Агроклиматические условия возделывания как фактор урожайности и вирусоустойчивости гибридного материала картофеля

Картофель в Среднем Поволжье традиционно относится к числу важнейших сельскохозяйственных культур и используется, прежде всего, на продовольствие, а также для переработки и кормовых целей.

В нашей стране существует система без-вирусного семеноводства картофеля, позволяющая освобождать его от наиболее вредоносных вирусов методом выращивания из апикальной меристемы с последующим размножением путём микрочеренкования. Однако освобождение от вирусов не защищает сорта картофеля от повторного заражения в полевых условиях. Поэтому более эффективным, хотя и наиболее сложным методом борьбы с вирусными заболеваниями картофеля является селекция на вирусоустойчивость, а также внедрение в производство сортов, обладающих высокой полевой устойчивостью к вирусной инфекции. Ещё Н. И. Вавилов [1] подчёркивал, что “среди мер защиты растений от разнообразных заболеваний наиболее радикальным средством борьбы является введение в культуру иммунных сортов или создание таковых путём скрещивания”.

вегетации (высокая температура воздуха, почвенная и воздушная засуха, повышенный инфекционный фон). Вирусоустойчивость сортов картофеля является одним из лимитирующих факторов рациональной сортовой структуры и интенсификации картофелеводства. В связи с этим приобретает актуальность вопрос изучения этого признака у существующего сортимента и перспективного гибридного материала, динамики нарастания вирусной инфекции при репродуцировании и зависимости продуктивности картофеля от устойчивости к вирусным заболеваниям в различные по условиям возделывания годы.

Целью работы являлось исследование корреляционной связи между полевой вирусоустой-чивостью и продуктивностью перспективных гибридов картофеля в различные по агроклиматическим и фитосанитарным условиям годы.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Объектом исследования являлись 14 перспективных гибридов картофеля конкурсного испытания, стандарт – сорт Ароза. Посадка, фенологические наблюдения, оценка пораженности вирусными заболеваниями и уборка селекционного материала картофеля конкурсного испытания проводились согласно Методическим указаниям по технологии селекционного процесса картофеля[2], Методике исследований по защите картофеля от болезней, вредителей, сорняков и иммунитету [3]. Математическая обработка данных проводилась по Доспехову [4].

Работа проводилась на опытных полях Самарского НИИСХ. Посадка и уборка картофеля проводились механизированно: малогабаритной селекционной сажалкой Л-201 и двухрядным копателем соответственно. Предпосадочная обработка почвы включала осен- нюю зяблевую вспашку, весной – покровное боронование, глубокую культивацию, внесение удобрений – азофоска 400 кг/га. В ходе вегетации проводились две междурядные обработки с окучиванием, две обработки посадок картофеля гербицидами (титус), две обработки инсектицидами (регент), две обработки фунгицидами (танос). В 2014-2015 годах селекционный материал выращивался при орошении, за вегетационный период проведено 4 полива с общей нормой 1500 м3/га. В 2016 году орошение отсутствовало.

2014 год был достаточно благоприятен для роста и развития растений картофеля. Температурный режим был близок к средним многолетним значениям. В июне, в период завязывания и начала роста клубней, количество осадков более чем в 2 раза превысило норму. Недостаточные осадки в период нарастания массы клубней (июль) были компенсированы орошением. В августе количество осадков было близко к среднему многолетнему значению.

Агроэкологические условия 2015 года были неблагоприятными для роста и развития растений картофеля. Во второй половине июня, в период бутонизации, начала цветения, завязывания и начала роста клубней отмечался повышенный температурный режим с практически полным отсутствием осадков. Так, в третьей декаде июня средняя температура воздуха составила 26,6°С, что на 6,3°С выше средних многолетних значений, а максимальная достигала 39,2°С. Температура почвы на глубине 10 см. была в пределах 27-29°С, относительная влажность воздуха в течение декады не превышала 35%. В течение 8 дней отмечался суховей. Указанные метеорологические условия 2015 года способствовали массовому лету вьюнковой цикады – переносчика столбура, что привело к развитию этого фитоплазменно-го заболевания и существенному снижению урожайности картофеля. Условия года способствовали также широкому распространению альтернариоза.

Условия периода вегетации 2016 года также были неблагоприятными для вегетации растений картофеля. Во второй и третьей декаде июня, в июле и начале августа отмечался повышенный температурный режим при дефиците осадков и явлениях воздушной засухи. Так, в период образования и начала роста клубней (2 и 3 декады июня) температура воздуха превышала средние многолетние значения на 2,7 и 1,0°С соответственно, а количество осадков было существенно ниже многолетних значений. В июле, в период активного увеличения массы клубней, максимальная температура воздуха достигала 35,1°С, средняя температура второй декады июля была на 3,2°С выше средней многолетней. Указанные метеорологические условия привели к существенному снижению урожайности картофеля. Эти условия привели к продолжению и усилению эпифито-тии столбура.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Сравнительное изучение урожайности 20 образцов картофеля показало, что наиболее благоприятные условия для формирования урожая сложились в 2014 году. Средняя урожайность по питомнику конкурсного испытания в этом году составила 39,6 т/га с коэффициентом вариации V=14,7%, а средняя полевая устойчивость к вирусным заболеваниям – 6,8 балла. В 2014 году выявлена средняя степень корреляции между полевой вирусоустойчивостью и урожайностью, коэффициент корреляции составил 0,54 (табл. 1).

В 2015 году отмечено резкое снижение уровня продуктивности у всех изученных образцов, при этом средний уровень полевой вирусоустой-чивости практически не изменился. Так, средняя урожайность гибридного материала в 2015 году составила 21,1 т/га, при этом существенно увеличился коэффициент вариации данного признака - V=36,3%. Кроме того, в неблагоприятных климатических условиях 2015 года установлена тесная положительная корреляционная связь между полевой вирусоустойчивостью и урожайностью, коэффициент корреляции составил 0,77 (табл. 1).

2016 год отличался наиболее неблагоприятными условиями для вегетации картофеля, отсутствием орошения и эпифитотией столбура. Вследствие этого отмечено дальнейшее снижение уровня урожайности. Средняя урожайность по питомнику составила 11,5 т/га с коэффициентом вариации V=30,1%. Уровень пораженности растений вирусными заболеваниями при этом остался практически неизменным – 6,7 балла, однако урожайность практически не зависела от этого показателя, коэффициент вариации составил 0,23.

Анализ распределения гибридов по рангам полевой вирусоустойчивости показал, что в годы исследований у большинства изученных образцов этот показатель находился в пределах 6,1-7 баллов. Однако в благоприятных условиях выращивания (2014 год) образцы с высокой продуктивностью можно отобрать уже при уровне полевой вирусоустойчивости 5-6 баллов (табл. 2).

В 2015 году отмечалось увеличение урожайности при увеличении ранга вирусоустойчиво-сти, в 2016 году такой закономерности не выявлено.

Таблица 1. Характеристика гибридного материала картофеля по урожайности и полевой устойчивости к вирусным заболеваниям

Таблица 2. Урожайность гибридов конкурсного испытания по рангам вирусоустойчивости

Таким образом, установлено, что в Самарской области агроклиматические и фитосани-тарные условия года возделывания существенно влияют на взаимосвязь полевой устойчивости к вирусным заболеваниям и уровня урожайности картофеля. В благоприятных условиях выявлены средняя корреляционная зависимость между этими показателями и возможность получения высокой урожайности даже вирусоустойчивости в пределах 5-6 баллов.

Повышенный температурный режим и воздушная засуха приводят к росту зависимости урожайности от уровня явной пораженности вирусными заболеваниями. При этом в 2015 году снижение урожайности картофеля было в большей степени обусловлено, вероятно, существенным нарастанием вирусной инфекции в латентной форме и началом развития эпифито-тии столбура.

В крайне неблагоприятных климатических и фитопатологических условиях с отсутствием орошения (2016 год) при сохранении средней полевой вирусоустойчивости практически на том же уровне, что и в предыдущие годы, установлена лишь слабая зависимость урожайности от этого признака. По всей видимости, факторами, лимитирующими урожайность картофеля в подобных условиях, являются устойчивость растений к фитоплазменным и грибным заболеваниям, а также жаро- и засухоустойчивость