности и качество продукции. Известно, что урожайность овощных и других сельскохозяйственных культур в значительной степени зависит от условий выращивания, которые в нашей стране сильно варьируют. Столовые корнеплоды, включая морковь, возделывают во всех основных земледельческих регионах страны, включающих 76 областей и автономных республик. При этом определяющими факторами являются, с одной стороны, холодостойкость и скороспелость; с другой, жаро- и засухоустойчивость. Во всех регионах важна устойчивость к болезням и вредителям. В связи с изложенным, для такой большой страны как Россия, особую значимость приобретают так называемые сорта широкого ареала, позволяющие оптимизировать используемый сортовой состав, а также совершенствовать системы сортоиспытания и семеноводства. К сортам такого типа относятся Нантская 4 и Шантенэ 2461, возделываемые практически во всех регионах страны [12].

В результате изучения коллекционных образцов моркови выявлен неодинаковый уровень их урожайности в зависимости от сортотипа (табл. 1).

Из табл. 1 видно, что изучаемый сортимент относится в основном к четырем сортотипам, из которых наиболее представлены Шантенэ и Нантская. Именно по этим сортотипам выделены образцы, которые сохраняли стабильную урожайность в течение трех лет испытаний (табл. 2).

Данные таблицы 2 показывают, что выделившиеся по урожайности образцы различаются и по уровню товарности, которая варьировала от 66,7 до 85,5%. При этом

Морковь сорт Rinto

о

Таблица 1. Урожайность образцов моркови в разные годы изучения в зависимости от сортотипа (Пушкинский филиал ВИР, 2010-2016 годы) Table 1. Yield of carrot accessions in different years of study depending on the type of variety (Pushkin experimental station, 2010-2016)

Сортотип	Образцов, всего	Количество образцов, превысивших стандарт, в течение:
		3-х лет	2-х лет	1-ого года	0
Шантенэ	24	2	6	1	5
Нантская	14	2	8	3	1
Амагер	4	—	1	2	1
Берликумер	4	—	2	1	1
Всего	46	4	17	17	8

Таблица 2. Характеристика образцов моркови со стабильным уровнем урожайности (Пушкинский филиал ВИР, 2013-2015 годы) Table 2. Characteristics of carrot accessions with stable level of productivity (Pushkin experimental station, 2013-2015)

Образец (сортотип) Происхождение Масса корнеплода, г Урожайность корнеплодов Товарность, % кг/10 м2 % к St Суражевская (Шантенэ) Россия 80,7 5,27 107,1 66,7 Royal Chantenay Rex (Шантенэ) Нидерланды 100,0 5,37 109,4 75,8 Mango F1 (Нантская) Нидерланды 80,0 6,34 129,8 69,4 Sеnator (Нантская) Франция 70,0 6,61 136,8 85,5 на передний план выдвигаются форма корнеплода, характер его поверхности, величина головки и хвостовой части, степень выраженности сердцевины и интенсивность окраски мякоти. По комплексу перечисленных выше признаков выделились голландский сорт Royal Chantenay Rex и французский – Senator. Причем последний был и наиболее урожайным (136,8% к стандарту). Для них характерна также незначительная доля треснувших (менее 1,0%) и уродливых (3-4%) корнеплодов. При этом наблюдалось меньше (10-12%) недораз- витых корнеплодов (недогона), что связано и со скороспелостью сорта. По этим показателям выделились также два других образца – Scarlet Nantes (Канада) и отечественный Королева осени.

Основным показателем качества корнеплодов моркови является биохимический состав. Наряду с сухим веществом и сахарами, важным компонентом является каротин. Б.И. Сечкаревым [13] показано, что лучшими по химическому составу и содержанию каротина были образцы сортотипов Валерия и Шантенэ. Близкие дан-

Таблица 3. Доля образцов, менее повреждаемых листоблошкой, у разных сортотипов моркови (Пушкинский филиал ВИР, 1991-2016 годы) Table 3. The proportion of accessions less damaged by the leaflet in different carrot type varieties (Pushkin experimental station, 2013-2015)

Сортотип Количество образцов Всего в изучении в т.ч. поврежденных менее 1 балла всего, шт. в % Нантская 86 10 11,6 Амагер 29 4 13,2 Амстердамская 21 3 14,3 Берликумер 38 6 15,7 Шантенэ 81 14 17,2 Всего 255 37 14,5 ные получены и в наших исследованиях. Образцами, отличающимися повышенным содержанием каротина (13-17 мг/100 г), были НИИОХ-336 (Россия), Amro (Дания), Asmer Early Market (Великобритания), Amsterdam Foram (Нидерланды). При этом важно сочетание различных компонентов, обеспечивающее определенную вкусовую гамму и качество продукции. Выявление закономерностей накопления химических веществ и выделение лучших образцов-источников позволяет создавать новые сорта/гибриды моркови с повышенным содержанием каротина и другими полезными признаками.

В результате исследований выделены и рекомендованы в качестве исходного материала образцы моркови для следующих направлений селекции.

Скороспелость: Feonia Banta (Дания), Formula (Нидерланды), Asmer Super Strite (Великобритания), Nantski (Болгария), Chantenay Supreme Long (США), Лосиноостровская 13 и Королева осени (Россия), Scarlet Nantes (Канада).

Высокая урожайность: Lindoro R.S. и Flaxton, Formula, Camillo R.S. (Нидерланды), Senator (Франция), Asmer Super Sprite (Великобритания), Gold Pack, Corelless и Chantenay Supreme Long (США), Шантенэ 2461 (Россия), Nantski (Болгария), Nantes Scarletta (Дания), Formula (Нидерланды), Selbstung (Германия), Лосиноостровская 13 и Королева осени (Россия)

Высокая товарность: Selbstung (Германия), Camillo, Marko и Flam (Нидерланды), Nantes Scarletta и Feonia Banta (Дания), Nantski (Болгария), Autumn King и Concorde (Великобритания), Chantenay Supreme Long (США), Местная (к 2719, Россия), Лосиноостровская 13 и Королева осени (Россия)

Повышенное содержание сухого вещества: Formula, Baby Long и Flaxton (Нидерланды), № 476 и Nantes Scarletta (Дания), Nakamura (Япония), Местная (к 2246, Чили).

Повышенное содержание каротина: Cаmillo R.S., Narbone, Fontana и Amsterdam Foram (Нидерланды), Selbstung (Германия), Suko и Amster Super Strite

(Великобритания), Feonia Banta (Дания), Chantenay Supreme Long (США), Витаминная 6 и НИИОХ 336 (Россия), Amiro Early Market (Великобритания).

Устойчивость к вредителям и болезням

Практически во всех овощеводческих регионах страны лимитирующим фактором выращивания моркови является поражаемость растений вредителями и болезнями. Наиболее вредоносными вредителями моркови на территории России являются морковная листоблошка и морковная муха, распространение которых в отдельные годы вызывает гибель урожая или резко снижает его качество. Из болезней во время вегетации распространена мучнистая роса, во время хранения корнеплодов – альтернариоз.

Изученный на устойчивость к листоблошке сортимент моркови относится к пяти основным сортотипам (табл. 3). Из табл. 3 видно, что количество образцов менее повреждаемых листоблошкой в зависимости от сорто-типа варьировало от 11,6 до 17,2% (среднее 14,5%). Относительно слабее повреждались в годы исследований образцы сортотипов Нантская (11,6% образцов от общего количества) и Амагер (13,8%). Вместе с тем, по уровню повреждаемости (менее 1,0 балла) в фазе 3-4-х листьев и к уборке преобладали образцы сортотипа Шантенэ (табл. 3). При этом для них характерна и относительная стабильность урожайности при испытании в разные годы (50% изученных образцов превышали стандарт по урожайности в течение 2-3-х лет).

Из данных таблицы 4 видно, что сравнительно менее повреждаемыми листоблошкой были образцы из Западной Европы (Дания, Нидерланды, Великобритания), а также Молдавии и Японии. Ряд образцов характеризовались как относительной устойчивостью к листоблошке, так и повышенным содержанием каротина (НИИОХ-336 из России, Amro из Дании, Asmer Early Market из Великобритании, Amsterdam Foram из Нидерландов). Отдельные из них были устойчивыми к морковной мухе, а также к альтернариозу во время хранения корнепло-

Таблица 4. Образцы моркови, выделившиеся по устойчивости к листоблошке (Пушкинский филиал ВИР, 2005-2013 годы) Table 4. Carror accessions, allocated for resistance to leaflet (Pushkin experimental station, 2005-2013)

№ по каталогу ВИР Образец, происхождение Сортотип Поврежденность, в баллах в фазе 3-4 листьев к уборке к-2390 Консервная 63, Молдова Шантенэ 0,0 0,1 вр. к-2173 Местная, Россия Шантенэ 0,1 0,1 к-2696 Nantes Scarlet, Дания Нантская 0,1 0,1 к-2697 Superpak, Дания Нантская 0,1 0,1 к-2307 Rinto, Нидерланды Берликумер 0,1 0,1 к-2317 Местная, Тунис Нантская 0,1 0,1 вр. к-2405 Tokitas Winter, Япония Амстердамская 0,1 0,1 к-2317 Местная, Италия Амстердамская 0,1 0,1 к-2304 Asmer Early, Великобритания Шантенэ 0,8 0,1 дов (De Chantenay a Rouge из Франции и Красная длинная из России). Полученные данные свидетельствуют о разном уровне селекционной работы, проводимой в разных странах, а отсюда и о значимости исходного материала для этого важного направления селекции [14].

Образцы, сравнительно устойчивые к морковной листоблошке: Rielto, Kazan, Fontana и Caramba (Нидерланды), Regel Osena, Flakkel Regel, Danwick и Nantes Dolce (Дания), Cureba (США), Demi Long и Valery (Франция), Lange Rote Strumpfe ohne Herz (Австрия), Asmer Early и Мarket (Великобритания), Selbstung (Германия), Местная (к 1742, Россия), Местная (к 1718, Киргизия).

Образцы, устойчивые к морковной мухе: Royal Chantenay (США), Flakkese (Великобритания), Feonia Banta (Дания), Touchon (Канада), Местная (к 2245, Чили), Местная (к 2722, Россия).

Образцы, устойчивые к альтернариозу (во время хранения корнеплодов): Flaxton, Camillo R.S. (Нидерланды), Feonia Banta (Дания), Suko (Великобритания), Royal Chanteny (Ботсвана) Nantes Scarletta (Дания), Шантенэ 2461, Лосиноостровская 13 и Королева осени (Россия).

Пригодность к машинной уборке

Важным в выборе сорта моркови является пригодность его к машинной (механизированной) уборке. В процессе испытаний установлено, что сорта, у которых более прочное «прикрепление» ботвы к головке корнеплода и прямостоячая розетка листьев, приспособлены к механизированному возделыванию, а точнее, к машинной уборке. К сортам такого типа относятся отечественные Шантенэ 2461, Московская зимняя А 515, Лосиноостровская 13 и Несравненная; из зарубежных – гибриды Camillo, Napoli и Narbonne (Нидерланды), Cabana (ФРГ).

Технологичность сорта моркови особенно важна при промышленном (товарном) производстве продукции, которое в России составляет 80-85%. При этом важно сочетание в сорте основных биологических и хозяйственно ценных признаков и свойств. По результатам агротехнологической оценки выделены сорта моркови, пригодные для машинной уборки и характеризующиеся высокой урожайностью корнеплодов, повышенным содержанием сухого вещества, сахаров и каротина – Витаминная 6, Каллисто и Олимпиец F1. Сорта Шантенэ

• • Литература

  • 1.    Сазонова Л.В., Власова Э.А. Корнеплодные растения (морковь, сельдерей, редис, редька). – М., 1990. – 296 с.

  • 2.    Тимин Н.И. Морковь. – Генетические коллекции овощных растений. – СПб., 1997. – С.55-71.

  • 3.    Леунов В.И. Столовые корнеплоды в России. – М., 2011. – 272 с.

  • 4.    Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений. – Кишинев, 1988. – 721 с.

  • 5.    Жученко А.А. Роль и перспективы адаптивной системы селекции, сортоиспытания и семеноводства растений. – Мат. 3-ей межд. научн.-практич. конф. – ВНИИССОК. – М., 2012. – С.12-66.

  • 6.    Dowker B.D. Variation studies in carrots an aid to breeding. – Jour. Hort. Sci. – 1976. – V. 51. – № 2. – Р.235-244.

  • 7.    Пивоваров В.Ф. Селекция и семеноводство овощных культур. – М., 1999. – Т.1. – 229 с.

  • 8.    Вавилов Н.И. Теоретические основы селекции растений. – М.-Л., 1935. – 511 с.

  • 9.    Методические указания по поддержанию и изучению коллекций корнеплодных растений. – Л., 1981. – 190 с.

  • 10.    Методические рекомендации по оценке устойчивости моркови к морковной мухе и листоблошке. – Л., 1990. – 25 с.

  • 11.    Методы биохимического исследования растений. – Л., 1981. – 190 с.

  • 12.    Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию в РФ. – М., 2015. – 383 с.

  • 13.    Сечкарев Б.И. Морковь. – Культурная флора СССР. – Л., 1971. – С.267-373.

  • 14.    Хмелинская Т.В., Буренин В.И., Ермолаева Л.В. Устойчивость образцов моркови к морковной листоблошке. – Сб. научн. тр. ПАНИ. – СПб., 2016. – С.74-86.

  • 15.    Гаплаев М.Ш. Совершенствование технологии возделывания моркови и свеклы столовой. – Диссертация на соискание учен. степ. д-ра с.-х. наук. – М., 2016. – 483 с.

2461 и Витаминная 6 отличаются устойчивостью к растрескиванию корнеплодов, что обеспечивает высокую товарность продукции [15]. В создании новых технологичных сортов и гибридов моркови особую значимость приобретает всесторонне изученный исходный материал, характеризующийся комплексом хозяйственно ценных признаков.

Образцы моркови с комплексом полезных признаков (скороспелость + урожайность + товарность + устойчивость к болезням и вредителям): Feonia Banta и Nantes Scarletta (Дания), Formula, Marko, Camillo R.S. и Flaxton (Нидерланды), Asmer Super Strite и Suko (Великобритания), Nantsky (Болгария), Chantenay Supreme Long (США), Selbstung (Германия), Шантенэ 2461, Лосиноостровская 13, Витаминная 6 (Россия).

Заключение

Таким образом, имеющийся отечественный сортимент моркови характеризуется комплексом биологических и хозяйственно ценных признаков и свойств, обеспечивающих получение довольно стабильных урожаев в разных зонах страны. Вместе с тем, возросшие требования производства и рынка выдвигают необходимость создания новых сортов и гибридов (доля последних отечественной селекции пока незначительна), характеризующихся повышенной устойчивостью к вредителям и болезням, с высокими показателями качества продукции, пригодных к механизированному возделыванию. Современные технологии производства моркови базируются на использовании отечественного, а также зарубежного сортимента с учетом адаптации растений к меняющимся условиям выращивания. В связи с этим, на передний план выдвигается селекция на гетерозис. Гибриды F1, как правило, характеризуются стабильной урожайностью в сочетании с комплексом ряда биологических и хозяйственно ценных признаков и свойств. Вместе с тем, гетерозисная селекция связана с существенными изменениями как в селекционном процессе, так и в семеноводстве. При этом, как указывал Н.И. Вавилов [8], важная роль принадлежит исходному материалу, что с каждым годом приобретает все большее значение. В результате исследований выделены и рекомендованы для селекции перспективные сорта моркови, включая образцы с комплексом селекционно ценных признаков.

• • References

  • 1.    Sazonova L.V., Vlasova E.A. Root plants (carrots, celery, radish) / M., 1990. – 296 p.

  • 2.    Timin N.I. Carrots. – Genetic collections of vegetable plants /SPb., 1997. – P.55-71.

  • 3.    Leunov V.I. Table roots in Russia / M., 2011. – 272 p.

  • 4.    Zhuchenko A.A. Adaptive potential of cultivated plants /Kishinev, 1988. – 721 p.

  • 5.    Zhuchenko A.A. Role and perspectives of adaptive system of breeding, cultivar trial and seed production. /Materials of 2nd scientific practice conference. /М., VNIISSOK, 2010. – P.12-66.

  • 6.    Dowker B.D. Variation studies in carrots an aid to breeding. // Jour. Hort. Sci. -1976. – V. 51. - № 2. - P. 235-244.

  • 7.    Pivovarov V.F. Breeding and seed production of vegetable crops. / M., 1999. – Vol.1. – 229 p.

  • 8.    Vavilov N.I. Theoretical basis of plant breeding /M.-L., 1935. – 511 p.

  • 9.    Guidelines for the maintenance and study of collections of root plants /L., 1981. – 190 p.

  • 10.    Guidelines for assessing the resistance of carrots to carrot fly and leaflet /L., 1990. – 25 p.

  • 11.    Methods of biochemical research of plants / L., 1981. – 190 p.

  • 12.    State registered list of breeding achievements admitted to use / М., 2017. – 468 p.

  • 13.    Sechkarev B.I. Carrots. Cultural flora of the USSR / L., 1971. – P.267-373.

  • 14.    Khmelinskaya T.V., Burenin V.I., Ermolaeva L.V. Resistance of carrot accessions to carrot leaflet. - Reports of section of agricultural sciences PANI /SPb., 2016. – P.74-86.

  • 15.    Gaplaev M.Sh. Improvement of technology of cultivation of carrots and table beet / Diss. on competition of a scientific degree of Dr. agri. sciences / M., 2016. – 483 p.