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.

Еще

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-

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.

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.
Еще
Статья научная