Двухлетние агроэкологические испытания сортов арбуза селекции ФГБНУ «ФНЦ риса» и Быковской БСОС - филиала ФГБНУ ФНЦО в различных почвенно-климатических зонах

Сельскохозяйственные культуры максимально реализуют свой потенциал урожайности в том случае, когда условия возделывания в наибольшей степени отвечают их биологическим требованиям [1,2]. Увеличение производства плодов арбу- за возможно только при использовании высокоурожайных сортов, адаптивных к почвенно-климатическим условиям зоны выращивания. Для этого необходимо высевать только районированные сорта и гибриды,апробированные в данном географическом ареале, выделившиеся по продуктивности и качеству плодов.В последние годы произошли изменения в правилах Государственной комиссии по включению в список рекомендованных к использованию сортов и гибридов бахчевых культур [3]. В реестр попадают сорта и гибриды из других регионов,в том числе и иностранной селекции, по экспертной оценке, на основании результатов одного года исследований. С сортами местной селекции на протяжении нескольких лет проводят испытание в данной географической зоне [4,5]. Полученные результаты при разных погодных условиях периода вегетации позволяют объективно оценить потенциал нового сорта и рекомендовать его для выращивания товарной продукции в данном регионе [6]. Для сортов и гибридов, полученных в других селекционных центрах или коммерческих фирмах,которые рекомендуются к использованию в данной зоне, одного года оценки бывает недоста- точно, так как погодные условия могут отличаться по годам [7,8].

Правильный выбор сорта арбуза в значительной степени определяет устойчивость к комплексу неблагоприятных факторов в период вегетации и высокую потенциальную продуктивность, что в итоге характеризует пригодность растений к конкретным почвенно-климатическим условиям региона. Проведение зональных испытаний позволяют дифференцировать сорта по реакции на агрофон и адресно рекомендовать их для использования в производстве.Это позволит получать устойчивые и гарантированные урожаи без потерь от влияния лимитирующих факторов окружающей среды зоны выращивания [9,10,11,12].

Цель и задачи

Цель работы – экологическое испытание сортов селекции Быковской БСОС – филиала ФГБНУ ФНЦО и ФГБНУ «ФНЦ риса» с целью формирования адресного сортового сортимента арбуза для конкретной почвенно-климатической зоны выращивания.

Материалы и методы

Важным моментом становится определение пригодности сортов селекции Быковской БСОС – филиала ФГБНУ ФНЦО и ФГБНУ «ФНЦ риса» для выращивания в разных почвенно-климатических зонах. Для этих целей проводили экологические испытания в зонах, отличающихся почвенно-климатическими условиями: Нижнее Поволжье и Краснодарский край.Опытные делянки закладывались на производственном участке в Центральной зоне Краснодарского края на селекционно-семеноводческом участке ФГБНУ «ФНЦ риса» и в сухостепной зоне Волгоградского Заволжья в селекционном питомнике Быковской БСОС – филиале ФГБНУ ФНЦО.Учеты и наблюдения проводились в соответствии с рекомендованными методиками полевого опыта в овощеводстве [13]. Агротехнические мероприятия по выращиванию на опытных участках выполнялись в соответствии с разработанными рекомендациями для регионов [14].

В Волгоградском Заволжье климат континентальный с жарким засушливым летом.Абсолютный максимум температуры воздуха в летний период достигает 38…44oС. Сумма среднесуточных температур выше 10oС – 29o0…3150oС. В теплый период осадков выпадает 250…300 мм. Гидротермический коэффициент (ГТК) – 0,50…0,55. Почвы светло-каштановые, супесчаные, лёгкие по гранулометрическому составу. Обладают высокой водопроницаемостью, способны улавливать незначительные осадки. Содержание общего азота 0,12-0,15% , общего фосфора 0,07-0,09% , обменного калия – 120-180 мг/кг. Содержание гумуса до 1,1%.

Климат центральной зоны Краснодарского края умеренно-континентальный с неустойчивым увлажнением (ГТК-0,7…1,2). За теплый период года (апрель – октябрь) выпадает осадков – 334…360 мм. Лето наступает рано – в мае и характеризуется быстрым нарастанием высоких температур, часто сухое и жаркое. Максимальная температура в июле-августе поднимается до 40…42^oС. Сумма положительных среднесуточных температур за вегетационный период составляет 3400–3600^oС. Почва – выщелоченный слитый чернозем.В пахотном горизонте содержится 3,5-4,6% гумуса, 15-20 мг Р 2 О 5 , 20-30 мг К 2 О и сумма поглощенных оснований 39 мг-экв. на 100 г воздушно сухой почвы. После выпадения осадков пахотный горизонт склонен к заплыванию и образованию корки.Климатические показатели этих двух зон удовлетворяют биологическим требованиям бахчевых культур и позволяют получать устойчивые урожаи в богарных условиях [15,16].

Объектами исследований являлись сорта:

• - селекции ФГБНУ «ФНЦ риса»: арбуз – Терский ранний, Ница, Необычайный, Юбиляр;

• -Быковской БСОС – филиал ФГБНУ ФНЦО:арбуз – Рубин, Волжанин, Фаворит, Икар.

Результаты и обсуждения

Для адресной рекомендации использования сортимента арбуза в конкретном регионе необходима предварительная оценка воздействия на эти сорта лимитирующих факторов окружающей среды. Погодные условия в районах проведения испытания сортов арбуза были контрастными по температурному режиму и осадкам,что позволило дать всестороннюю оценку экологической адаптивности сортов арбуза селекции ФГБНУ «ФНЦ риса» и Быковская БСОС – филиал ФГБНУ ФНЦО.К посеву семян приступают при прогревании почвы до 12…15oС [17]. В центральной зоне Краснодарского края арбуз был посеян в начале третьей декады апреля.Посев арбуза на Быковской опытной станции проводился во второй декаде мая.

Появление всходов и рост растений арбуза в центральной зоне Краснодарского края в 2021 году сдерживался возвратом низких температур в конце апреля и первой декаде мая.Температуры июня и июля превышали на 1,5-3,7oС среднемноголетние значения. В отдельные дни в период цветения температура воздуха поднималась до 39…41oС, что отразилось на качестве опыления завязей. Погодные условия Волгоградского Заволжья характеризовались большим количеством осадков в мае и июне.Осадки в этот период превысили среднемноголетние значения в 2,1-3,3 раза, что привело к высокой заболеваемости арбуза в первые фазы развития растений. Третья декада июня, июль и август, отличались низким количеством осадков и высокими температурами воздуха,средняя температура воздуха превышала среднемноголетние значения на 1,6-2,2oС.

Сложившиеся погодные условия в районах проведения оценки с лимитированным по влагообеспе-ченности периодом вегетации на фоне высокого теплового баланса характеризуются как удовлетворительные и в целом были благоприятные для роста растений арбуза (табл. 1).

В целом погодные условия в центральной зоне Краснодарского края в период вегетации 2022 года для растений бахчевых культур были удовлетворительными, за исключением возврата низких температур в первой декаде мая. Температурные колебания этого периода детально представлены на графике (рис.).

Весна в 2022 году началась рано. С 11 апреля температура воздуха поднялась до 23oС. Ночью температура воздуха не опускалась ниже 11…15oС. Почва на глубине 10 см за неделю прогрелась до 12...14oС. Первые всходы стали появляться через 10 дней. Сумма активных температур за период от посева до появления всходов составила 217oС. Температурный баланс воздуха и почвы способствовал дружному прорастанию семян.

В первой декаде мая погодные условия значительно ухудшились. Дневная температура воздуха снижалась до 9oС. Ночью опускалась до 6oС, что значительно ниже биологического минимума (10oС) для бахчевых культур (рис.). Температурный стресс имел длительный и интенсивный характер (более 10 дней), в результате чего стало заметно снижение фотосинтетической активности и дыхания у растений. Появившиеся всходы бахчевых культур начинали желтеть, терять тургор, вплоть до гибели растений.

Таблица 1. Погодные условия весенне-летнего периода вегетации, 2021 год Table 1. Weather conditions during the spring-summer growing season, 2021

Месяц	Сумма активных температур, °С		Сумма осадков, мм		ГТК (гидротермический коэффициент)
	Краснодар	Волгоград	Краснодар	Волгоград	Краснодар	Волгоград
Апрель (III дек.)	128	102	16	5,3	1,25	0,52
Май	649	589,8	109	147,0	1,68	2,49
Июнь	753	703,4	113	92,6	1,50	1,3
Июль	965	843,5	88	13,1	0,91	0,16
Август	968	840,2	113	4,8	1,17	0,06
Сентябрь (I дек.)	204	171	7	8,8	0,34	0,51
За период вегетации 2021 год	3667	3246,9	446	271,6	1,22	0,84
За период вегетации (среднее по годам)	2550,0	3625,5	239,0	299,6	1,25	0,83

Таблица 2. Погодные условия весенне-летнего периода вегетации, 2022 год Table 2. Weather conditions during the spring-summer growing season, 2022

Месяц	Сумма активных температур, °С		Сумма осадков, мм		ГТК (гидротермический коэффициент)
	Краснодар	Волгоград	Краснодар	Волгоград	Краснодар	Волгоград
Апрель	401,0	343	23,0	31,2	0,57	0,91
Май	452,0	395,1	49,0	42,7	1,08	1,08
Июнь	688,0	654,8	167,0	50,5	2,43	0,77
Июль	712,0	744,4	60,0	33,1	0,84	0,44
Август	787,0	837,8	90,0	12,2	1,14	0,15
Сентябрь	640,0	490,5	103,0	133,6	1,61	2,72
За период вегетации 2022 год	3680,0	3465,6	492,0	303,3	1,34	0,88
За период вегетации (среднее по годам)	2550,0	3625,5	239,0	299,6	1,07	0,83

^Ндневные тмпературы, Волгоград ^♦“ночные температуры, Волгоград

• дневные температуры, Краснодар ■ • ночные температуры, Краснодар

Рис. Графики дневных и ночных температур в период посев-всходы 2022 года, Краснодар-Волгоград

Fig. Graphs ofday and nighttemperatures during the sowing-emergence period of2022, Krasnodar-Volgograd

Погодные условия периода вегетации 2022 года для выращивания бахчевых культур в зоне Волгоградского Заволжья складывались следующим образом:в мае среднесуточная температура воздуха была ниже среднемноголетних значений на 1,2-5,7oС, это привело к позднему получению всходов (3 декада мая – 1 декада июня). Ниже среднемноголетних данных температура воздуха была во время роста и развития растений (июнь, июль), что в принципе не оказало отрицательного влияния на урожайность и качественные показатели бахчевых культур (табл. 2, рис. 1).

Урожайность зависит не только от биологического потенциала сортов, но и от количества растений, сохранившихся к уборке [3]. От возврата низких температур в мае в Центральной зоне Краснодарского края погибло более 60% растений арбуза. Часть растений с ослабленным иммунитетом в значительной степени пострадали и погибли от бактериоза. К уборке сохранилось растений арбуза сортов Краснодарской селекции от 20,9% до 35,5%, у сортов Волгоградской селекции – от 22,8% до 35,6%.

Полученные результаты за два года выращивания в двух зонах показали влияние климатических условий на массу плодов и урожайность бахчевых культур. Благоприятные погодные условия в 2021 году способствовали нормальному росту и развитию растений арбуза. К концу вегетации сформировались плоды арбуза,средняя масса которых соответствовала заявленным сортовым характеристикам. Следует отметить, что в сравнении с показателями, полученными в центральной зоне Краснодарского края в условиях Нижнего Поволжья, у сортов Кубанской селекции плоды были крупнее на 26,3-27,3%, а у сортов

Волгоградской селекции разница в массе плодов составила от 27,1% до 95,7% (табл. 3).

Всходы растений арбуза в 2022 году попали под низкотемпературный стресс, вызванный возвратом холодов. Особенно пострадали посевы в Краснодарском крае.Отставание в развитии растений сказалось на массе плодов.В сравнении с прошлогодними показателями в условиях Центральной зоны Краснодарского края у сортов Кубанской селекции сформировались плоды на 25,5-36,4% меньше,у сортов Волгоградской селекции – разница составила от 13,1 до 30,6%. Только два сорта Терский ранний и Фаворит за два года имели стабильные показатели по массе плодов в этой зоне.

Погодные условия 2022 года в зоне Нижнего Поволжья повлияли на развитие растений и массу плодов.Только у сорта Фаворит масса плодов превысила семь килограммов, но на 15,6% была меньше, чем в предыдущий год. У сортов Кубанской селекции плоды сформировались на 5,6-14,3% меньше в сравнении с показателями 2021 года. Средняя масса плодов арбуза местной селекции так же получилась ниже на 12,4-34,4 %.

Урожайность плодов арбуза зависит от многих факторов; погодных условий, фитосанитарного состояния посевов, количества растений, массы плодов и т.д. Погодные условия 2021 года в двух зонах были благоприятные для роста и плодоношения бахчевых культур. Максимальный урожай плодов арбуза был собран в Центральной зоне Краснодарского края – от 20,4 до 32.4 т/га. Наиболее продуктивными были сорта средней и поздней группы спелости; Необычайный (32,4 т/га), Волжанин (31,7 т/га), Рубин (30,2). Из раннеспелых сортов по урожайности выделился Юбиляр

Таблица 3. Хозяйственно-полезные признаки плодов арбуза по зонам выращивания Table 3. Economically useful characteristics of watermelon fruits by growing zones

сорт	Масса плодов, кг			Урожайность, кг			Содержание в плодах СРВ, %
	2021 год	2022 год	средняя	2021 год	2022 год	средняя	2021 год	2022 год	средняя
Краснодарский край, центральная зона
Терский ранний	3,4	3,4	3,4	20,4	4,9	12,7	9,0	6,9	8,0
Ница	5,5	3,5	4,5	29,7	6,7	18,2	10,5	9,3	9,9
Юбиляр	5,7	3,9	4,8	30,5	6,4	18,5	9,8	7,9	8,9
Необычайный	5,1	3,8	4,5	32,4	11,5	22,0	11,6	7,5	9,6
Фаворит	4,6	4,6	4,6	29,1	7,4	18,3	8,2	8,8	8,5
Волжанин	5,2	3,8	4,5	31,7	7,2	19,5	12,7	9,5	11,1
Икар	5,9	4,1	5,0	28,4	10,1	19,3	11,3	11,3	11,3
Рубин	4,6	4,0	4,3	30,2	10,2	20,2	9,7	6,5	8,1
Fфакт. 1,49˂ Fтеор.2,65				1,93˂ Fтеор.2,65			Fфакт.3,38˃ Fтеор.2,65
Быковская БСОС – филиал ФГБНУ ФНЦО
Ница	7,0	6,0	6,5	16,0	16,0	16,0	10,0	10,0	10,0
Юбиляр	7,2	6,8	7,0	11,4	17,4	14,4	11,4	11,4	11,4
Фаворит	9,0	7,6	8,3	21,0	17,6	19,3	11,0	10,6	10,8
Волжанин	8,4	6,4	7,4	20,4	17,2	18,8	13,5	11,5	12,5
Икар	7,5	5,0	6,3	15,4	16,5	16,0	12,4	11,0	11,7
Рубин	8,1	7,1	7,6	18,4	18,4	18,4	10,8	10,4	10,6
Fфакт.2,81˂ Fтеор.3,10				Fфакт.4,68˃ Fтеор.3,10			Fфакт.9,02˃ Fтеор.3,10

– 30,5 т/га. В зоне Нижнего Заволжья урожай плодов арбуза получился меньше и составил от 11,4 до 21,0 т/га. Выделились сорта Волгоградской селекции среднего срока созревания Фаворит (21,0 т/га) и Волжанин (20,4 т/га). Из-за воздушной засухи и минимального количества осадков во второй половине лета у сортов поздней группы спелости Икар и Рубин урожайность была значительно ниже потенциала. Продуктивность сорта Кубанской селекции Юбиляр в этой зоне оказалась, почтив два раза ниже (11,4 т/га), чем в Центральной зоне Краснодарского края.

На Кубани весной 2022 года всходы бахчевых культур оказались под воздействием низких темпе-ратур,что привело к значительной гибели растений - более 60 % . Оставшиеся ослабленные растения сильно отставали в росте,развитии и в значительной степени были повреждены бактериозом. Урожайность сортов ранней и средней группы спелости не превышала 6,4-7,4 т/га. Только сорта поздней группы спелости смогли значительно восстановиться, благодаря более длительному периоду вегетации (˃90 дней) и дать урожай от 10,1 т/га до 11,4 т/га. Погодные условия Нижнего Поволжья, несмотря на возврат низких, но не критических температур, позволили собрать урожай на уровне 16,0-18,4 т/га. За два года стабильные показатели по урожайности показали сорта Кубанской селекции – Ница (16,0 т/га) и Волгоградской селекции – Рубин (18,4 т/га).

Важный показатель пищевой ценности сортов арбуза – содержание сахаров. В условиях Центральной зоны Краснодарского края в 2021 году по сортам в мякоти плодов содержание сухого растворимого вещества варьировало от 8,2% до 12,7%. Выделились сорта средней и поздней группы спелости Необычайный, Волжанин и Икар. Погодные условия Нижнего Заволжья способствовали большему накоплению сухого растворимого вещества: на 0,8 % – у сорта Волжанин, на 1,1% – Икар и Рубин и на 1,6% – Юбиляр. Максимальная разница по содержанию СРВ отмечена у сорта Фаворит (на 2,8%).

Сложные погодные условия 2022 года отразились на содержании СРВ в мякоти плодов. В Центральной зоне Краснодарского края показатели сахаров были в 1,1…1,5 раза ниже в сравнении с 2021 годом. По уровню содержания СРВ стабильными по годам показали себя сорта Фаворит и Икар. В условиях Нижнего Поволжья содержание СРВ в мякоти плодов арбуза было выше 10% у всех сортов. Сорта Кубанской селекции Ница и Юбиляр накапливали по годам одинаковое количество СРВ. Для сортов Волгоградской селекции нестабильная погода 2022 года отразилась на меньшем накоплении сахаров -на 0,4-2,0%, но в целом сахаристость была высокая.

Заключение

Двухлетнее агроэкологическое испытание арбуза позволило дать оценку и выделить сорта,кото-рые можно адресно рекомендовать сельхозпроизводителям для конкретной зоны выращивания:

– Выращивание сортов Кубанской селекции Ница и Юбиляр в зоне недостаточного увлажнения Нижнего Поволжья гарантированно обеспечат получение высокого урожая и содержанием сухих растворимых веществ в мякоти плодов более 10%.

– использование позднеспелых сортов Волгоградской селекции Икар и Рубин для посева в Центральной зоне Краснодарского края,обеспечит максимальный урожай плодов.Высокую оценку по качеству, в том числе по содержанию сахаров (более 12%) получил сорт Волжанин, но при экстремальных погодных условиях он может уступить по урожайности сортам Кубанской селекции.

Об авторах:

Виктор Эдуардович Лазько – кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, ,

Aboutthe Authors:

Viktor E. Lazko – Cand. Sci. (Agriculture),

Leading Researcher of the Laboratory of Melon and Onion Crops,

SPIN-code: 8883-6052, ,

Elena A. Varivoda – Senior Researcher, ,

SPIN-code: 4463-6289, Researcher ID U-7561-2018,

ISSN 2618-7132 (Online) Овощи России №1 2024      [ 19  ] Vegetable crops of Russia №1 2024 ISSN 2072-9146 (Print)