УДК 631 Общие вопросы сельского хозяйства
УДК 52 Астрономия. Геодезия
Исследования проводили в 2023–2024 годы в Приморском крае с целью оценки хозяйственной ценности белорусских гибридов картофеля по комплексу признаков для выявления перспективных генотипов для селекции. Объектом исследований служили шесть гибридов картофеля белорусской селекции, стандарт – среднепоздний сорт Янтарь. Метеоусловия в 2023–2024 годы характеризовались повышенными среднемесячными температурами и неравномерным выпадением осадков. Агротехника соответствовала принятой в Приморском крае, почва опытного участка – аллювиальная суглинистая. Все исследуемые гибриды отнесены к среднепоздней группе созревания (111…128 сут. от посадки). Урожайность гибридов варьировала в пределах 38,1…43,5 т/га, товарность – 80,4…94,4%. Содержание сухого вещества в клубнях составляло от 19,52 до 24,22%, крахмала – 13,16…17,57%. Изученные гибриды обладали полевой устойчивостью к вирусным и грибным заболеваниям (5,0…8,0 баллов). По результатам органолептической оценки клубней выделены образцы с хорошим и отличным вкусом (6,0…8,0 баллов), разваримостью мякоти (1,0…5,0 баллов), рассыпчатостью (7,0…9,0 баллов). Лучшими показателями урожайности характеризовались гибриды 20653-12, 16П15-1 – 43,5 и 43,2 т/га соответственно, что находится на уровне стандарта Янтарь (43,5 т/га). Комплексом положительных признаков (урожайность – 40,0…43,5 т/га, столовые качества – 7,0…9,0 баллов, устойчивость к грибным заболеваниям – 7,0…9,0 баллов) отличались линии 16П15-1, 54-10-3, 20653-12. Изученные гибриды картофеля представляют особый интерес для селекционной работы в качестве источников ценных признаков.
картофель (Solanum tuberosum L.), селекция, гибрид, урожайность, биохимический состав, вкусовые качества
Введение. Картофель как одна из ключевых сельскохозяйственных культур комплексного использования демонстрирует высокую продуктивность, адаптивность и пластичность. Он играет основную роль в обеспечении мировой, в том числе российской, продовольственной безопасности [1]. Ценность картофеля как важнейшего продукта питания обусловлена его выдающимися пищевыми показателями и сбалансированным составом биохимических компонентов в клубнях, таких как клетчатка, белок, жиры и витамины, формирующих основу здорового рациона человека [2].
Ежегодный спрос на продовольственный картофель в Российской Федерации оценивается в 13…14 млн т, что обеспечивает потребление около 90 кг на человека [3].
Современные требования к сортам включают пластичность – способность обеспечивать стабильно высокие урожаи в разнообразных почвенно-климатических регионах при сохранении основных качественных показателей [4, 5]. Условия Дальнего Востока, характеризующиеся муссонным климатом, создают значительные трудности для растениеводства, включая картофелеводство. Частые проливные дожди в период вегетации нередко приводят к наводнениям и переувлажнению почвы, что ухудшает условия произрастания и может вызвать гибель посадок [6, 7]. Следовательно, возникает острая необходимость в создании нового поколения сортов, обладающих высокой адаптивностью к переувлажнению почвы и резким колебаниям температуры [8].
Научно-исследовательскую работу по селекции картофеля в ФГБНУ «Федеральный научный центр агробиотехнологий Дальнего Востока им. А. К. Чайки» проводят с использованием традиционных приемов: подбор исходных родительских пар из мировой коллекции, гибридизация и отбор потомства, оценка селекционного материала. Параллельно ведут агроэкологическое изучение зарубежных сортообразцов для их дальнейшего использования в селекции и производстве. Особый интерес в этом контексте представляют белорусские генотипы [7].
Производство картофеля в Республике Беларусь занимает важное место в растениеводстве и национальном образе жизни. Белорусские сортообразцы востребованы благодаря стабильно высоким показателям урожайности, устойчивости к патогенам и отличным потребительским качествам [9]. Дальнего Востока предъявляют особые требования к новым сортам картофеля, прежде всего, к их способности обеспечивать высокую товарность и урожайность в сочетании с высоким качеством клубней [10].
Учитывая изложенное, проведение совместных исследований по экологическому испытанию новых и перспективных генотипов картофеля в специфических почвенно-климатических условиях Дальнего Востока представляется крайне актуальным. Это позволит выявить образцы, устойчивые к абиотическим и биотическим факторам среды произрастания.
Цель исследования – определение хозяйственной ценности белорусских гибридов картофеля по комплексу признаков для выявления перспективных генотипов для селекции.
Условия, материалы и методы исследования. В рамках совместной научной работы между Федеральным государственным бюджетным научным учреждением «Федеральный научный центр агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки» (ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки») и Республиканским унитарным предприятием «Научно-практический центр Национальной академии Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводству» (РУП «НПЦ НАН Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводству») в 2023–2024 годы проводились исследования по испытанию белорусских гибридов картофеля.
Испытания проводили на селекционно-семеноводческом участке ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки» (с. Пуциловка, Приморский край). Объектом исследования служили шесть гибридов белорусской селекции – КСЗya15-12, 200.25-25, 147Y12-7, 54-10-3, 16П15-1, 20653-12. В качестве стандарта использовали сорт Янтарь, среднепозднего срока созревания, районированный по Дальневосточному региону.
Метеоусловия 2023–2024 годы отличались повышенной среднемесячной температурой воздуха относительно среднемноголетних значений. Так, в апреле 2023 году температура составила 7,1 °C, превысив среднемноголетнее значение на 0,7°C, а в 2024 г. – 8,7°C, что на 2,3°C выше. Июльские температуры в оба года достигли 22,5°C, превысив среднемноголетнее значение на 1,9°C.
Значительные отклонения наблюдали в режиме осадков. В августе 2023 г. выпало 461,7 мм осадков (тайфуны Ханун и Лан), что на 269,4 % больше среднемесячного показателя (125,0 мм), вызывая переувлажнение и затопление. В 2024 г. избыточное увлажнение отмечалось в мае, когда сумма осадков составила 113,0 мм, превысив среднемноголетнее значение на 59,1%. В то же время, сентябрь 2023 г. характеризовался дефицитом влаги: выпало всего 6,2 мм осадков, что на 92,1% ниже среднемноголетнего уровня (79,0 мм). Эти колебания в увлажнении, как избыточные, так и дефицитные, оказывали существенное влияние на рост и развитие растений.
Таблица 1 – Метеорологические условия вегетационного периода картофеля в 2023-2024 гг. (по данным АМС «Тимирязевский»)
|
Месяц |
Температура воздуха, оС |
Сумма осадков, мм |
||||
|
2023 г. |
2024 г. |
среднемноголетнее |
2023 г. |
2024 г. |
среднемноголетнее |
|
|
Апрель |
7,1 |
8,7 |
6,4 |
53,0 |
42,0 |
35,0 |
|
Май |
13,9 |
12,5 |
12,3 |
24,1 |
113,0 |
71,0 |
|
Июнь |
18,6 |
17,0 |
16,7 |
194,0 |
102,2 |
74,0 |
|
Июль |
22,5 |
22,5 |
20,6 |
147,5 |
108,0 |
113,0 |
|
Август |
22,5 |
22,9 |
21,1 |
461,7 |
85,6 |
125,0 |
|
Сентябрь |
18,1 |
16,2 |
15,8 |
6,2 |
35,3 |
79,0 |
Агротехника картофеля соответствовала принятой в Приморском крае [11]. Посадку образцов осуществляли вручную в I-й декаде мая. Предшественником была соя.
Почва опытного участка – аллювиальная, среднесуглинистая, с содержанием в пахотном слое: органического вещества – 1,91±0,38 % (ГОСТ 26213-2021); подвижного фосфора и калия – соответственно 248±50 мг/100 г почвы и 160±24 мг/100 г (ГОСТ 26207-91); легкогидролизуемого азота – 55±6 мг/100 г почвы (ГОСТ 62213-91); рН солевой вытяжки – 4,8±0,1 (ГОСТ 26483-85).
Гибриды высаживали в трехкратной повторности на делянках (два ряда) по 60 клубней (30 клубней на одном ряду). Площадь делянки составлял 16,2 м², схема посадки растений – 90×30 см. Исследования проводили согласно действующим методикам (Методическое положение (руководство) по оценке продуктивности и столовых качеств картофеля (кулинарный тип) / А. Э. Шабанов, Б. В. Анисимов, А. И. Киселев, и др. М.: ФГБНУ ВНИИКХ, 2017. 20 с.; Киру С. Д., Костина Л. И., Трускинов Э. В. Методические указания по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля. СПб.: ВИР, 2010. 30 с.; Симаков Е. А., Склярова Н. П., Яшина И. М. Методические указания по технологии селекционного процесса картофеля. М.: ВНИИКХ, 2006. 72 с.). Визуальную оценку поражения образцов картофеля грибными и вирусными патогенами проводили по 9-и бальной шкале и в процентах (Киру С. Д. и др., 2010). Учет структуры урожая осуществляли путем взвешивания клубней с одной делянки. Полученные данные подвергали математической обработке методом дисперсионного анализа (Доспехов Б. А. Методика полевого опыта: (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1985. 416 с.).
Результаты и обсуждение. Исследуемые гибриды отнесены к среднепоздней группе спелости, созревая в период от 111 до 128 дней после посадки. Образцы продемонстрировали вариативность морфологических признаков. В период цветения большинство гибридов имели венчики соцветия белой окраски; исключением стал генотип КСЗуа15-12, отличившийся красно-фиолетовым цветком. Окраска кожуры клубней была преимущественно желтой желтой. Однако, гибриды КСЗуа15-12 и 20653-12 выделились розовой (111 дней вегетации) и фиолетовой (123 дня вегетации) окраской кожуры соответственно. Форма клубня у гибридов белорусской селекции колебалась от округло-овальной до удлиненно-овальной, с глубиной глазков от поверхностной до средней. Конкретно, сорт-стандарт Янтарь (123 дня вегетации) и гибриды 200.25-25, 54-10-3, 16П15-1, 20653-12 имели среднюю или мелкую глубину глазков, с формой клубня от округло-овальной до удлиненно-овальной. Самый ранний гибрид КСЗуа15-12 (111 дней вегетации) имел мелкие глазки и удлиненно-овальную форму клубня, в то время как самый поздний 147Y12-7 (128 дней вегетации) обладал средней глубиной глазков и овальной формой клубня (табл. 2).
Таблица 2 – Морфологическая характеристика гибридов
белорусской селекции
|
Гибрид |
Продолжительность вегетационного периода, дни |
Окраска |
Глубина глазков |
Форма клубня |
|||
|
клубней |
глазков |
венчика соцветия |
|||||
|
кожура |
мякоть |
||||||
|
Янтарь, st |
123 |
желтая |
желтая |
желтая |
белая |
средняя |
округло-овальная |
|
КСЗуа15-12 |
111 |
розовая |
белая |
розовая |
красно-фиолетовая |
мелкая |
удлиненно-овальная |
|
200.25-25 |
123 |
желтая |
желтая |
желтая |
белая |
средняя |
округло-овальная |
|
147Y12-7 |
128 |
желтая |
светло- желтая |
желтая |
белая |
средняя |
овальная |
|
54-10-3 |
123 |
желтая |
светло- кремовая |
желтая |
белая |
мелкая |
округло-овальная |
|
16П15-1 |
123 |
желтая |
светло- желтая |
розо-вые |
белая |
мелкая |
удлиненно-овальная |
|
20653-12 |
123 |
фиоле-товая |
фиоле-товая с белыми разводами |
фиоле-товая |
белая |
мелкая |
удлиненно-овальная |
Картофель подвержен значительным поражениям вирусными болезнями, приводящим к вырождению культуры и снижению урожайности. В настоящее время насчитывают около 30 наиболее распространенных болезней этой сельскохозяйственной культуры [12].
По результатам визуальной оценки полевой вирусоустойчивости, степень поражения растений патогенами в период изучения варьировала от 15,0 % до 100,0 %. Единственным сортообразцом, предположительно, свободным от вирусной инфекции, стал КСЗуа15-12.
В ходе исследований устойчивости образцов к фитофторозу, альтернариозу и ризоктониозу выявлены гибриды, демонстрирующие высокую резистентность к этим патогенам, с показателями от 7,0 до 9,0 баллов. Устойчивость к фитофторозу на высоком уровне (8,0 баллов) отмечена у образцов 147Y12-7 и 20653-12, что на уровне стандарта Янтарь, у которого зафиксирована устойчивость к патогену в 8,0 баллов (табл. 3).
Таблица 3 – Оценка белорусских гибридов на вирусные и грибные заболевания в питомнике ОСИ (среднее за 2023-2024 г.)
|
Гибриды |
Поражение вирусными болезни, % |
Поражение грибными болезнями, балл |
|||||
|
морщи-нистая мозаика |
закру-чивание листьев |
крап-чатость листьев |
курча-вость листьев |
фитоф-тороз |
альтер-нариоз |
ризок-тониоз |
|
|
Янтарь, st |
0,0 |
0,0 |
0,8 |
0,0 |
8,0 |
7,0 |
9,0 |
|
КСЗуа15-12 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
5,0 |
7,0 |
8,0 |
|
200.25-25 |
0,0 |
15,0 |
0,0 |
0,0 |
5,0 |
7,0 |
8,0 |
|
147Y12-7 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
33,3 |
8,0 |
7,0 |
8,0 |
|
54-10-3 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
66,1 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
|
16П15-1 |
0,0 |
88,3 |
18,3 |
80,0 |
7,0 |
7,0 |
9,0 |
|
20653-12 |
0,0 |
11,7 |
0,0 |
100,0 |
8,0 |
8,0 |
9,0 |
Урожайность выступает ключевым показателем хозяйственной ценности сортов и гибридов картофеля. Этот признак у белорусских гибридов варьировал в пределах 38,1…43,5 т/га. Самый высокий уровень урожайности, достигающий 43,2…43,5 т/га, установлен у образцов 20653-12 и 16П15-1, что на уровне стандарта Янтарь, у которого данный показатель составил 43,5 т/га. Высокая товарность клубней, в диапазоне 92,6…94,4%, зафиксирована у сортообразцов 20653-12, 147Y12-7 и КСЗуа15-12, что, почти, на уровне стандарта Янтарь с показателем – 95,8% (см. рис. 1).
Рис. 1 – Распределение урожайности и товарности гибридов белорусской селекции в питомнике ОСИ (среднее за 2023-2024 гг.)
Изучение биохимического состава клубней имеет исключительное значение в селекции картофеля. В результате такой оценки выявлены гибриды с повышенным содержанием сухого вещества (>22,0%) и крахмала (>16,0%), среди которых отмечены образцы 147Y12-7, 54-10-3 и 16П15-1. Генотипы КСЗуа15-12, 200.25-25 и 20653-12 продемонстрировали среднее содержание сухого вещества (19,52…20,15%) и крахмала (13,16…13,75%). Все изученные белорусские гибриды превзошли стандартный сорт Янтарь по содержанию сухого вещества на 3,76…8,46% и крахмала на 3,45…7,96% (табл. 4).
Таблица 4 – Биохимические показатели белорусских гибридов в питомнике ОСИ (среднее за 2023–2024 гг.)
|
Образец |
Содержание сухого вещества, % |
Содержание крахмала, % |
|
Янтарь, st |
15,76 ± 1,23 |
9,61 ± 0,94 |
|
КСЗуа15-12 |
19,75 ± 1,69 |
13,37 ± 0,81 |
|
200.25.25 |
19,52 ± 1,74 |
13,16 ± 0,79 |
|
147Y12-7 |
22,98 ± 1,35 |
16,42 ± 1,00 |
|
54-10-3 |
22,64 ± 1,34 |
16,10 ± 0,97 |
|
16П15-1 |
24,22 ± 1,65 |
17,57 ± 0,92 |
|
20653-12 |
20,15 ± 1,62 |
13,75 ± 0,81 |
|
НСР05 |
2,6 |
2,1 |
Дегустационная оценка клубней картофеля, включающая определение степени разваримости, плотности мякоти, мучнистости (рассыпчатости), водянистости, вкуса и запаха, составила один из основных этапов исследования. Результаты оценки показали, что клубни белорусских гибридов характеризуются хорошим и отличным вкусом, с оценками от 7,0 до 9,0 баллов, и рассыпчатой (мучнистой) вареной мякотью (7,0–9,0 баллов). Образцы 147Y12-7 (9,0 баллов) и 16П15-1 (9,0 баллов) продемонстрировали наивысшую рассыпчатость. Запах вареной мякоти также оценивался высоко, от 7,0 до 9,0 баллов. Показатель плотности мякоти варьировал от 3,0 до 7,0 баллов, с наиболее плотными клубнями у образца КСЗуа15-12 (3,0 балла) и 54-10-3 (3,5 балла), и более мягкими у 147Y12-7 (5,0 балла) и 200.25-25 (5,0 балла). Признак водянистости после варки отсутствовал, оцениваясь в 7,0–9,0 баллов. Высокую целостность кожуры (1,0 балл), то есть отсутствие повреждений, продемонстрировали гибриды КСЗya15-12, 147Y12-7, 54-10-3 и 16П15-1. Образцы 200.25-25 (3,0 балла) и 20653-12 (5,0 балла) характеризовались как слабо и среднеразвариваемые. Анализ белорусских гибридов на потемнение сырых клубней спустя 24 часа выявил интенсивное проявление данного признака у образцов 20653-12 (7,0 баллов) и Янтарь (8,0 баллов), в то время как у гибрида 16П15-1 оно было слабым (3,0 балла). В вареном виде потемнение мякоти было умеренным и слабым, с оценками от 6,0 до 8,0 баллов (табл. 5).
Таблица 5 – Дегустационная оценка белорусских гибридов в питомнике ОСИ (среднее за 2023–2024 гг.)
|
Гибриды |
Органолептическиq признак вареной мякоти картофеля, балл |
Потемнение, балл |
||||||
|
разваримость |
рассыпчатость (мучнистость) |
водянистость |
вкус |
запах |
плотность мякоти |
сырой, через 24 ч |
вареный, через 24 ч |
|
|
Янтарь, st |
1,0 |
5,0 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
5,0 |
8,0 |
7,0 |
|
КСЗуа15-12 |
1,0 |
7,0 |
7,0 |
6,0 |
7,0 |
3,0 |
7,0 |
7,0 |
|
200.25.25 |
3,0 |
7,0 |
9,0 |
7,5 |
9,0 |
5,0 |
6,0 |
6,0 |
|
147Y12-7 |
1,0 |
9,0 |
9,0 |
7,0 |
7,0 |
5,0 |
6,0 |
6,0 |
|
54-10-3 |
1,0 |
8,5 |
9,0 |
9,0 |
7,0 |
3,5 |
6,0 |
8,0 |
|
16П15-1 |
1,0 |
9,0 |
7,0 |
8,5 |
9,0 |
4,5 |
3,0 |
7,0 |
|
20653-12 |
5,0 |
9,0 |
8,5 |
9,0 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
7,0 |
Выводы. Большинство изученных гибридов картофеля продемонстрировали урожайность выше 40 т/га, что находится на уровне стандарта Янтарь (43,5 т/га). Согласно результатам визуальной оценки гибрид КСЗya15-12 характеризовался отсутствием вирусного поражения. Все изученные генотипы проявили среднюю и высокую резистентность к грибным заболеваниям. Образцы 147Y12-7, 54-10-3 и 16П15-1 отличались относительно высоким содержанием сухого вещества (>22,0%) и крахмала (>16,0%). В ходе дегустационной оценки отличный вкус и высокая мучнистость отмечены у гибридов 54-10-3, 16П15-1 и 20653-12.
По комплексу хозяйственно ценных признаков выделен образец 20653-12. Он обладает высокой урожайностью (43,5 т/га), товарностью клубней (92,6%), полевой устойчивостью к грибным заболеваниям (8,0 баллов), отличными вкусовыми качествами (9,0 баллов) и нетемнеющей мякотью в сыром и вареном виде через 24 ч (7,0 баллов). Форма клубня – овально-удлиненная, кожура – фиолетовая, мякоть с белыми разводами.
Изученные гибриды картофеля представляют значительный интерес для дальнейшей селекционной работы и исследований.
1. Характеристика перспективных генотипов картофеля селекции ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки в условиях муссонного климата Приморского края / В. П. Вознюк, И. В. Ким, Т. О. Корнилова и др. // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2022. № 3 (223). С. 49–60. doi:https://doi.org/10.37102/0869-7698_2022_223_03_5.
2. Сравнительный анализ сортов картофеля коллекционного питомника в зависимости от географического происхождения / Е. П. Шанина, Е. М. Клюкина, М. А. Стафеева и др. // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 6. С. 75–78. doi:https://doi.org/10.24411/0235-2451-2020-10614.
3. Анисимов Б. В. В мире картофеля 55 лет. М.: издательство «Грани успеха», 2023. 304 с.
4. Попова Л. А., Головина Л. Н., Шаманин А. А. Экологическая пластичность и стабильность сортообразцов картофеля в условиях Архангельской области // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 4. С. 41–44. doi:https://doi.org/10.24411/0235-2451-2021-10406.
5. Delayed irrigation: An approach to enhance crop water productivity and to investigate its effects on potato yield and growth parameters / M. S. Waqas, M. J. M. Cheema, S. Hussain, et al. // Agr. Water Management. 2021. Vol. 245. Article106576. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378377420321235 (дата обращения: 20.01.2025). doi:https://doi.org/10.1016/j.agwat.2020.106576.
6. Чайка А. К., Клыков А. Г. Приоритетные направления в развитии агропромышленного комплекса Дальнего Востока России // Вестник ДВО РАН. 2016. № 2. С. 24–30.
7. Белорусские сорта картофеля как источники хозяйственно ценных признаков / И. В. Ким, Д. И. Волков, В. Л. Маханько и др. // Вестн. ДВО РАН. 2023. № 3. С. 56–64. doi:https://doi.org/10.37102/0869-7698_2023_229_03_6.
8. Рафальский С. В., Рафальская О. М., Мельникова Т. В. Источники повышенной продуктивности клубней для селекции картофеля на Дальнем Востоке // Овощи России. 2020. № 3. С. 94–97. doi:https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-3-94-97.
9. Чепик Д. А., Демишкевич Г. М. Технико-технологическая модернизация картофелеводства Республики Беларусь: реалии и перспективы // Экономика, труд, управление в сельском хозяйстве. 2019. №10 (55). С. 56–64.
10. Рафальский С. В., Рафальская О. М., Мельникова Т. В. Биохимические показатели картофеля в Приамурье // Картофель и овощи. 2018. № 6. С. 27–28.
11. Ким И. В., Вознюк В. П., Корнилова Т. О. Новый сорт картофеля Моряк // Дальневосточный аграрный вестник. 2022. Вып. 2 (62). C. 16–23. doi:https://doi.org/10.22450/19996837_2022_2_16.
12. Исследование коллекционных образцов картофеля на наличие генетических маркеров устойчивости к фитопатогенам / А. Б. Сайнакова, М. С. Романова, С. Н. Красников и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. Т. 22 (1). С. 18–24.
