Пластичность и адаптивность свеклы столовой в условиях вертикальной зональности Центрального Предкавказья
Автор: Гаплаев М.Ш.
Журнал: Овощи России @vegetables
Рубрика: Овощеводство
Статья в выпуске: 4 (33), 2016 года.
Бесплатный доступ
Проблема подбора и использования экологически пластичных сортообразцов является важным элементом ведения адаптивного овощеводства. Правильное ее решение позволяет рационально использовать материальные и природные ресурсы, снизить затраты на производство продукции. Для успешного развития овощеводства необходимо знать адаптивные характеристики возделываемых сортов. Вертикальная зональность, а вместе с ней и складывающиеся гидротермические условия, оказывают существенное влияние на урожайность корнеплодов свеклы. Вне зависимости от скороспелости сортов, в направлении с равнинной в горную зону она увеличивается на 1,9-3,2 т/га соответственно в предгорной и горной зонах Чеченской республики. В среднем за три года исследований, независимо от зоны возделывания, наибольшая урожайность корнеплодов свеклы получена у среднеспелых сортов Бона и Цилиндра - 45,8 и 45,1 т/га. Сорта Донская плоская и Одноростковая являются источниками экологической устойчивости, Бордо 237, Болтарди, Детройт - потенциальной продуктивности. Сорта Болтарди и Грибовская плоская - универсального типа, хорошо отзываются на положительное воздействие регулируемых факторов среды и проявлять относительную устойчивость к неблагоприятному действию нерегулируемых факторов среды, относятся к сортам интенсивного типа. По накоплению сухого вещества и суммы сахаров во всех зонах выращивания выделились сорта Бордо 237, Двусемянная ТСХА, Одноростковая и Цилиндра. При изменении зоны выращивания со степной в предгорную и горную, выявлена тенденция роста содержания сухого вещества, суммы сахаров и витамина С. При этом содержание нитратов зависело только от сортовых особенностей.
Свекла столовая, урожайность, адаптивность, пластичность, сорта
Короткий адрес: https://sciup.org/140205175
IDR: 140205175
Текст научной статьи Пластичность и адаптивность свеклы столовой в условиях вертикальной зональности Центрального Предкавказья
Вусловиях ограниченного применения техногенных ресур- сов для регулирования продуктивности сельскохозяйственных культур и регулирования плодородия почвы особую роль приобретает возделывание сортов и гибридов, устойчивых к абиотическим и биотическим стрессорам. В этой связи особое значение имеет организация адаптивного овощеводства, предусматривающая создание высокопродуктивных агроценозов, наиболее полно реализующих биоклиматические ресурсы региона, а также использование ресурсосберегающих технологий [6-8, 11].
Высокий уровень адаптивности сортов, сочетающих высокую продуктивность с устойчивостью к биотическим и абиотическим факторам среды, открывает новые возможности для совершенствования технологического процесса в направлении биоло-гизации и экологизации возделывания корнеплодов в России и поэтапного перевода его на качественно новый технологический уровень [2].
Материалы и методика исследований
Полевые опыты были проведены в ОПХ «Аргунское» Грозненского района ЧР (равнинная зона), ГУП Госхоз «Орджоникидзевский» Ачхой-Мартановского района ЧР (предгорная зона) и ГУП Госхоз «Башлаи» Шатоевского района ЧР (горная зона) по единой схеме. В 2008-2011 годах изучали следующие сорта и гибриды свеклы столовой:
раннеспелые: Грибовская плоская А-474, Болтарди, Наховски,
Несравненная А-463.
среднеранние: Бонель, Донская плоская 367, Двусемянная ТСХА. среднеспелые: Бордо 237 (стандарт), Бона, Детройт, Цилиндра позднеспелый: Одноростковая.
Площадь учетной делянки 20 м2, повторность 3-х кратная, размещение вариантов рендомизированное. При выращивании сортов свеклы столовой использовали семена первой репродукции. В качестве фона применяли минеральные удобрения из расчета N 60 P 80 K120.
Показатели адаптивной способности и стабильности сортообразцов определяли по методике А.В. Кильчевского, Л.В. Хотылевой [7]. В качестве критериев оценки адаптивной способности и стабильности генотипов использовали следующие показатели:
ОАСi – общая адаптивная способность i-го генотипа по изучаемому признаку, равная отклонению среднего значения i-го генотипа от среднего по опыту; САСi – вариация специфической адаптивной способности, характеризует отклонение от ОАСi в конкретной среде; Sgi – относительная стабильность – способность генотипа в результате регуляторных механизмов поддерживать определенный фенотип в различных условиях среды; bi- коэффициент регрессии, отражающий отзывчивость на среду конкретного набора генотипов; СЦГi – селекционная ценность i-го генотипа – показатель, позволяющий сочетать в генотипе значение признака с его устойчивостью, т.е вести отбор на ОАСi с учетом стабильности.
Для оценки параметров среды использовали показатели: dk – продуктивность среды, отклонение среднего значения признака всех образцов в конкретной среде от среднего по опыту; Sek – относительная дифференцирующая способность среды, характеризует способность конкретной среды выявить изменчивость среди генотипов, показывает эффекты взаимодействия генотипа и среды

(компенсирующая или дестабилизирующая); Тk – типичность среды, т.е способность сохранять ранги генотипов по изучаемому признаку, полученные при их усредненной оценке по всей совокупности сред.
Статистическая обработка проведена по Доспехову Б.А. [5].
Результаты и их обсуждение
Проблема подбора и использования экологически пластичных сорто-образцов является важным элементом ведения адаптивного овощеводства. Правильное ее решение позволяет рационально использовать материальные и природные ресурсы, снизить затраты на производство продукции. Для успешного развития овощеводства необходимо знать адаптивные характеристики возделываемых сортов. Только на этой основе возможно целевое использование сортов: для интенсивных, полуинтенсив-ных технологий, для экологического овощеводства и т.д. При разработке технологических приемов очень важно учесть такое свойство сортов как их отзывчивость на воздействие внешней среды и конкретного фактора, включенного в технологию [10].
Морфологические, биологические различия генотипов обуславливают их реакцию на изменение внешних условий среды и формирование опреде- ленной продуктивности. В среднем за годы исследований из изучаемых сортов свеклы столовой, в среднем по всем зонам, наиболее высокой продуктивностью отличались Бона, Бонель, Двусемянная ТСХА, Одноростковая и Цилиндра. В равнинной зоне их урожайность составляла, в среднем за 3 года, 40,5-43,0 т/га, предгорной – 43,8-46,2 т/га, горной – 46,0-48,1 т/га, тогда как у стандарта Бордо 237 – 37,0; 39,9 и 41,0 соответственно (табл. 1). Самая низкая урожайность характерна для сортов Грибовская плоская А-474, Наховски и Донская плоская – 33,8-36,6 т/га.
Существенные различия по урожайности столовых корнеплодов в зависимости от зоны возделывания вызваны гидротермическими условиями периода вегетации, и в первую очередь – температурным режимом. В равнинной части Центрального Предкавказья температура воздуха достигала в июле 38^40 ° С, почвы -28^30 ° С, что оказывало угнетающее действие на рост и развитие растений. В предгорной и горной зонах погода была более умеренной [4].
В среднем за три года исследований, независимо от зоны возделывания, наибольшая урожайность корнеплодов свеклы получена у среднеспелых сортов Бона и Цилиндра – соответственно 45,8 и 45,1 т/га.
-
1. Урожайность различных сортов свеклы столовой, в среднем за 2008-2010 годы
Сорт, гибрид
равнина
предгорье
горы
среднее
отклонение
т/га
%
Раннеспелые
Болтарди
35,8
36,3
37,2
36,4
-2,9
-7,4
Грибовская плоская А-474
33,8
35,4
36,2
35,1
-4,2
-10,7
Наховски
34,6
36,0
36,2
35,6
-3,7
-9,4
Несравненная А-463
37,2
38,6
39,6
38,5
-0,8
-2,0
Среднее по группе спелости
35,4
36,6
37,3
Среднеранние
Бонель
40,5
43,5
46,0
43,3
+4,0
+10,2
Двусемянная ТСХА
42,2
44,9
47,2
44,8
+5,5
+14,0
Донская плоская 367
36,6
36,0
36,8
36,3
-3,0
-7,6
Среднее по группе спелости
37,9
39,8
41,3
Среднеспелые
Бордо 237 (стандарт)
37,0
39,9
41,0
39,3
-
-
Бона
43,0
46,2
48,1
45,8
+6,5
+16,5
Детройт
37,4
38,4
38,7
38,2
-1,1
-2,8
Цилиндра
42,4
45,6
47,2
45,1
+5,8
+14,8
Среднее по группе спелости
41,3
43,3
45,3
Позднеспелые
Одноростковая
41,7
43,8
46,0
43,8
+4,5
+11,4
Среднее по всем сортам
38,5
40,4
41,7
НСР 05
2,28
2,33
2,51
-
2. Сортовая изменчивость параметров стабильности и адаптивности свеклы столовой по общей урожайности при изменении регулируемых факторов среды (зоны выращивания), 2008-2010 годы
Сорт
Xср., т/га
Общая адаптивная способность, ОАСi
Специфическая способность, САСi
Относительная стабильность генотипа, Sqi, %
Коэффициент регрессии генотипа на среду, b i
Селекционная ценность генотипа, СЦГ i
1. Бордо 237 (стандарт)
44,47
4,33
7,33
6,09
1,33
19,86
2. Бона
39,39
-0,74
4,23
5,22
0,94
19,86
3. Болтарди
45,77
5,63
10,18
6,97
1,59
15,47
4. Бонель
36,43
-3,70
5,15
6,23
0,96
14,89
5. Грибовская плоская А-474
43,33
3,20
9,69
7,18
1,45
13,78
6. Двусемянная ТСХА
35,17
-4,97
2,45
4,45
0,72
20,30
7. Детройт
44,74
4,61
7,00
5,91
1,32
19,61
8. Донская плоская 367
38,14
-1,99
1,95
3,66
0,61
24,87
9. Наховски
36,24
-3,89
1,92
3,82
0,56
23,09
10. Несравненная А-463
35,60
-4,53
2,46
4,40
0,72
20,71
11. Одноростковая
38,47
-1,67
2,06
3,73
0,70
24,083
12. Цилиндра
43,83
3,70
5,83
5,51
1,11
20,91
Достоверную прибавку урожайности в сравнении со стандартом обеспечивает также возделывание среднеранних сортов Бонель и Двусемянная ТСХА, а также позднеспелого сорта Одноростковая.
При выращивании раннеспелых сортов Болтарди, Наховски, Грибовская плоская А-474 и среднераннего сорта Донская плоская 367, вне зависимости от зоны выращивания урожайность корнеплодов свеклы получена ниже, чем у стандарта.
Обобщение экспериментальных данных позволило установить, что в среднем за три года исследований, вне зависимости от зоны выращивания использование среднеранних сортов, в сравнении с раннеспелыми, обеспечивало рост урожайности на 3,3 т/га, среднеспелых – на 6,9 и позднеспелого – на 7,4 т/га, или на 9,1-19,0-20,3% соответственно.
По мере продвижения с равнинной зоны в предгорную и горную, вне зависимости от скороспелости сортов и гибридов, урожайность корнеплодов свеклы возрастала на 1,6-3,4 т/га, или на 3,8-8,0%. При этом наибольший прирост характерен для группы среднеспелых и позднеспелого сорта.
Урожайность раннеспелых сортов и гибридов свеклы, вне зависимости от зоны выращивания, была максимальной в 2009-2010 годах. Для среднеранней группы сортов в горном районе максимум урожайности получен в 2010 году, а в предгорном и равном районах – в 2009 году. Среди среднеспелых сортов максимум урожайности, вне зависимости от зоны выращивания, получен в 2009-2010 годах, у позднеспелого сорта наибольшая урожайность также получена в эти годы.
В условиях лесостепи Новосибирского Приобья на урожайность моркови в большой степени влияли сортовые особенности – 43%, условия года – 27%, взаимодействие факторов – 2% Урожайность свеклы столовой на 49% определялась сортовыми признаками и на 35% погодными условиями при взаимодействии этих факторов 4% [3].
Статистический анализ урожайных данных в наших исследованиях позволил установить долю влияния зоны выращивания, изучаемых сортооб-разцов и погодных условий на общую и товарную урожайность корнеплодов. Наибольшее влияние на формирование урожайности свеклы оказали условия (зоны) выращивания – 16,619,4%. На долю сортов и погодных условий приходилось соответственно 12,8-15,3 и 7,1-10,5% общего варьирования урожайности.
Сорта свёклы столовой характеризуются различной реакцией на изме- нение условий выращивания. Высокой стабильно-положительной отзывчивостью характеризуется сорт Болтарди, несколько в меньшей степени сорта Бордо – 237, Грибовская плоская А-474, Детройт и Цилиндра (табл. 2). Это свидетельствует о большей пригодности их к интенсивным технологиям по сравнению с другими сортами.
Эти сорта обладают высоким потенциалом продуктивности (х-), общей и специфической адаптивной способностью (ОАСi и САСI), селекционной ценностью генотипа (СЦГi). Коэффициент регрессии у них больше 1, что свойственно таким генотипам. Экологическая устойчивость (Sgi) – среднего уровня. Это является общим свойством всех испытанных образцов.
Сорта Бона и Бонель характеризуются величиной коэффициента регрессии близкой к единице. Это означает, что энергозатраты их в основном направлены на устойчивость к нерегулируемым факторам среды, а увеличение интенсивности технологий не окупается достаточной прибавкой урожайности.
Сорта Двусемянная ТСХА, Донская плоская 367, Наховски, Несравненная А 463, Одноростковая и гибрид F1 Пабло обладают, хоть и сравнительно низкой урожайностью хi, но за счет стабильного его проявления в ряде сред, что видно из невысоких значений САСI и Sgi, они смогли проявить высокую селекционную ценность – показатель селекционной ценности генотипа (СЦГi) у них имеет высокие значения.
Сорта Донская плоская и Одноростковая – наилучшие источни- ки экологической устойчивости, сорта Бордо, Болтарди, Детройт – потенци- альной продуктивности. Эти образцы будут неэффективны при включении в интенсивные технологии. Следует отметить, что потенциал продуктивности их настолько низок, что они занимают низкие ранги по урожайности при возделывании во всех зонах Центрального Предкавказья и нуждаются в селекционном улучшении.
Характеристика адаптивных свойств различных сортов может быть использована при обосновании их выбора для технологий различной интенсивности [10]. Сорта Бордо и Детройт занимают первый ранг по урожайности независимо от условий произрастания. Они могут служить источником потенциальной продуктивности при селекции на адаптивность по урожайности, характеризуются высокой селекционной цен-
Сорта Болтарди и Грибовская плоская – универсального типа, сочетают способность отзываться на положительное воздействие регулируемых факторов среды и проявлять относительную устойчивость к неблагоприятному действию нерегулируемых факторов среды. Относятся к сортам интенсивного типа.
При оценке параметров среды различных зон Центрального Предкавказья для отбора на адаптивность урожайности свеклы столовой, среда горной зоны выделялась высокой средней урожайностью: 40,5-42,3 т/га и соответственно продуктивность среды dk высокая 0,35-2,16 (табл.3.). К сожалению, такая высокая продуктивность не сочетается с ее устойчивостью по годам испытаний: относительная стабильность урожайности Sek = 22,9-25,4%, что соответствует анализирующему фону.
Среда равнинной зоны показала низкую продуктивность: хi = 39,239,7 т/га, значение dk отрицательное: -0,5…-3,9. Вместе с тем, эта же зона наиболее стабильна по урожайности. Величина Sek 9,3-12,6 соответствует нивелирующему фону. Среда предгорной зоны заняла промежуточ- ное положение, как по величине урожайности, так и ее стабильности. Чтобы отдать предпочтение какой-либо среде в данном случае надо рассмотреть комплексный показатель типичности среды (Тk). Здесь, при общем высоком фоне выделилась с небольшим преимуществом среда предгорной зоны: 0,96-0,99.
При выращивании в условиях нечерноземной зоны РФ по содержанию сухого вещества, сахаров и бетанина голландские сортообразцы свеклы столовой уступали сортам отечественной, а также белорусской и польской селекции [1]. Сохраняемость отечественных сортов свеклы столовой была выше голландских образцов в среднем на 6,7%, как за счет меньшей величины убыли массы (6,1% против 7,9%), так и потерь от болезней (6,4% против 11,3%).
Биохимические показатели корнеплодов свеклы столовой зависят как от сортовых особенностей, так и от зоны выращивания. Содержание сухого вещества в равнинной зоне составляло 15,2-17,6%, предгорной – 15,6-17,9%, горной – 16,5-18,4%. Во всех зонах преимущество имели сорта Бордо 237, Двусемянная ТСХА, Одноростковая и Цилиндра (17,3-18,4 %). Меньше других сухого вещества содержали корнеплоды сортов
Донская плоская 367, Болтарди и Наховски (15,2-16,6%).
Сумма сахаров в корнеплодах столовой свеклы составляла на равнине 10,1-12,1%, в предгорье – 10,512,6%, в горах – 11,0-12,7%. Более высокий процент их содержания отмечен у сортов Бордо, Бона и Бонель – 11,7-12,1%, наименьший в корнеплодах Донской плоской 367, Болтарди и Детройт – 10,1-10,7%.
Витамина С свекла столовая больше всего накапливает в горной зоне – 14,1-19,1 мг%, тогда как в предгорной 13,5-18,7 и в равнинной 13,0-17,5 мг%. При этом сорта Бордо, Одноростковая и Цилиндра содержали в корнеплодах 17,3-19,1 мг%, а Донская плоская 367 и Наховски существенно меньше – 13,0-14,1 мг%.
Содержание нитратов в овощах – важнейший показатель при оценке качества и безопасности продукции [12, 13]. В то же время наличие нитратов в растении и накапливание их в продуктовых органах является биологической необходимостью для питания и фотосинтетической деятельности в посевах. Известно также, что положительная роль удобрений несравненно выше, чем те отрицательные последствия, которые могут проявляться в результате из нерационального применения.
PLASTICITY AND ADAPTABILITY OF RED BEET ACCESSIONS IN VERTICAL ZONATION OF CENTRAL PRE-CAUCASIAN REGION
Gaplaev M.Sh.
Federal State Budgetary Research Institution
‘Chechen Research Institute of Agriculture’ 366021, Russia, Chechen Republic,Grozhy region, Gikalo, Lenin st. 1
Свекла столовая отличается большим накоплением нитратов в продукции – 773-869 на равнине, 770-870 в предгорье и 770-859 мг/кг в горах. Однако превышения предельно допустимой концентрации равной 1400 мг/кг не выявлено ни у одного сорто-образца во всех зонах выращивания. Это свидетельствует о том, что дозы удобрений N60P80K120, использованные в наших исследованиях, являются экологически безопасными.
Заключение
Для рационального использования биологических ресурсов и получения высокой продуктивности и качества свеклы столовой эффективно применение высокотехнологичных, пластичных сортов, адаптированных к различным условиям Центрального Предкавказья. Вертикальная зональность, а вместе с ней и складывающиеся гидротермические условия, оказывают существенное влияние на урожайность корнеплодов свеклы. Так, вне зависимости от скороспелости сортов, в направлении с равнинной в горную зону, она увеличивается на 1,9-3,2 т/га, или на 5-8%, соответственно в предгорной и горной зонах республики. В среднем за три года исследований, независимо от зоны возделывания, наибольшая урожайность корнеплодов свеклы получена у среднеспелых сортов Бона и Цилиндра – соответственно 45,8 и 45,1 т/га. Наибольшее влияние на формирование урожайности оказывают условия (зоны) выращивания – 16,6-19,4%. На долю сортов и погодных условий приходится соответственно 12,8-15,3 и 7,1-10,5% общего варьирования урожайности.
Сорта Донская плоская и Одноростковая – источники экологической устойчивости, Бордо 237, Болтарди, Детройт – потенциальной продуктивности и соответствуют требованиям для интенсивных технологий. Сорта Болтарди и Грибовская плоская – универсального типа, хорошо отзываются на положительное воздействие регулируемых факторов среды и проявлять относительную устойчивость к неблагоприятному действию нерегулируемых факторов среды, относятся к сортам интенсивного типа.
По накоплению сухого вещества и суммы сахаров во всех зонах выращивания выделились сорта Бордо 237, Двусемянная ТСХА, Одноростковая и Цилиндра. При изменении зоны выращивания со степной в предгорную и горную, выявлена тенденция роста содержания сухого вещества, суммы сахаров и витамина С. При этом содержание нитратов зависело только от сортовых особенностей.
Список литературы Пластичность и адаптивность свеклы столовой в условиях вертикальной зональности Центрального Предкавказья
- Борисов В.А., Фильрозе Н.А., Федорова М.И., Романова А.В. Качество сортов и гибридов свеклы столовой и их сохраняемость//Экологические проблемы современного овощеводства и качество овощной продукции (Сборник науч. тр., вып. 1). -М.: ФГБНУ ВНИИО, 2014. -С.162-170.
- Буренин В.И., Емельянова А.В., Соколова Д.В. Адаптивный потенциал генресурсов свеклы//Сахарная свекла. -2009. -№ 10. -С. 10-13.
- Галеев Р.Р., Езепчук Л.Н. Эффективность агротехнических приемов возделывания столовых корнеплодов в Сибири//Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2011. -№ 6 (80). -С. 18-25.
- Гаплаев М.Ш. Влияние погодных условий в разных зонах Центрального Предкавказья на урожайность свеклы столовой/М.Ш. Гаплаев//Овощи России. -2014. -№4. -С. 94-96.
- Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (c основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат. -1985. -351 с.
- Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколо го-генетические основы). Теория и практика. М.: Изд-во Агрорус, 2009. -Т.2. -1104 с.
- Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Метод оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды./А.В. Кильчевский//Генетика. -1985. -Т. 21.-№9. -С. 14-18.
- Леунов В.И. Столовые корнеплоды в России/В.И. Леунов. -М.: ТНИ КМК, 201 1. -272 с.
- Литвинов С.С. Научные основы современного овощеводства/С.С. Литвинов. -М.: РАСХН, 2008. -776 с.
- Надежкин С.М., Терешонок В.И., Добруцкая Е.Г. и др. Оценка оптимального уровня интенсивности химизации при возделывании овощных культур/(Под общ. ред. С.М. Надежкина). -М.: ВНИИССОК. -2012. -44 с.
- Пивоваров, В.Ф. Овощи России/В.Ф. Пивоваров. -М., ВНИИССОК, 2006. -384 с.
- Цаболов, П.Х. Столовые корнеплоды в Центральном Предкавказье./П.Х. Цаболов, М.Ш. Гаплаев. Владикваказ: Изд-во ФГБОУ ВПО Горский ГАУ, 2014. -224 с.
- Черников В.А. Экологически безопасная продукция/В.А. Черников, О.А. Соколов. -М.: Колосс, 2009. -438 с.