Роль генотипа и погодных условий в формировании хозяйственно ценных признаков интродуцированных сортов черной смородины

Введение. Смородина черная относится к числу наиболее ценных ягодных кустарников пищевого и лекарственного значения. Несмотря на то, что площади, занятые ее насаждениями в Брянской области, уступают малине и землянике садовой, высокие питательные и лечебнопрофилактические свойства ягод, большая потенциальная продуктивность, уровень механизации создают экономически выгодные условия для широкого промышленного и приусадебного возделывания этой культуры [1]. Богатый витаминно-минеральный состав растения смородины оказывает благотворное влияние на метаболизм организма человека [2, 3]. Поскольку плоды смородины черной прекрасно подходят для многих видов переработки (варенье, сок, мармелад, джем и др.), а также пригодны для такого распространенного способа хранения, как заморозка свежих ягод, культура пользуется большой популярностью у населения [4, 5].

По данным экспертно-аналитического центра агробизнеса [6], общие сельскохозяйственные площади, используемые под ягодоводство, сокращаются не только у сельскохозяйственных организаций, но и в хозяйствах населения. В 2019 г. площадь ягодников в хозяйствах населения составила всего 85,3 тыс. га, в то время как в 2006 г. составляла 117,1 тыс. га. Несмотря на это, в структуре мирового производства среди ягодных культур смородина черная занимает одно из лидирующих мест, уступая лишь землянике садовой [7]. Россия - один из лидеров производства ягод черной смородины в мире, охватывающий 51 % общей доли производства. В Российской Федерации в 2019 г. произведено 417 600 т ягод на площади 72 318 га, при средней урожайности 5,77 т/га, в то время как в Польше, занимающей второе место среди производителей ягод черной смородины, с площади 43 350 га собрано 126 190 т ягод [8].

Недостатком черной смородины является нестабильная урожайность, и причин этому может быть несколько. Так, продолжительные зимние оттепели, с повышением температуры выше 0 °С, провоцируют потерю закалки растений, а последующее морозы повреждают вегетативно-генеративные органы. Также весной возможны повреждения цветков весенними заморозками [9, 10].

Практически во всех регионах возделывания черной смородины ее сопровождает ряд грибных и вирусных болезней (мучнистая роса, антракноз, септориоз, реверсия, рябуха и др.) и вредителей (смородинный почковый клещ, черносмородинный ягодный и листовой пилильщик, стеклянница и др.) [11, 12]. Значительный удельный вес ручного труда (часто превышающий 80 %) при низкой транспортабельности ягод также выступает серьезным ограничительным барьером для развития ягодоводства [13].

С целью обеспечения населения свежими ягодами смородины и перерабатывающую промышленность необходимым сырьем, а также для реализации экспортного потенциала культуры требуется увеличить площади насаждений, проводить своевременную сортосмену и сортообновление. Более полувека сортимент черной смородины активно пополнялся в результате плодотворной селекционной работы отечественных и зарубежных ученых и уже насчитывает более 1200 образцов [14]. Сорта, предлагаемые для возделывания в том или ином регионе, регулярно обновляются: малоценные уступают место более урожайным, крупноплодным, технологичным и адаптированным к местным условиям. Но полностью реализовать преимущества сорта удается не всегда. Это возможно лишь в тех случаях, когда соблюдены все требования по агротехнике возделывания культуры, а посадка проводится чистосортным, безвирусным идентифицированным посадочным материалом [15].

Важным направлением по стабилизации продуктивности культуры выступает внедрение сортов, обеспечивающих высокую урожайность, способных полноценно использовать факторы внешней среды, переносить стрессовые нагрузки, как абиотические, так и связанные с деятельностью патогенов и фитофагов, что в конечном итоге отразится на коммерческой эффективности. Это обуславливает необходимость систематизации информации об их хозяйственно-биологической характеристике, что поможет ученым в подборе исходных форм для селекционной работы, а товаропроизводителю в правильном выборе сорта в целях создания высокодоходных ягодников.

К настоящему времени отечественными и зарубежными учеными-селекционерами созданы сорта черной смородины, пригодные к различным технологиям возделывания: от интенсивной механизированной, суперинтенсивной до экологически безопасной, с возможностью выращива- ния на шпалере и на штамбе, энерго- и ресурсосберегающие и др. [16, 17]. В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации по состоянию на март 2021 г., включено 215 сортов этой культуры [18]. Несмотря на то, что большинство сортов, включенных в Госреестр, создано отечественными учеными-селекционерами, все же определенная часть из допущенного сортимента приходится на иностранные генотипы. В основном это сорта селекции РНПД УП «Институт плодоводства» (Республика Беларусь, Минская обл.), такие как Катюша, Паулинка, Ку-палинка, Церера, Память Вавилова и др.

Для дальнейшего совершенствования сортимента черной смородины важным этапом является подбор исходных форм в селекции. Определенные перспективы в этом представляют контролируемые скрещивания географически и экологически отдаленных генотипов. Учитывая, что в селекционной работе разных научных учреждений часто в качестве исходного материала используются производные смородины черной разных эколого-географических групп, потомков дикуши, уссурийской, черешчатой, ключевой, Янчевского и др., полученное с их участием потомство имеет сложное межвидовое происхождение и уже содержит 3–5 таксонов [9, 12, 19].

Поскольку одним из основных методов создания гибридного фонда смородины являются межсортовые скрещивания, что вполне оправдано, так как существующие генотипы уже содержат лучшие качества и тем самым являются источниками тех или иных признаков, подбор исходных форм является одним из ключевых аспектов для дальнейшего селекционного поиска.

Цель исследований: оценка в условиях региона интродуцированных сортов черной смородины, отличающихся генетическим и географическим происхождением, по отдельным хозяйственно значимым признакам, с высокой гомеостатичностью и отбор перспективных генотипов для включения в дальнейшую селекционную работу.

Объекты и методы исследований. Исследования выполнены в 2017–2020 гг. на участках коллекции черной смородины Кокинского ОП ФГБНУ ФНЦ Садоводства, расположенного в Брянской области Выгоничского района, на территории села Кокино, что юго-западнее на 24 км от города Брянска. Брянская область располагается в центральной части Нечерноземной зоны России и занимает южную окраину центрального подзолистого региона [12].

Объектом исследований были 18 инродуцен-тов отечественной и белорусской селекции (табл. 1) [14]. Контроль – сорт Миф, активно задействованный в селекционной работе за комплекс хозяйственно полезных признаков [12].

Изучение проводилось согласно требованиям методики по сортоизучению [20]. Полученный экспериментальный материал обработан с помощью программы Agrostat при использовании программного обеспечения MS Excel.

Объекты исследований и их происхождение

Таблица 1

Сорт	Оригинатор	Происхождение
Миф	ФГБНУ ФНЦ Садоводства	Рита × Titania
Белорусочка Клуссоновская	Институт плодоводства НАН Беларуси	Паулинка × Пилот Александр Мамкин
Дабрадзея		Ben Lamond × Катюша
Купалинка		Минай Шмырев самоопыление
Деликатес	Павловская опытная станция ВНИИР им. Н.И. Вавилова	Минай Шмырев × Öjebyn
Пигмей	Южно-Уральский НИИ плодоводства и картофелеводства	Brödtorp × Сеянец Голубки
Сударушка		Сеянец Голубки × Brödtorp
Рита Шаровидная	ФГБНУ «Федеральный Алтайский научный центр агробио-технологий»	Сеянец Голубки × Lepaan Musta
Ядреная		(Диковинка × Brödtorp) × Любимица Алтая
Славянка	Свердловская селекционная станция садоводства	Fertodi × Зеленая Дымка
Вымпел		[Ленинградский великан × Минай Шмырев) × Валовая]
Фортуна		Валовая свободное опыление
Глариоза	ФГУП Новосибирская ЗСС РАСХН	Искитимская × Öjebyn
Багира	ФГБНУ «ФНЦ имени И.В. Мичурина»	Минай Шмырев × Brödtorp
Сенсей		Любава × Диковинка
Тамерлан		Öjebyn × Черный Жемчуг
Чернавка		Черный Жемчуг × Öjebyn

Агротехника при выращивании смородины черной – рекомендованная для Нечерноземной зоны. Предшественник – занятый сидеральный пар.

Результаты исследований и их обсуждение. Известно, что смородина черная более устойчива к экологическим стрессорам, чем другие ягодные культуры и отличается морозостойкостью [10]. Однако продолжительные оттепели зимой, с температурой выше 0 °С, способствуют потере закалки, поэтому при последующем понижении температуры наблюдаются повреждения как камбиальных тканей, так и зачатков цветков [21]. В условиях юго-запада Нечерноземья России суровые зимы случаются довольно часто, температуры могут опускаться до –24…–32 °С, а иногда до –38 °С, как это было в январе-феврале 2006 г. [22].

В период исследований зимы были контрастными по температурному режиму и уровню снежного покрова. Так, в зиму 2017/2018 гг. в I декаде декабря средняя температура воздуха составила 0 °С, во II декаде +3,2 °С, в отдельные дни в полевых условиях температура повышалась до +9 °С. Снег выпал только в III декаде декабря на высоту 11,3 см при среднесуточной температуре -0,1 °С, но уже 31.12.2017 г. снег растаял полностью. Всю I декаду января 2018 г. снежный покров отсутствовал, наблюдалась двухнедельная оттепель до +4,8 °С и лишь ночами температура воздуха опускалась до – 4,4 °С. Однако уже 16.01.2018 г. отмечено похолодание до –16,0 °С при полном отсутствии снега, и лишь к концу II декады января выпал снег высотой 11 см, что все же было недостаточно для растений смородины с низкой зимостойкостью. В отдельные дни III декады января (23.01.2018 г. и 24.01.2018 г.) отмечено похолодание до –24 °С при незначительном снежном покрове (до 14 см).

Существенные перепады температур были отмечены и в феврале 2018 г. Так, если 1 фев- раля среднесуточная температура составила – 3,9 °С, то уже 3 февраля она была на уровне +1,0…+3,5 °С. Затем, 6 февраля температура понижается до –15,9 °С при среднесуточной – 12,1 °С, а на уровне снега (20 см) 6 и 7 февраля температура опускалась до –20 °С. В III декаде похолодало до –23,0 °С, а на уровне снега до – 14,3 °С при высоте снега 28 см. Подобные перепады температур негативно сказались на уровне зимостойкости ряда генотипов.

Проведенная весной оценка состояния растений смородины черной показала, что сорта Дабрадзея, Ядреная и Клуссоновская больше других пострадали в зимний период, степень подмерзания составила 3 балла, подмерзли двухлетние и некоторые многолетние ветви. У сортов Деликатес, Багира, Фортуна, Пигмей, Славянка отмечено подмерзание ветвей до 2 баллов (слабое подмерзание), подмерзла часть однолетних побегов, вымерзли отдельные ветви старшего возраста, при этом почки практически не пострадали. Подмерзание до 1 балла (подмерзло не более ¼ длины однолетних приростов) отмечено у сортов Глариоза, Купа-линка, Сударушка, Чернавка. Без признаков подмерзания были сорта Миф, Белорусочка, Рита, Шаровидная, Вымпел, Сенсей, Тамерлан.

В условиях юго-запада Нечерноземья России для ягодных культур наиболее экстремальными и нетипичными сложились зимние условия 2019/2020 гг., когда зима прошла практически без снежного покрова [21]. Лишь в середине декабря 2019 г. и в конце января 2020 г. выпало 1,3 и 2,0 см снега соответственно. В I декаде декабре температура воздуха в среднем составила +3 С, в отдельные дни повышалась до +9 С, 22–

24 декабря – до +10 °С. В январе 2020 г. среднесуточная температура воздуха составила 0 °С с повышением в дневные часы до +3…+5 °С. Дневные положительные температуры сменялись небольшими ночными морозами до –5 °С. За всю зиму температура на уровне почвы не опускалась ниже –10 °С. Все это способствовало так называемому зимнему иссушению побегов смородины черной, которое особенно сильно отмечено у сорта Деликатес и в меньшей степени на сортах Пигмей, Вымпел, Клуссоновская, Фортуна, что привело к задержке роста и развития растений в первые фазы вегетации и к частичной потере урожая в последующем.

Для растений черной смородины американская мучнистая роса ( Sphaerotheca mors-uvae (Schw)) является одной из самых вредоносных болезней [12, 19, 20]. В условиях юго-западной части Нечерноземья первые ее симптомы, как правило, проявляются в середине – конце мая на молодых растущих побегах смородины, листьях, завязях ягод. Характерный признак патогена – беловатый паутиновидный мицелиальный налет. Оптимальными условиями для распространения спор гриба являются теплая погода даже с незначительным увлажнением [11].

Несмотря на то, что вегетационные периоды 2017, 2019 и 2020 гг. характеризовались как избыточно увлажненные (ГТК > 1,3) (рис. 1), температурный режим в этот период был недостаточным для развития массовой эпифитотии. Наиболее благоприятными для развития сферотеки сложились погодные условия 2018 г., который отличался более высоким температурным режимом периода вегетации с суммой активных температур 2716 °С.

Рис. 1. Температурный режим и уровень увлажнения периода исследований

Весенне-летний период 2018 г. был умеренно влажным и достаточно теплым, в фазы активного распространения патогена нередко наблюдалось переувлажнение почвы и воздуха при ГТК = 1,13, что соответствует достаточному увлажнению. Первичная инфекция мучнистой росы зафиксирована 17–18 мая на растениях белорусского сорта Рагнеда. Появление сферотеки было спровоцировано достаточным увлажнением и резким потеплением в середине – конце мая, когда дневная температура воздуха в отдельные дни поднималась до +29,8 °С.

Высокую сферотекоустойчивость со степенью поражения 0 баллов (следы поражения отсутст- вуют) проявили сорта Тамерлан и Шаровидная. Резистентностью к патогену также отличались сорта Миф, Багира, Вымпел, Купалинка, Рита, Чернавка, с единичными, слабыми следами поражения листьев (до 1 балла) (табл. 2). Высокая полевая устойчивость сортов Тамерлан (Öjebyn × Черный Жемчуг) и Шаровидная (Сеянец Голубки × Lepaan Musta) объясняется их генетическим происхождением. Так, сорт Lepaan Musta (отцовская форма сорта Шаровидная) является носителем одного из генов устойчивости к мучнистой росе – гена М, как и сорт Brödtorp (отцовская форма сорта Черный Жемчуг), сорт Öjebyn – гена устойчивости к сферотеке Sph2 [23].

Таблица 2

Сорт	2017 г.		2018 г.		2019 г.		2020 г.
	АМР	СПК	АМР	СПК	АМР	СПК	АМР	СПК
Миф (контроль)	0	0	1	0	1	0	0	0
Багира	1	2	1	0	0	0	0	1
Белорусочка	2	1	2	0	1	0	1	1
Дабрадзея	1	1	2	1	1	0	0	1
Деликатес	0	1	2	0	1	0	0	1
Клуссоновская	2	0	2	0	2	0	2	1
Купалинка	1	0	1	0	1	0	1	0
Вымпел	0	1	1	0	1	1	1	2
Фортуна	1	0	2	0	1	0	0	0
Глариоза	1	0	2	0	0	0	2	0
Пигмей	0	1	2	1	1	1	1	0
Рита	0	1	1	0	0	0	0	0
Сенсей	0	0	3	0	2	0	2	0
Славянка	1	2	2	0	3	0	1	2
Сударушка	0	2	2	0	1	0	1	1
Тамерлан	0	3	0	3	0	2	0	2
Чернавка	1	3	1	1	1	2	1	2
Шаровидная	0	1	0	0	1	0	0	0
Ядреная	1	3	2	3	1	0	1	4
Max.	2	3	3	3	3	2	2	4

Степень вирулентности смородины черной американской мучнистой росой (АМР) и повреждения смородинным почковым клещом (СПК) в период исследований, баллы

Одним из наиболее опасных и трудноиско-ренимых вредителей черной смородины во всех регионах возделывания является клещ почковый смородинный (галловый) (Ceсidophyopsis ribis Westw.). С недавнего времени из-за изменения климатических условий в сторону смягчения зим фитофаг быстро наращивает свою вредоносность, особенно при массовом использо- вании средств механизации [12, 23]. В одной почке может находиться до 2000 особей и более, а на одном растении может встречаться более 100 поврежденных почек [11].

Мониторинг фитосанитарного состояния растений черной смородины в весенний период во время распускания почек, когда наиболее наглядно проявляются симптомы распространения клеща, позволил установить, что в 2018 и 2020 гг. фитопатоген был наиболее распространен. К числу устойчивых к почковому клещу (поражение растений 0 баллов) относятся сорта Миф, Гла-риоза, Купалинка, Сенсей, Фортуна. В отдельные годы отмечены симптомы незначительного повреждения (до 1 балла) у сортов Белорусочка, Деликатес, Клуссоновская, Шаровидная, Рита. В годы максимального распространения вредителя повреждение почек в 2–4 балла отмечено у сортов Ядреная, Тамерлан, Чернавка, Славянка.

Известно, что продуктивность растений смородины – сложный, комплексный показатель, проявление которого во многом зависит от уровня агротехники, погодных условий, возраста насаждений и уровня проявления отдельных компонентов: количество формируемых узлов с плодоношением на побеге, кистей в узле, средняя масса ягод и др. [12, 19, 24].

Проведенная оценка по числу узлов с плодоношением показала, что амплитуда варьирования признака была от 27,7 шт. (Деликатес) до 97,3 шт. на побег (Клуссоновская) (табл. 3). Высокий уровень формирования плодоносящих узлов отмечен у сортов Миф, Белорусочка, Клуссоновская, Купа-линка, Пигмей, Вымпел, Фортуна, Глариоза, Сударушка, Чернавка. При этом лишь сорта Миф, Бе-лорусочка, Пигмей и Глариоза проявляли высокую степень гомеостатичности признака по годам исследований, несмотря на различные погодные условия (V = 4,17–9,25 %).

Таблица 3

Сорт	Узлов с плодоношением		Ягод в кисти		Средняя масса ягод
	кол-во, шт.	V, %	кол-во, шт.	V, %	г	V, %
Миф (контроль)	60,3 ± 1,45	4,17	5,7 ± 0,33	7,58	1,50 ± 0,10	11,55
Багира	34,7 ± 2,85	14,23	4,7 ± 0,33	5,47	1,07 ± 0,03	5,41
Белорусочка	62,0 ± 1,53	4,27	3,7 ± 0,33	17,63	0,87 ± 0,09	17,63
Деликатес	27,7 ± 3,93	24,60	5,3 ± 0,33	4,03	1,43 ± 0,03	4,03
Дабрадзея	30,7 ± 4,63	26,15	4,3 ± 0,33	4,95	1,17 ± 0,03	4,95
Клуссоновская	97,3 ± 8,19	14,58	6,3 ± 0,33	26,96	0,93 ± 0,15	26,96
Купалинка	60,5 ± 5,04	14,48	6,2 ± 0,67	11,11	0,90 ± 0,06	11,11
Пигмей	57,7 ± 1,76	8,11	5,0 ± 0,58	6,67	1,50 ± 0,06	6,67
Рита	33,3 ± 2,60	13,53	7,0 ± 0,0	5,09	1,32 ± 0,03	5,09
Сенсей	44,3 ± 3,18	12,42	4,7 ± 0,33	6,19	0,93 ± 0,03	6,19
Славянка	30,7 ± 4,84	27,35	4,4 ± 0,67	10,0	1,0 ± 0,06	10,0
Вымпел	90,0 ± 7,94	15,28	5,0 ± 0,58	5,41	1,07 ± 0,03	5,41
Фортуна	52,3 ± 4,26	14,08	4,3 ± 0,33	10,19	1,13 ± 0,07	10,19
Глариоза	58,7 ± 2,03	9,25	4,7 ± 0,33	5,10	1,13 ± 0,03	5,09
Сударушка	50,3 ±8,41	28,95	5,0 ± 0,58	4,95	1,17 ± 0,03	4,95
Тамерлан	38,7 ± 4,98	22,30	5,0 ± 0,58	7,70	1,30 ± 0,06	7,69
Чернавка	51,2 ± 4,66	39,13	6,0 ± 0,58	6,19	0,93 ± 0,03	6,19
Шаровидная	28,7 ± 4,63	27,98	5,0 ± 0,0	5,41	1,07 ± 0,03	5,41
Ядреная	47,8 ± 6,96	25,29	4,7 ± 0,33	7,14	1,40 ± 0,06	7,14
НСР 0,05	15,38	–	1,16	–	1,15	–

Компоненты продуктивности смородины черной (2017–2020 гг.)

Одним из ключевых компонентов в формировании общего урожая смородины является такой показатель, как число ягод в плодовой кисти. Проявление этого признака зависит от самоплодности растений, уровня зимостойкости, агротехники, сложившихся погодных условия в зимний период, во время цветения, за- кладки генеративных образований, а также генотипической основы сорта. Среди изученных интродуцентов длиннокистностью отличаются сорта Рита, (формирует до 7 ягод на кисть), Клуссоновская, Купалинка, Чернавка – 6,0–6,3 ягод в кисти. У сортов Тамерлан, Сударушка, Пигмей, Вымпел, Деликатес в кисти формиро- валось в среднем 5,0–5,3 плода, что чуть ниже контрольного сорта Миф (5,7 ягод в кисти). При этом большинство изученных сортов (73,7 %) отличалось высоким уровнем гомеостатичности (V = 4,03–7,70 %), высокая вариабельность признака отмечена у сорта Клуссоновская (V = 26,96 %). Средняя изменчивость в формировании ягод в кисти по годам исследований характерна для сортов Белорусочка, Купалинка, Славянка, Фортуна.

Ранее нашими исследованиями было установлено, что между средней массой ягод и продуктивностью черной смородины существует сильная положительная связь (r = +0,76) [12]. Подобную тенденцию подтверждают и другие исследователи [10]. Среди изученных генотипов лучшими по крупноплодности были сорта Миф, Пигмей (средняя масса ягод 1,5 г), Деликатес, Ядреная (1,4 г), Тамерлан и Рита (1,3 г). Сорта Белорусочка, Клуссоновская, Купалинка, Сенсей, Чернавка отличаются мелкоплодностью, формируя ягоды средней массой менее 1 г (0,87–0,93 г).

Выводы. Результаты проведенных исследований показали, что не для всех интродуцированных сортов идеально подходят климатические условия региона, что связано с низким уровнем снежного покрова и провокационными оттепелями в отдельные зимы. Высокую зимостойкость, на уровне контрольного сорта Миф, показали сорта Белорусочка, Рита, Шаровидная, Сенсей, Тамерлан.

Различное эколого-географическое и генетическое происхождение интродуцентов позволило выделить среди них сорта, характеризующиеся высоким уровнем отдельных селекционно-значимых признаков. Так, в селекции на устойчивость к сферотеке перспективно использовать сорта Тамерлан, Шаровидная, Багира, Вымпел, Купалинка, Рита, Чернавка; к почковому клещу – Глариоза, Купалинка, Сенсей, Фортуна; обилие плодоносящих узлов – Белорусочка, Клуссоновская, Купалинка, Пигмей, Вымпел, Фортуна, Глариоза, Сударушка, Чернавка; длиннокистность – Рита, Клуссоновская, Купа-линка, Чернавка; крупноплодность – Миф, Пигмей, Деликатес, Ядреная, Тамерлан, Рита.