Перспективные сортообразцы картофеля селекции Полярной опытной станции - филиала ВИР

М урманская область относится к районам Крайнего Севера. Отличительными особенностями региона в вегетационный сезон являются: низ- кие положительные среднесуточные температуры, полярный день, возможность появления ранних заморозков как в начале вегетации растений (май – июнь), так и ближе к концу лета в августе. Не исключено появление заморозков и в начале сентября. Все вышеперечисленные климатические особенности региона способствуют искусственному сокращению вегетационного периода растений, что вызывает необходимость выведения ранних сортов картофеля, способных накопить хороший урожай в короткий период вегетации (60–80 дней от посадки).

Скороспелость – ценный хозяйственный признак, закрепленный генетически. На его проявление сильное влияние оказывают внешние факторы. Изучению скороспелости посвящены работы С.М. Букасова, А.Я. Камераза, В.Л. Маханько, Ю.В. Гунько [1,2]. В своих работах авторы подчеркивают основополагающую роль подбора родительских форм, основанного на всестороннем изучении и анализе интенсивности накопления урожая. Для выведения сортов с коротким периодом вегетации часть авторов предлагает проводить скрещивания между раннеспелыми сортами [3]. Однако в этом случае лишь 60% гибридного потомства наследует признак раннеспелости. Другие авторы предлагают осуществлять скрещивания между сортами среднеранней и среднеспелой, среднеранней и ранней групп спелости, а также между сортами внутри одной группы спелости – среднеранними или среднеспелыми. Считается, что при таких комбинациях значительно увеличивается выход раннеспелых клонов [4].

Ряд исследователей судит о скороспелости сорта по морфологическим признакам куста. На раннеспелость указывают такие характеристики, как: низкая или средняя высота куста со слабо ветвящимися у основания стеблями [5], также скороспелые формы могут иметь незначительное число крупных полегающих или раскидистых стеблей без выделяющихся узлов и растения с хорошей облиственностью [6,7]. Многие авторы считают, что раннеспелость напрямую зависит от сроков прохождения фенофаз растением. По сравнению с более позднеспелыми образцами у скороспелых сортов все фенофазы проходят быстрее, процесс клубне-образования у них начинается раньше [7] и, следовательно, бóльший урожай накапливается за счет формирования более крупных клубней.

Некоторые исследователи указывают на взаимосвязь между фенофазами «цветение» и «клубнеобразование», «бутонизация» и «клубнеобразование» [4]. Высказано предложение считать раннеспелыми и те сорта, которые к окончательной уборке имеют желтую ботву. С. Д. Киру с соавторами [8] полагают ошибочным судить о раннеспелости сорта в северных условиях, исходя из сроков прохождения фенологичеких фаз картофелем, а также по признаку отмирания ботвы, указывая на то, что раннеспелые сорта в условиях Мурманской области могут вступать в фазу цветения после среднеранних сортов, а на изменение окраски ботвы могут влиять и другие факторы (например, климатический стресс, недостаток элементов питания и др.).

При анализе многолетнего мониторинга за фенологией картофеля в условиях Мурманской области нами было установлено, что скорость прохождения фенофаз в большей степени зависит не от групп спелости, а от агрометеорологических условий конкретного вегетационного сезона, из которых статистически значимое влияние на накопление урожая оказывала среднесуточная температура воздуха [9].

На непостоянство взаимосвязи признака раннеспелости с цветением также указывают и ученые Пензенского НИИСХ. Из трех лет исследований только один год рано зацветающие гибриды превышали среднюю урожайность гибридов с поздними сроками цветения на 60,3% (α = 5%) [7].

Есть много работ, в которых селекционеры предлагают судить о скороспелости сорта по соотношению массы ботвы к массе клубней при ранней уборке [4]. Так для Магаданской области момент наступления равновесия между массой клубней и ботвы (1 : 1) на 60–65 день свидетельствует о том, что полученный гибрид может быть отнесен к скороспелым [4].

По данным С.Д. Киру с соавторами [8] для Мурманской области о скороспелости сорта картофеля можно судить на основании способности растения формировать урожай клубней в ранние сроки уборки, учитывая динамику накопления массы клубней на 50, 60 и 75 день после посадки. А под скороспелостью сорта картофеля следует понимать способность растениями картофеля рано формировать товарный урожай клубней. Для усовершенствования оценки динамики вводят понятия коэффициентов роста. Эти коэффициенты демонстрируют, во сколько раз произошло увеличение урожая клубней от 50 к 60 дню, от 60 к 75 дню вегетации. По мнению авторов [8], у скороспелого сорта рост клубней должен полностью завершиться к 75 дню. Если же рост клубней продолжается после 75 дня от посадки, то авторы говорят о раннем накоплении урожая, а не о хозяйственной скороспелости.

В Заполярье направление селекции по получению, выделению и поддержанию урожайных, скороспелых сортов актуально и сегодня. Сорта, выведенные сотрудниками Полярной опытной станции – филиала ВИР, способны давать высокий урожай картофеля в условиях Заполярья, тем самым обеспечивая продовольственную безопасность как Мурманской области, так и Северного региона РФ.

Цель работы – анализ накопленных данных и выделение перспективных образцов для возделывания в Мурманской области

Материалы и методы

Все работы по гибридизации проведены на базе Полярной ОС ВИР в г. Апатиты, Мурманской области на основе дублетной коллекции отдела генетических ресурсов картофеля ВИР. Коллекция до сих пор служит одним из главных ресурсов исходного материала для селекции. При выполнении работы в основном использовали метод межсортовой гибридизации с последующим отбором и испытанием перспективных гибридов в питомниках.

В качестве материнских родительских форм в селекционный процесс были вовлечены следующие сорта: раннеспелые (‘Вармас’, СССР; ‘Имандра’, СССР;

Рис.1. Среднесуточная температура воздуха (слева)и сумма осадков (справа)в 1985-1999 годах

Fig.1.Average dailyair temperature (left)and monthlyprecipitation (right) in 1985-1999 (branch Polar OS VIR)

‘Carla’, Германия); среднеранние (‘Isna’, Германия); среднеспелые (‘Desiree’, Нидерланды; ‘Apis’, Германия); среднепоздние (‘Krostar’, Нидерланды). В качестве опылителя чаще всего использовали сорт ‘Хибинский ранний’, характеризующийся высокой урожайностью, скороспелостью, товарностью клубней, а также применяли смесь пыльцы других селекционных сортов и гибридов (например, 8/6124).

По результатам полной схемы испытания с 1976 по 1989 годы сотрудниками были созданы более 10 000 гибридных комбинаций, сортоизучение и сортоиспытание которых продолжалось до 2000 года; размножение – до 2004 года [10]. Работа по изучению и сортоиспытанию была проведена с 1985 по 1999 годы. Метеорологические данные приводим за этот же промежуток времени, т. е. с 1985 по 1999 годы. Данные представлены на рисунке 1. Наиболее благоприятными для картофеля по метеорологическим условиям были годы, где среднесуточная температура воздуха июня выше или равна 1 ^o С, а сумма осадков умеренна. Менее благоприятны для развития картофеля были годы с относительно низкими среднесуточными температурами воздуха в начале лета (1987, 1990, 1993,1996, 1998), а также годы с чрезмерным уровнем выпавших осадков (1987, 1988, 1989, 1992, 1994, 1995, 1998, 1999).

В 2000 году программы по селекционной работе на станции были свернуты ввиду отсутствия финансирования и все гибриды были переведены в коллекцию поддержания. В настоящее время в коллекции опытной станции поддерживается в живом виде около 500 гибридов, созданных на станции в разные годы.

Сложившаяся экономическая ситуация конца 1990 – начала 2000 годов способствовала переходу культуры картофеля в частный сектор. Для обеспечения населения Мурманской области картофелем на Полярной опытной станции начались работы по массовому размножению перспективных гибридов, созданных на станции в разные годы.

Статистическая обработка данных осуществлялась с помощью пакета статистики, включенной в надстройки программы Excel. Анализ данных проводили с помощью элементов описательной статистики, для различий данных применяли однофакторный дисперсионный анализ.

При проведении динамического сортоиспытания пробные копки осуществляли на 50, 60, 70, 85 день от посадки. При обсуждении термина скороспелости использовали коэффициенты роста, предложенные С.Д. Киру с соавторами [8].

Результаты и обсуждение

Из всего многообразия гибридного материала в период с 2000 по 2022 годы было отобрано и размножено 7 перспективных образцов, которые выделялись по результатам пятилетних исследований. Среди них: 3/7211 (Apis × Хибинский ранний); 4/856 (Вармас × Хибинский ранний); 15/881 и 15/886 (Krostar × Хибинский ранний); 21/8516 (Isna × Хибинский ранний); 25/861 (Sinaeda × Хибинский ранний); 39/899 (Adretta × Хибинский ранний) (рис. 2). Гибриды характеризуются высокой и стабильной урожайностью. Средняя многолетняя урожайность с куста по выделенным сортообразцам составляла от 840 г/куст (для гибрида 15/881) до 1040 г/куст (для гибрида 21/8516). Средние значения по данному показателю (900-940 г/куст) имели образцы 25/861, 15/881, 39/899. Средняя масса товарного клубня составляла от 77 (39/899) до 101 грамма (25/861). Гибриды 15/881, 4/856 формировали в условиях Мурманской области клубни со средней массой 98 г. Массу клубня 80-90 грамм по многолетним данным формировали образцы: 3/7211, 15/886, 21/8516. Товарность клубней у выделенных образцов по многолетним данным находилось в районе от 88-89% (25/861, 15/881, 15/886, 3/7211, 21/8516) до 92,3% (4/856, 15/886).

Гибриды картофеля, полученные на Полярной станции ВИР, предназначены для возделывания в Мурманской области в дополнение к уже существующим сортам картофеля. Поэтому испытания картофеля были приведены в условиях Мурманской области, а данные полученные на станции переданы в Государственную комиссию.

Особенно популярны среди огородников Мурманской области образцы: 21/8516 и 15/881.

Морфологические описания21/8516 («Северянин»)

Над получением гибрида работал коллектив авторов: Г.Д. Мельничук, Е.М. Васильева, С.В. Абакшина. Образец получен в 1985 году от скрещивания среднераннего и раннего сортов (Isna × Хибинский ранний). Сорт среднеранний, столового типа, урожайный, средняя масса товарного клубня, г

■ 25/861

■ 15/886

■ 15/881

■ 4/856

■ 3\7211

■ 21/8516

■ 39/899

■ 25/861

■ 15/886

■ 15/881

П 4/856

■ 3\7211

■ 21/8516

■ 39/899

■ 25/861

■ 15/886

■ 15/881

□ 4/856

■ 3\7211

■ 21/8516

■ 39/899

Рис.2.Хозяйственно-ценные признаки гибридов картофеля

Fig.2.Economicallyvaluable signsofpotatohybrids

Рис.4.Куст,соцветие,лист 21/8516

Рис.3.Клубень и вершина клубня 21/8516

Fig.3. Tuber and tuber top 21/8516

имеет хорошие и отличные вкусовые качества, устойчив к возбудителю рака (Далемский патотип) [12].

Клубни желтые, длинноовальные. Кожура гладкая. Глазки на клубне малочисленные, мелкие, неокрашенные, расположены в основном на вершине клубня. Окраска мякоти от светло желтой до желтой. Этиолированные ростки красно-фиолетовые, с овальным основанием сине-красно-фиолетового цвета; шейка толстая, зеленая, опушенная (рис.3).

Куст прямостоячий, сильнооблиственный, высокий. Стебли слабоветвистые, округлые, светло-зеленые, не окрашены антоцианом. Лист крупный, светло-зеленого цвета. Жилкование листа среднее, поверхность листа матовая, со слабой опушенностью. Цветение обильное, продолжительное (рис. 4). Соцветие раскидистое, многоцветковое. Цветок средней величины, белый. Ягодообразование обильное. Недостаток сорта –раски-дистое гнездо.

Хозяйственно ценные признаки: средние данные по результатам динамического сортоиспытания по годам представлены в таблице.

15/881 («Катерина»)

Гибрид получен в 1988 году при скрещивании среднепозднего сорта ‘Krostar' с сортом ‘Хибинский ранний’. Авторами гибрида являются: Г.Д. Мельничук, Е.М. Васильева, С.В. Абакшина.

В условиях Мурманской области гибрид показал себя устойчивым к золотистой картофельной нематоде, о чем было отмечено ранее Е.М. Васильевой [10]. По данным Е.М. Васильевой из коллекции гибридов Полярной ОС филиал ВИР было выделено посредством испытаний в соответствующих НИИ 20 устойчивых и слабопоражае-мых опасным вредителем гибридов картофеля, два из которых были получены посредством скрещивания сортов ‘Krostar’ и ‘Хибинский ранний’.

Данный гибрид широко выращивался и в очагах заражения ЗКН в Мурманской области. О чем косвенно свидетельствуют отчеты Россельхознадзора по Мурманской области. Владельцами зараженных уча- стков осуществлялась закупка нематодоустойчивых сортов картофеля на Полярной опытной станции ВИР. На участках, владельцы которых высаживали нематодоустойчивые сорта картофеля, жизнеспособные цисты ЗКН отсутствовали уже через 2 года, о чем свидетельствовали заключения карантинных экспертиз, выданные ФГБУ «Ленинградская МВЛ». В 2021 году Приказом Североморского межрегионального управления Россельхознадзора от 06.08.2021 № 81 Приказ от 28.12.2011 № 199 «Об установлении карантинной фитосанитарной зоны и карантинного фитосанитарно-го режима по карантинному возбудителю болезней растений – золотистой картофельной нематоде» отменен.

По результатам предварительных полевых испытаний гибрид картофеля устойчив к возбудителю рака (Далемский патотип) (справка ГНУ ВНИИКХ картофельного хозяйства № 644/2 от 24.09.2007; 572/1 от 17.09.2008; № 377/2 от 1.09.2012). По результатам полевых испытаний в ВНИИКХ им. А.Г. Лорха в первый год гибрид слабо поражался золотистой картофельной нематодой (до 5 цист); во второй год испытаний в условиях средней полосы заявленный образец охарактеризован как восприимчивый к патотипу R01. (справка ГНУ ВНИИКХ картофельного хозяйства № 644/1 от 24.09.2007; № 572/2 от 17.09.2008; 377/1 от 1.09.2012).

Гибрид раннеспелый, урожайный, с хорошими вкусовыми качествами, имеет хорошую лежкость, стабилен. Клубни округло-овальные, телесные. Кожура гладкая. Глазки на клубне малочисленные, средней глубины, неокрашенные. Мякоть белая. Ростки слабо окрашенные, основание ростка овальное, с редким опушением, розовой окраски. Световые ростки расположены группами, преимущественно на вершине клубня, имеют сине-красно-фиолетовое окрашивание, слабо опушены. (рис. 5)

Куст прямостоячий, компактный, высокий, темно-зеленого цвета. Стебли слабоветвистые, в поперечном разрезе округлые, антоцианом окрашены слабо, точечно. Облиственность куста сильная. Лист крупный, темно-

Рис.5.Клубень и вершина клубня 15/881

Fig.5. Tuber and tuber top 15/881

Рис.6.Куст, соцветие,лист 15/881

зеленый, со слабым опушением, матовый, с резким жилкованием. Цветение обильное, продолжительное. Соцветие компактное, малоцветковое. Венчик крупный красно-сине-фиолетовый, с белыми с внутренней и наружной сторонами венчика (рис.6). Ягоды образует редко.

Хозяйственно ценные признаки:

Средние данные по результатам динамического сортоиспытания за три года исследования представлены в таблице.

По данным динамики накопления урожая, представленным в таблице, у гибридных растений наблюдается тенденция продолжать накапливать урожай и после 75 дня от посадки. При сравнении основных элементов продуктивности (урожайность, товарность и масса товарного клубня) достоверных отличий между гибридами и сортом стандартом 30/501 Хибинский ранний выявлено не было. В данном случае мы можем говорить о том, что гибриды 21/8516 и 15/881 в условиях Мурманской области не уступают по накоплению урожая старейшему раннеспелому сорту Хибинский ранний и могут быть использованы в дополнение к выращиваемому ассортименту. Гибрид 21/8516 является менее скороспелым, чем 15/881. На скорость формирования товарных клубней в ранние сроки указывают коэффициенты роста 60-го дня к 50-му дню. Для 15/881 они максимальны и составляют в среднем 3,4 единицы. Коэффициент косвенно свидетельствует о скороспелости, показывая максимальное увеличение массы клубней за этот период. В случае с 21/8516 мы можем говорить лишь о начале раннего клубнеобразова-ния, а не о скороспелости с хозяйственной точки зрения. Средний коэффициент роста 60 к 50 дню от посадки для гибрида 21/8516 составил 1,9 единицы. А для сорта

Таблица. Результаты динамического сортоиспытания гибридов, выведенных на Полярной ОС филиале ВИР за три года исследований Table. Results of dynamic varietal testing of hybrids bred at the Polar OS branch of VIR

Q- CO о	<8	Кр*		1 копка				2 копка				3 копка				4 копка
		=	S	>x "h °	aS			>x "h	aS			>x "h	il as			>x "h	il as		as c;
24744	21/8516	1,8	1,2	18,3	84	41	–	33,5	90	51	9,5	42,9	92	74	10,1	51,4	94	75	10,0
24744	21/8516	2,0	1,1	11,0	85	44	–	22,3	76	48	10,0	33,7	90	54	9,7	37,6	90	63	10,8
24744	21/8516	1,9	1,2	20,9	85	44	–	38,7	90	63	10,5	46,2	96	72	11,5	56,9	96	83	11,6
24744	среднее	1,9	1,1	16,7± 2,96	84,7± 0,3	43,0± 1,0	–	31,5± 4,84	85,3± 4,7	54,0± 4,6	10,0± 0,3	40,9± 3,73	92,7± 1,8	66,7± 6,4	10,4± 0,5	48,6± 5,8	93,3± 1,8	73,7± 5,8	10,8± 0,5
6928	Хибинский ранний	1,2	0,9	26,3	87	58	–	31,0	93	68	9,1	39,8	94	83	10,2	36,9	95	93	10,7
6928	Хибинский ранний	2,4	1,2	10,6	70	46	–	25,2	90	63	10,5	31,4	96	85	10,6	38,5	92	106	10,9
6928	Хибинский ранний	1,3	0,9	26,4	94	69	–	33,9	95	80	11,9	39,0	95	91	11,9	34,1	95	95	11,0
6928	среднее	1,6	1,0	21,1± 5,2	83,7± 7,1	57,7± 6,6	–	30,0± 2,55	92,6± 1,4	70,3± 5,0	10,5± 0,8	36,7± 2,7	95,0± 0,5	86,3± 2,4	10,9± 0,5	36,5± 1,3	94,0± 1,0	98,0± 4,0	10,8± 0,1
25183	15/881	3,2	1,2	8,9	93	90	–	28,9	95	103	11,3	37,0	94	98	12,7	43,0	96	96	15,7
25183	15/881	3,5	0,9	10,4	97	84	–	36,0	97	85	12,4	36,0	97	93	12,6	34,0	93	86	15,2
25183	среднее	3,4	1,0	9,7± 0,75	95,0± 2,0	87,0± 3,0	–	32,5± 3,55	96,0± 1,0	94,0± 9,0	11,9± 0,5	36,5± 0,5	95,5± 1,5	95,5± 2,5	12,7± 0,1	38,5± 4,5	94,5± 1,5	91,0± 5,0	15,4± 0,3

* Кр – коэффициент роста по Киру и др. (Kiru et al., 2016)

* Кр – growth coefficient according to Kiru et al. (Kiru et al., 2016)

30/501 Хибинский ранний коэффициент роста 60 к 50 дню равен 1,6 единицы.

Особенности технологии возделывания образцов: световое проращивание клубней; посадка в гребни; обработка против фитофтороза во время вегетации растений; уборка в жесткую тару; хорошая просушка семенного материала.

Выводы

В результате многолетней работы сотрудниками Полярной ОС ВИР созданы гибриды, обладающие высокой урожайностью, крупноклубневостью, раннеспелостью, хорошими вкусовыми качествами Средняя урожайность гибридных клонов составляет 46,0 т/га для 21/8516 («Северянин»); 38,5 т/га – для 15/881 («Катерина»). Урожайность выделенных гибридов в среднем превышает в 0,5-1,3 раза урожайность зарегистрированных для Мурманской области сортов (для сравнения сорт стандарт Хибинский ранний в оконча- тельной уборке составляет 35-36,5 т/га; Повировец – 2830 т/га). Гибриды пригодны для возделывания в условиях Мурманской области в дополнение к существующим сортам.

В настоящее время сотрудниками станции готовятся документы для регистрации в ГСИ гибридов: 21/8516 и 15/881. Комплексное изучение гибридов проводили согласно методическим указаниям ВИР. Получены данные по полевым испытаниям за три года по устойчивости к раку (Далемский патотип) (справка ГНУ ВНИИКХ картофельного хозяйства № 644/2 от 24.09.2007; 572/1 от 17.09.2008; № 377/2 от 1.09.2012) и к золотистой картофельной нематоде (патотипа Ro1) (справка ГНУ ВНИ-ИКХ картофельного хозяйства № 644/1 от 24.09.2007; № 572/2 от 17.09.2008; 377/1 от 1.09.2012) и лабораторной оценке (справка ГНУ ВНИИКХ картофельного хозяйства № 166 от 18.03.2022). По результатам предварительного испытания сорта оказались устойчивыми к возбудителю рака и восприимчивыми к нематоде.

Об авторе:

Aboutthe Author:

Swetlana N. Travina – Cand. Sci. (Biology),

Researcher, ,

(In Russ.)