Селекция картофеля в условиях Мурманской области

Оригинальная статья / Original article

Современное направление селекционной работы в России по культуре картофеля определяется целевым использованием урожая с учётом факторов, повышающих эффективность его производство.Одним из основных задач селекционных программ является создание ранних столовых сортов, где скороспелость сочетается с максимальным числом хозяйственно ценных признаков (урожайностью, товарностью, крахмали-стостью,устойчивостью к фитофторозу,к вирусам,и к другим патогенам). Новые сорта должны иметь: хорошие вкусовые качества,красивые ровные клубни,спо-собность к длительному хранению [1].

Картофель, возделываемый в Мурманской области, находится на северном пределе своего культигенного ареала и испытывает влияние необычного сочетания световых и гидротермических условий. Основными факторами, лимитирующими рост и развитие картофеля за Полярным кругом, являются гидротермические условия. Лето в Заполярье довольно прохладное и короткое (длится со второй половины июня до конца августа). Средняя температура воздуха в июне составляет +10,5оС, в июле: +14,1оС, а в августе – 11,8оС, однако в отдельные дни воздух может прогреваться до +30оС. Продолжительность периода с температурой выше +10,0оС составляет 50-76 дней, а выше +5,0оС – 100126 дней. Безморозный период длится в среднем 90 дней, но в любой из летних месяцев возможны заморозки на поверхности почвы и в приземном слое воздуха, вследствие вторжения холодных воздушных масс из Арктики. За три летних месяца в Мурманской области на широте г. Апатиты выпадает в среднем 68-100 мм осадков. А температура воз- гибридных комбинаций,изучение исходного материала и выделение источников хозяйственно ценных признаков в полевых условиях Мурманской области.

Материал и методика

Материалом для исследований взяты сорта картофеля из коллекции генетических ресурсов растений ВИР. Закладка опыта проведена согласно общеизвестной полевой методике [3]. Агротехнику возделывания сортов картофеля применили согласно рекомендациям, принятым для Мурманской области [4]. В рамках диссертационной работы для оценки потенциала ранних сортов картофеля в условиях Мурманской области, были проведены скрещивания [5]. Скрещивания проведены методом гибридизации согласно основной методике [6]. Выращивание и отбор гибридных сеянцев – согласно известным методикам для северных регионов [7, 8]. Оценка гибридов проведена по методическим положениям «ФИЦ картофеля имени А.Г. Лорха» [9]. Учеты элементов урожайности определяли по методическим указаниям по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля [10]. Содержание крахмала в клубнях определяли по удельному весу путём их взвешивания в воде с применением номограмм Эдгара и Назаренко [11]. Вкусовые качества гибридов оценивали согласно методическим указаниям по изучению технологических свойств картофеля [12]. Погодные условия за период исследований были различными (табл.1). Для характеристики погоды рассчитан Гидротермический коэффициент (ГТК по Селянинову) [13].

Таблица 1. Метеорологические условия периода исследований Table 1. Meteorological conditions of the research period

Показатель Месяц Годы наблюдений Средняя многолетняя 2014 2015 2016 2017 Июнь 9,2 10,1 11,2 8,3 10,5 Температура Июль 16,2 10,9 17,4 14,9 14,1 воздуха, °С Август 13,6 12,4 13,0 11,3 11,8 За вегетацию 13,1 11,1 13,9 11,5 12,1 Июнь 39,3 109,2 59,3 70,6 51,0 Сумма осадков, Июль 53,2 81,8 99,9 85,0 64,0 мм Август 65,5 49,7 136,2 123,4 64,0 За вегетацию 158,0 240,7 295,4 279,0 179,0 ГТК за вегетацию 1,5 2,6 1,8 2,0 1,8 духа является критической для роста и развития растений картофеля в июне и июле, а сумма атмосферных осадков -в июле [2].

Полярная опытная станция – филиал ВИР ведущее учреждение в Мурманской области по исследованию сельскохозяйственных культур в экстремальных климатических условиях Севера.В коллекционном питомнике ежегодно изучается от 150 до 200 образцов картофеля Мировой коллекции генетических ресурсов ВИР.В гибридизацию включаются сорта и гибриды,выделившие-ся по комплексу нужных признаков.

Цель данного исследования – создание новых гибридных популяций картофеля, отбор перспективных

Результаты исследований

Первые исследования по селекции картофеля на Полярной опытной станции проводились с 1929 года. Для создания новых сортов применялась межсортовая и межвидовая гибридизация.Селекционерами станции был создан ряд сортов, устойчивых к раку, устойчивых к кратковременным заморозкам, с коротким периодом покоя,с ранним накоплением урожая,которые успешно возделывались не только в Мурманской области,но и в других северных районах страны [14].

Селекционная работа в экстремальных условиях Севера имеет ряд особенностей и сильно зависит от метеорологических условий вегетационного периода.

Рис. 1. Моменты скрещивания Fig. 1. Moments of crossing

При подборе родительских форм для скрещивания учитывали ранние и среднеранние сорта картофеля разного географического происхождения,обладающие высокой урожайностью, крахмалистостью, устойчивостью к стрессовым условиям местного климата,хорошо образующие ягоды при самоопылении.Скрещивания проведены в 2014 году. Хотя вегетационный период характеризовался как прохладный и влажный (ГТК=1,5), но благоприятные метеорологические условия самого теплого месяца июля оказались успешными для проведения этой работы. Сумма активных температур выше +10,0оС в июле составила 493,1; средняя температура воздуха июля +16,2оС при норме +14,1оС; сумма осадков за месяц была 53,2 мм при норме 64,0 мм [15]. Сложившиеся погодные условия июля позволили собрать нужное количество соцветий для скрещивания, а также способствовали вызреванию пыльцы (рис. 1).

Обычно засушливая погода и сильный ветер в этот период способствует опадению бутонов и соцветий. Последующие вегетационные периоды 2015-2017 годов характеризовались избыточным увлажнением: дожди и сильные порывы ветра делали невозможным проведение скрещиваний, так как соцветия или не образовались, или сразу опадали. У некото- рых комбинаций скрещиваний ягоды не образовались, или опадали. Только 30% полученных ягод имели полноценные жизнеспособные семена [5]. Возможно, на энергию завязы-ваемости ягод влияли особенности морфологии строения цветка, стадии цветения соцветия, температура воздуха, а также степень зрелости пыльцы [16, 17, 18].

Для создания сортов ранней группы спелости были применены следующие типы скрещиваний, которые наиболее эффективны в северных условиях: «ранний × ранний»; «очень ранний × ранний»; «среднеранний × ранний» [19]. Ягоды с семенами образовали следующие комбинации: Carina × Latona, Carina × Суйдинский ранний, Carina × Изора, Carina × Хибинский ранний, Latona × Суйдинский ранний, Latona × Хибинский ранний, Berber × Дельфин, Berber × Latona, Berber × Хибинский ранний, Lady Claire × Дельфин, Дельфин × Каменский, Дельфин × Latona, Каменский × Дарёнка, Каменский × Дельфин, Каменский × Хибинский ранний, Каменский × Latona, сеянец TH 23 × Дельфин (рис. 2).

Весной 2015 года гибридные семена были высеяны в подготовленный парник для получения рассады. Затем сеянцы были высажены на подготовленный участок в селекционном питомнике (рис. 3).

Рис. 2. Ягоды гибридов картофеля Fig. 2. Berries of potato hybrids

Рис. 3. Питомник гибридов

Fig. 3. Hybrid Nursery

Для дальнейших исследований было отобрано 32 гибрида.Ниже прилагаются данные за три года изучения (2015-2017). Для условий Мурманской области очень важна раннеспелость гибридов.Скороспелость – это способность сорта или гибрида картофеля формировать урожай товарных клубней через 55-65 дней после посадки при периоде вегетации 80-90 дней [20]. Раннеспелость гибридов оценивали следующими способами: по фенологическим фазам, по цветению, по весу ботвы, по динамике клубнеобразования.

Фенологические наблюдения показали, что в среднем по гибридам всходы наступили на 13 день от посадки, бутонизация – на 32 день от посадки, цветение и ягодообразование на 43 и 51 день от посадки. У сорта-стандарта Хибинского раннего всходы на 12 день от посадки,фазу бутонизации на 22 день от посадки,цве-тение и ягодообразование началось на 37 и 41 день хождением фенологических фаз: 2/015-4 (Каменский × Дарёнка), 3/015-13 (Carina × Изора), 9/015-32 (Carina × Суйдинский ранний), 16-015-04 (Latona × Хибинский ранний), 17/015-1 (Lady Claire × Дельфин), 19/015-18 (сеянец TH 23 × Дельфин).

Согласно Успенскому Е.М., для определения скороспелости по цветению сорта и гибриды картофеля можно разделить на 3 группы. Скороспелые сорта, зацветающие в период до 46 дней после посадки; среднеранние и среднепоздние с периодом цветения от 46 до 55 дней после посадки; среднепоздние и поздние сорта с периодом от 55 дней и выше [21]. Нами отмечены гибриды с периодом зацветания до 46 дней (37-41 день от посадки): 2/015-4 (Каменский × Дарёнка), 3/01513 (Carina × Изора), 9/015-32 (Carina × Суйдинский ранний), 11/015-10 (Каменский × Хибинский ранний), 16/015-04 (Lato n a × Хибинский ранний), 19 /015-18

Рис. 4. Описание морфологических признаков гибридов Fig. 4. Description of the morphological features of hybrids

соответственно. Гибридные комбинации с быстрым про- (сеянец TH 23 × Дельфин).

Рис. 5. Клубни гибридов на 70-й день от посадки Fig. 5. Hybrid tubers on the 70 ^th day after planting

Накопление массы ботвы идёт до фазы полного цветения. Для оценки физиологической скороспелости гибридов их убирали на 70 день после посадки. Во время уборки определяли соотношение веса клубней к весу ботвы. Гибридные растения, которые на этот момент времени накопили урожай клубней, по весу равный весу ботвы или урожай клубней превышал вес ботвы, относили к раннеспелой группе [22]. Гибриды, отобранные по этому показателю: 2/015-4 (Каменский × Дарёнка), 3/015-13 (Carina × Изора), 9/015-32 (Carina × Суйдинский ранний), 11/015-10 (Каменский × Хибинский ранний), 3/015-13 (Carina × Изора), 16/015-04 (Latona × Хибинский ранний), 19/015-18 (сеянец TH 23 × Дельфин).

Оценка динамики накопления массы клубней на 50, 60, 70, 80 и 90 день от посадки в условиях Полярного дня выявила, что урожайность сильно варьирует, что указывает на разный уровень адаптивной способности гибридов (рис.5). Некоторые гибриды не способны на 50 день от посадки образовывать клубни,тем более товарные (массой свыше 40 грамм) и находятся в стадии столонов. Большинство гибридов картофеля в условиях Мурманской области способны образовывать товарные клубни на 70-75 день от посадки [23].

В среднем урожай гибридов на 70 день от посадки составил от 680 г/куст (2/015-1 Каменский × Дарёнка) до 750 г/куст (9/015-32 Carina × Суйдинский ранний), на 90 день от посадки от 800 г/куст (16/015-04 Laton a × Хибинский ранний) до 1100 г/куст (9/015-32 Carin a × Суйдинский ранний).

По результатам комплексной оценки были отобраны гибридные комбинации: 2/015-4 (Каменский × Дарёнка), 9 /015-32 (Carin a × Суйдинский ранний), 16/015-04 (Latona × Хибинский ранний), 19/015-18 (сеянец TH 23 × Дельфин). Гибриды характеризуются раннеспелостью, продуктивностью, крахмалистостью, хорошим вкусом, отлично хранятся;их можно использовать для дальнейшей селекционной работы в условиях Мурманской области.

Заключение

Не смотря на некоторые трудности,создания новых сортов картофеля ранней группы спелости в условиях Мурманской области,селекционная работа должна продолжаться. Важно не останавливаться на достигнутых результатах, применять опыт предшественников, а также новые научные методы и знания.

• • Литература

  • 1.    Симаков Е.А., Анисимов Б.В., Жевора С.В., Митюшкин А.В., Журавлев А.А., Митюшкин А.В., Гайзатулин А.С. Актуальные направления развития селекции и семеноводства картофеля в России. Картофель и овощи. 2020;(12):22-26.

• 2.    Жигадло Т.Э., Травина С.Н.Раннеспелые сорта картофеля, пригодные для возделывания в Мурманской области. Каталог мировой коллекции ВИР. Санкт-Петербург: ВИР. 2017. Вып. 825. 27 с.

• 3.    Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (c основами статистической обработки резкльтатов исследований). Москва: Агропромиздат. 1985. 336 с.

• 4.    Система ведения сельского хозяйства в Мурманской области. Аникина С.А., Арчакова Л.И., Бишов Э.А. и др. под ред. Чемисова

  И.А. Мурманск. 1983. 232 с.

• 5.    Жигадло Т.Э. Биологические особенности и селекционная ценность ранних сортов картофеля в условиях Мурманской области. Санкт-Петербург: ВИР. 2024. 152 с.

• 6.    Симаков Е.А, Склярова Н.П., Яшина И.М Методические указания по технологии селекционного процесса картофеля. Москва. 2006.

• 7.    Будин К.З. и др. Выращивание картофеля из семян (методические указания). Ленинград. 1989. 12 с.

• 8.    Веселовский И.А. Картофель семенами северным, горным и отдаленным районам Союза ССР. Ленинград: Изд-во Всесоюзного института растениеводства. 1933. 18 с.

• 9.    Методические положения по проведению оценки сортов и гибридов картофеля на испытательных участках. Москва. 2017. 11 с.

• 10.    Киру С.Д. и др. Методические указания по поддержанию и изучению

  мировой коллекции картофеля. Санкт-Петербург: ВИР. 2010. 30 с.

• 11.    Андрюшина Н.А. и др. Методика исследований по культуре картофеля. Москва. 1967. 263 с.

• 12.    Шинкарев В.И. и др. Изучение технологических свойств картофеля (методические указания). Ленинград. 1988. 133 с.

• 13.    Коровин А.И. Растения и экстремальные температуры. Л.: Гидрометеоиздат. 1984. 271 с.

• 14.    Травина С.Н. Полярная опытная станция ВИР – северный форпост исследований картофеля. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020;181(1):139-145.

• 15.    Травина С.Н., Жигадло Т.Э. Репродукционный потенциал образцов картофеля из коллекции ВИР в условиях Мурманской области. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019;80(3):110-115.

• 16.    Бернье Ж., Кине Ж-М., Сакс Р.М. Физиология цветения: в 2-х томах. Т. I. Факторы цветения /Пер. с англ. Л. В. Ковалевой и В. З. Подольного; Под ред. И с предисл. Н. П. Аксеновой и Т. Н. Константиновой. 1985. 192 с.

• 17.    Зарубайло Т.Я. Гибридизация и её значение в повышении продуктивности растений. Ленинград: Сельхозиздат. 1961. 118 с.

• 18.    Никосян Е.Е. Влияние условий среды на эффективность скрещивания у картофеля. Бюллетень научно-технической информации научноисследовательского института картофельного хозяйства. Москва: изд-во министерства сельского хозяйства РСФСР. 1958. С. 21-26

• 19.    Козелецкая А.М. Скороспелость сеянцев и гибридов картофеля в Заполярье. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1983;82:96-101.

• 20.    Писарев Б.А. Производство раннего картофеля. Москва: Россельхозиздат. 1986. 287 с.

• 21.    Успенский Е.М. Биология цветения картофеля. Москва. 1935. 151 с.

• 22.    Кипер И.М. Селекция и семеноводство раннего картофеля. Москва: Россельхозиздат. 1972. 120 с.

• 23.    Киру С.Д., Жигадло Т.Ж. Оценка исходного материала для селекции ранних сортов картофеля в северных условиях. Материалы Международной научно-практической конференции «Методы и технология в селекции растений и растениеводстве». Киров: НИИСХ Северо-Востока. 2015. С. 114-117

232 p. (In Russ.)

метод

Об авторе:

Tatyana E. Zhigadlo – Cand. Sci. (Biology),

Researcher,

,

ISSN 2618-7132 (Online) Овощи России №3 2026

[ 39 ]

Vegetable crops of Russia №3 2026 ISSN 2072-9146 (Print)