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-

Зона Годы х-, т/га dk Sek, % Тk Равнинная 2009 39,6 -0,48 12,6 0,98 2010 39,5 -0,59 12,4 0,91 2011 36,2 -3,90 9,3 0,87 Предгорная 2009 41,6 1,43 16,4 0,97 2010 40,7 0,60 19,4 0,99 2011 38,4 -1,73 13,4 0,96 Горная 2009 42,3 2,16 25,4 0,99 2010 42,3 2,16 23,3 0,0 2011 40,5 0,35 22,9 0,95 ностью генотипа, и больше других соответствуют требованиям сорта для интенсивных технологий.

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.