Проявление ожога верхушки внутренних листьев кочана на гибридах белокочанной капусты среднепозднего и позднего сроков созревания

Физиологические нарушения на капусте белокочанной, как и на многих других культурах, связа- ны с недостатком определенных элементов минерального питания или нарушением их поступления в растения под воздействием определенных стрессоров, таких, как высокая температура, низкая влажность воздуха, резкие перепады влажности почвы. Надо полагать, что вероятность проявления данных нарушений гораздо выше в южных регионах, где температура и влажность воздуха в летний и ранне-осенний периоды не соответствуют требованиям культуры. Наиболее сложное и часто встречаемое физиологическое заболевание – ожог верхушки внутренних листьев кочана или, по зарубежным источникам, tip burn. Он проявляется в виде единичных коричневых пятен или более обширных зон в кочане, образовавшихся в результате некроза верхушки молодых внутренних листьев. Развивается заболевание при созревании кочанов и обнаруживается, как правило, при уборке.

Многочисленными исследованиями на различных разновидностях капусты установлено, что «tip burn» связан с нарушениями транспорта Са2+ внутри растения. Сочетание высокой скорости роста, низкого корневого давления, интенсивной транспирации в течение суток в периоды длительной сухой солнечной погоды снижает поступление Са2+ в молодые листья, вызывая их ожог. К факторам, способствующим развитию ожога относятся: повышенный уровень азота, избыток калия в почве, конкурирующим с потреблением Са2+, перепады влажности, перестой кочанов на корню [1]. При изучении данного нарушения на культуре земляника было установлено, что отсутствует корреляция между уровнем применяемого кальция в виде удобрения и частотой проявления tip burn [2]. Исследования на пекинской капусте, проведенные на молекулярном уровне, показали, что между симптомами заболевания и общим содержанием эндогенного Са2+ корреляции не установлено, в то же время эффективность поглощения и использования Са2+ растением зависела от цитоплазматического Са2+[3]. Контролировать условия, способствующие проявлению заболевания довольно сложно, тем более, если учитывать, что капуста белокочанная отличается исключительно высокой требовательностью к азоту и его интенсивным потреблением в течение всего периода вегетации. Высокая урожайность в большей степени зависит от внесения азотных удобрений. Однако, высокая вероятность появления ожога верхушки зависит от генетической предрасположенности отдельных гибридов к данному нарушению в метаболизме Са2+. Исследования, проведенные зарубежными учеными [1] по изучению группы коммерческих гибридов, выращиваемых в их регионе, позволили установить 4 группы гибридов с разной степенью устойчивости: слабо восприимчивые (толерантные) – Атрия, Хинова, Рудольфо и др.; более восприимчивые – Браво, Фалькон и др.; вполне восприимчивые – Куисто, Суперрет и др.; очень восприимчивые – Green boy, Condor, Rio Verde и др. Надо отметить, что большинство представленных гибридов присутствуют на нашем рынке и выращивание отдельных из них, например, Green boy, на юге, как показали наши испытания, связано с высокой вероятностью проявления tip burn. Более того, попытка использования в селекции в качестве исходного материала таких гибридов, как Браво, Куисто, оказалась неудачной по причине восприимчивости полученного селекционного материала к ожогу. Выращивание толерантных к данному физиологическому нарушению гибридов – наиболее надежный способ контроля его проявления на капусте. Поэтому, исследования по проявлению tip burn на селекционных образцах и изучение наследования данного заболевания для оптимизации подбора родительских пар при скрещивании – актуальное направление при создании гибридов белокочанной капусты разного срока созревания для южного региона.

Цель исследований – провести оценку гибридов F 1 капусты белокочанной среднепозднего и позднего сроков созревания на поражение ожогом верхушки внутренних листьев кочана и выявить степень отзывчивости гибридов к недостатку поступления кальция в зависимости от погодных условий.

Методика и условия проведения исследований.

Испытания гибридов проводили на селекционном участке отдела овощеводства ФГБНУ «ФНЦ риса» в 2017-2019 годах. Способ орошения - капельный полив. Рассаду выращивали в кассете №144 в открытом грунте. Высадка рассады в поле – 2-3 декады июня. Удобрения вносили под сплошную культивацию и в борозды непосредственно перед высадкой рассады. Общие дозы удобрений, включая подкормку аммиачной селитрой с капельным поливом, по д.в. следующие: 2017 год – N 150 P 130 K 130 , 2018 год – N 150 P 130 K 130 , 2019 год – N 160 P 80 K 80 . Агротехника выращивания в годы испытаний общепринятая. Уборка – в 3 декаде октября – 1 декаде ноября. Учет поражением tip burn проводили на 6 кочанах, при сильном поражении – на всей делянке (20 штук).

В 2017 году стрессовые условия по температуре и влажности сложились в 1-й декаде июля, в августе и сентябре. Наиболее жаркими были третья декада июля и весь август, когда максимальная температура воздуха повышалась до 37,8…38,6 °С., но благодаря высоким температурам в сентябре и октябре (на 4,4оС и 7,2оС выше нормы) и наличию полива в этот период к моменту уборки практически все позднеспелые гибриды достигли фазы массовой технической спелости.

В 2018 году погодные условия для роста поздней капусты были экстремальными, этому способствовала не только высокая температура, но и практическое отсутствие дождей на протяжении всего периода вегетации культуры в зоне проведения испытания. Лимитирующими факторами были высокая температура и перепады влажности почвы и воздуха по причине слабого развития листового аппарата, не покрывающего почву.

В 2019 году погодные условия для поздней капусты были относительно благоприятными, этому способствовали регулярно выпадающие осадки в летний период, более низкая температура в июле – сентябре (на уровне среднемноголетних) по сравнению с предыдущими годами.

Влажность воздуха в зоне произрастания растений зависит не только от погодных условий, но и от габитуса растений, капельного орошения, состояния почвы, которые, взаимодействуя, на каждой культуре создают определенный микроклимат на поле.

Результаты и их обсуждение

Ввиду того, что ожог верхушки внутренних листьев кочана в разные годы проявлялся в большей или меньшей степени, надо полагать, что этому способствовали условия произрастания на протяжении всего периода вегетации и, особенно, в период формирования кочанов, неоднозначно повлиявшие на темпы роста продуктивного органа и поступление кальция к растущим внутренним листьям.

При возделывании поздней капусты на юге необходимо учитывать разный уровень транспирации у жаро-

Таблица. Результаты оценки гибридов капусты по проявлению ожога верхушки внутренних листьев головы, 2019 год

Table. Results of the assessment of hybrids of cabbage on the manifestation of burn of the top of the inner leaves of the head, 2019

№/ №

Гибридная комбинация

Количество дней от высадки рассады до массового созревания

Средняя масса кочана, кг

Кол-во пораженных кочанов в образце, %

Степень поражения, 1-3 балла

1 группа – сильновосприимчивые

1	Ер7х269-824	112	3,9	100	2-3
2	Бс1фх269Яс13	117	4,1	100	2-3
3	Бюм112хЯс25п	135	3,1	100	2-3
4	№62хЯс25п	130	3,9	100	2-3
5	Юби122хАгр1321	117	3,8	80	2-3
2 группа – средневосприимчивые
6	Юби122хАгр10-2	135	3,8	17	2-3
7	Агр81х Яс25п	135	3,3	33	2-3
3 группа – слабовосприимчивые
8	Гес1х270-4аХн111	120	3,6	100	1
9	Агр1321хХн861	120	3,6	60	1
10	Бюм112х Хн861	128	3,7	33	1
11	Гес1х Яс25п	135	2,8	33	1
12	Гес1х Агр10-2	140	2,9	33	1
13	Гес1х272-Бр1023	124	2,6	33	1
4 группа – без признаков поражения, устойчивые
14	Юби122хАгр82	124	3,4	0	0
15	Яс25пхСа1	124	3,6	0	0
16	Бюм112х Агр82	124	3,8	0	0
17	Гес1хХн861	112	4,1	0	0

устойчивых и нежаровыносливых сортов или гибридов. Нежаростойкие образцы в дневные часы транспирируют наименее интенсивно, чем жаростойкие. Ход транспирации у жаростойких сортов следует за ходом повышения температуры и снижением относительной влажности воздуха [4]. Жаровыносливые, интенсивно транспи-рирующие сорта, лучше ассимилируют при стрессе, чем нежаростойкие. С другой стороны, такие образцы в большей степени подвержены риску поражения ожогом верхушки внутренних листьев кочана. Поэтому, при создании жаростойких гибридов, необходимо исключить риски проявления данного заболевания и возможно усилить провокационный фон, чтобы выявить образцы с высокой устойчивостью.

Анализ условий выращивания в 2017-2019 годах позволяет сказать, что 2019 год был наиболее благоприятным для проявления заболевания: периодически выпадающие осадки в сочетании с капельным поливом обеспечили оптимальную для роста и развития растений влажность почвы. Температура в период формирования кочанов была на уровне среднемноголетней и несколько ниже, чем в другие годы. В комплексе сложившиеся условия в сочетании с высокой дозой минеральных удобрений способствовали хорошей ассимиляции растений, и в итоге гибриды сформировали высокий урожай – до 120 т/га. В этот год начало формирования кочанов отмечали в 1-й и 2-й декадах августа, когда влажность воздуха подвержена наибольшим колебаниям. Все присутствующие факторы, надо полагать, повлияли отрицательно на поглощение Са2+ и распределение его в растении.

Надо отметить, что при уборке кочаны всех гибридных комбинаций внешне выглядели здоровыми и только при разрезе кочанов выявлены признаки заболевания на отдельных образцах. Из 77 гибридов ожог верхушки внутренних листьев кочана был зафиксирован на 19. Степень поражения была от сильной, которая оценивалась в 3 балла, до слабой, в виде отдельных небольших коричневатых пятен, с оценкой в 1 балл. В таблице 1 представлена большая часть гибридов с признаками поражения и 4 гибрида с участием тех же линий без признаков поражения. Распространение поражения самое высокое в первой группе – 80-100% пораженных кочанов в пробе (рис.1); к средневосприимчивым были отнесены 2 гибрида, у которых распространение составило 17 и 33% и в слабовосприимчивой группе поражение варьировалось от 33 до 100% (рис.2).

Одним из средств контроля проявления считается своевременная уборка, но в нашем опыте высокую степень поражения имели гибриды с перестоем на корню 2,5-3 недели и убранные своевременно, на момент массовой технической спелости. По массе кочана также наблюдаются вариации внутри групп (табл. 1). Ввиду того, что метаболизм Са 2+ в растении зависит от многих эндогенных факторов и степень поражения среди гибридов, как было доказано зарубежными авторами и в наших исследованиях, варьировала от сильной до слабой, можно предположить о сложном характере наследования данного физиологического нарушения. Об этом свидетельствуют полученные данные. Например, линия Яс25п как компонент скрещивания выступает во всех 4х группах, линия Бюм112 – в 3-х группах. В то же время при их скрещивании гибрид (Бюм112хЯс25п) показал себя сильно восприимчивым.

В 2017 году из 93 гибридных комбинаций признаки ожога верхушки отмечено у девяти, причем, у всех образцов поражение имело локальный характер с оценкой 0,5-2,5 балла. Ввиду того, что поражение распространялось не на все растения в образце, т.е. наблюдалось расщепление по данному признаку, это послужило

Рис.2. Слабовосприимчивый гибрид к ожогу верхушки внутренних листьев кочана (tip burn)

Fig.2. A weakly-responsive hybrid to tip burn