Russian Federation
Great importance in increasing yields and product quality belongs to breeding, which is one of the leading areas of ensuring the country’s food security. The need to develop domestic breeding is also the basis for the successful development of agricultural production, increasing the yield and quality of crops. The organization of breeding and seed production at the proper level will contribute to the successful development of agricultural production, in particular potato growing. The creation of promising and highly productive potato varieties of medium maturity, which will be resistant to widespread diseases, well adapted to the soil and climatic conditions of the cultivated area and stably forming a guaranteed harvest, in turn, will contribute to raising the profitability of the potato industry in the republic. It should also be emphasized that in the context of import substitution, the creation of domestic potato varieties capable of adapting to the conditions of the growing area is one of the promising tasks of all breeding programs. The purpose of our work is to create, study them in the ecological conditions of the mountainous and foothill provinces and widely introduce new local, more adapted and disease-resistant potato varieties adapted to the soil and climatic conditions of Dagestan, where the vertical zonality of potato cultivation stands out sharply. Our research uses hybrid potato populations grown from seeds of the Experimental Potato Gene Pool Department at the All-Union Potato Institute named after A.G. Lorch and transferred for further research in Dagestan, as well as hybrids of the first tuberous generation, which were selected in 2021 and 2022 and deposited for further research in 2023.
potato, breeding, hybrids, single-tubers, mountain province, yield, disease resistance
Введение
Такая культура, как картофель относится к одним из самых ценных, урожайных и уникальных, у корнеплода идеальные вкусовые качества, что позволяет готовить из него самые разнообразные блюда. В продукте содержится значительный объем питательных и полезных веществ, биологически активные компоненты и т. д. Поэтому данная культура столь широко культивируется во многих странах мира.
Сельское хозяйство в нашей стране активно развивает отрасль картофельного выращивания. Со своей стороны государство делает все возможное для поддержки развития отрасли, создавая различные программы поддержки развития выращивания культуры, производство из нее различной продукции.
К сожалению, растение подвергается неблагоприятному влиянию разных негативных факторов, в том числе, заболеваний, вредителей, нестабильных климатических и погодных условий, что значительно снижает уровень урожайности и качества картофеля [1, с. 4–5; 2, с. 46–47].
Сильная подверженность культуры к разного рода вредителям и заболеваниям обусловлена ее биологическими особенностями, а также засоренностью почвы спорами заболеваний и вредителями, которые особенно негативно влияют на развитие картофеля в фазе его вегетации.
Одна из распространенных болезней на всей территории России – фитофтора, являющаяся основным врагом пасленовых культур и, в частности, картофеля. Возбудителем выступают мицелиальные организмы, относящиеся к роду Phytophthora.
Особое внимание специалистам аграрного сектора, занятым выращиванием культуры, необходимо уделять такому заболеванию, как фитофтора, распространенная на всей территории нашей страны. Данный тип вредителя сильно повреждает культуры семейства пасленовых, развиваясь и распространяясь по посевам растений в условиях повышенной влажности и теплой температуры окружающей среды. Подобный тип заболеваний сильно повреждает зеленую массу растений, а затем переходит на клубни. К сожалению, сегодня нет действенного препарата, с помощью которого можно эффективно бороться с этим заболеванием.
Если на территории, где растет картофель, формируются подходящие условия, тогда заболевание очень быстро заражает большие площади растений, иногда достигая практически 100 %. В целях предотвращения появления и распространения вредителя следует предпринимать комплексный подход, а также подбирать для выращивания сорта культуры, обладающие высокой степенью устойчивости к данному заболеванию [3, с. 18; 4, с. 20–22; 5, с. 28–29].
Один из самых эффективных подходов в развитии современного сельского хозяйства – это селекция, благодаря которой можно решить самые разнообразные проблемы и задачи. В частности – вывести сорта сельскохозяйственных культур, обладающих достаточным уровнем устойчивости к негативным факторам воздействия, в частности, заболеваниям. Кроме того, новые сорта способны давать большие объемы урожая, повышая тем самым продовольственную безопасность страны.
Селекционные работы с картофелем направлены на создание новых, уникальных сортов культуры, которые будут полностью удовлетворять потребности потребителей [6, с. 34-38; 7, с. 25-27; 8, с. 107-111; 9, с. 63-65].
Заметим, что в республике каждый год высаживают свыше 20 тыс. га картофеля, но сортами, выведенными в других регионах страны.
Следует организовать в самой республике селекционные центры, занимающиеся выведением новых сортов данной культуры, делая упор на таких характеристиках, как адаптивность к местным климатическим и погодным условиям, заболеваниям. Помимо этого, необходимо учитывать, что в республике есть свои особенности, на которые надо обратить внимание. Например, для равнинных территорий надо выводить ранние и сверхранние сорта, для предгорной местности – средние по срокам спелости и поздние, для горных условий – средние и среднеспелые сорта.
Основная задача исследований – это эксперименты созданных сортов в условиях республики, с целью определения самых приоритетных и качественных сортов, обладающих высокой степенью устойчивости к климатическим условиям местности возделывания. Работы реализовывались на базе научного центра «Курахский», который давно известен своими высококвалифицированными специалистами и идеальными условиями для проведения подобных исследований [10–12].
Во время проведения экспериментов и исследований погодные условия были довольно благоприятными, с нормальным и стабильным температурным режимом и достаточным уровнем влажности. К сожалению, в первой половине лета выпал град, сильно повредивший зеленую массу культуры, в частности у гибридов, впервые высаженных в полевые условия. Также сильно пострадали посадки картофеля у населения от поражения фитофторой.
В ходе экспериментов специалисты применяли стандартные подходы выращивания, принятые в Республике Дагестан.
Фенологические наблюдения показали, что всходы на гибридах картофеля второго и третьего клубневых поколений появились в третьей декаде мая, а на гибридных популяциях первого года (первого клубневого поколения) – в начале первой декады июня.
Визуальное обследование посадок в фазе цветения показало, что все исследуемые растения гибридных популяций (одноклубневки первого года, а также гибриды второго и третьего годов) не имели признаков поражения вирусными болезнями.
Все уборочные работы проводили в начале осени (сентябрь). Все культуры разложили по гибридам, в целях оценивания их основных параметров – объем плодов, форма, урожайность, наличие или отсутствие болезней и т. д. Прежде всего, необходимо было провести оценивание потребительских качеств для успешной реализации картофеля. Все отобранные гибриды были пронумерованы и разложены по коробам.
В результате проведенных исследований из высаженных 1116 одноклубневок в 2021 г. высокой урожайностью и выровненностью клубней выделился 81 гибрид первого клубневого поколения. Урожайность у них составила от 930 до 2050 г на один куст, количество клубней – от 11 до 18 шт. на один куст.
Все выбранные для дальнейшей работы сорта постарались сохранить до следующего посевного года в полевых условиях как плоды второго поколения.
На следующий год все отобранные гибриды высадили отдельно друг от друга, один ряд – отдельный сорт. Кроме того, были высажены контрольные образцы, принятые в данной местности в сельском хозяйстве.
Сбор урожая с каждого ряда проходил отдельно, все клубни складывались по соответствующим группам в целях оценивания основных параметров каждого сорта. В частности, исследовали объемы клубней, отсутствие или наличие заболеваний и т. д. Все плоды второго поколения также отправили на хранение до следующего посевного сезона.
Параметры урожайности выбранных сортов второго клубневого поколения продемонстрированы в табл. 1.
За период работы определено, что данные сорта обладают более высокой степенью урожайности, чем стандартные сорта, выращиваемые в данной местности. В частности, новые гибриды, по сравнению с контрольными сортами – Жуковский ранний и Невский, дали от 760 до 1680 г на один куст.
Гибриды второго клубневого поколения, показавшие самую высокую результативность, оставили в качестве посевного материала на будущий сезон.
На следующий год высажены данные сорта в количестве 10 видов, характеризующиеся высокой степенью урожайности. В данном случае опыты были направлены на исследование их уровня устойчивости к фитофторе, распространенной на всей территории республики.
После весенней переборки все 28 сортов были высажены в полевые условия в качестве плодов третьего поколения. Дальнейшие опыты продемонстрировали, что наиболее урожайными являются 15 гибридов (табл. 2).
Как мы видим из результатов проведенной работы, испытуемые гибриды дали самые высокие показатели. В частности, уровень продуктивности выше, чем у стандартных сортов, к примеру, Невского. Объемы урожайности – от 680 до 840 г на один куст (32,0–39,5 т/га перевесил контроль на 62–46 %).
Были также проведены испытания самых эффективных сортов в горных условиях на предмет их противостояния к заболеваниям, в частности, фитофторе.
Для изучения относительной устойчивости гибридов обработки против фитофторы на посадках не проводили. В качестве контроля были использованы относительно устойчивые к фитофторе сорта: раннего срока созревания – Джоконда, Ред Скарлетт и Удача, среднеранние сорта – Елизавета, Невский и Сказка. Результаты урожайности приведены в табл. 3.
Как показали исследования, первые признаки поражения фитофторой появились через 38 дней после появления всходов в фазу бутонизации на гибриде № 2021.2827/6; на остальных гибридах (кроме двух) – на 40–43-й день, а полное поражение ботвы на многих гибридов – на 50-й день.
На контрольных сортах (относительно фитофтороустойчивости) первые признаки появились на 49-й день, а через 68 дней отмечалось полное поражение ботвы.
Относительно устойчивыми к фитофторе оказались также и два гибрида № 2021.2812/9 и 2021.2820/8.
В ходе экспериментов установлено, что уровень урожайности у самых устойчивых к заболеваниям новых сортов явно выше, чем у распространенных на указанной территории и отобранных под контрольные образцы. Данные параметры составили 31,7 и 33,3 т/га, в то время как значительной урожайностью ранее обладал сорт Невский, который при эксперименте дал показатель около 22,4 т/га.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
1. Anisimov, B. V. Sorta kartofelya, vozdelyvaemye v Rossijskoj federacii: katalog [Potato varieties cultivated in the Russian Federation: Catalogue] / B. V. Anisimov, S. M. Musin, L. N. Trofimets. – Moscow, 1993. – 112 p.
2. Davudov, M. D. Urozhajnost i hozyajstvenno-cennye kachestva novyh perspektivnyh sortov kartofelya v Dagestane [Productivity and economically valuable features of new promising potato varieties in Dagestan] / M. D. Davudov, V. K. Serderov // Problemy razvitiya APK regiona [Development Questions of the Regional Agro-Industrial Complex]. – № 1 (41). – 2020. – P. 45–48.
3. Molchanova, E. Ya. Sort, tekhnologiya i kompleksnaya zashchita – osnova vysokih urozhaev [Variety, technology and comprehensive protection make the basis for high yields] / E. Ya. Molchanova // Kartofel i ovoshchi [Potato and Vegetables]. – 2013. – № 2. – P. 18–19.
4. Polukhin, N. I. Preimushchestva ispolzovaniya uluchshayushchego otbora pri proizvodstve originalnyh semyan kartofelya [Advantages of using the improving selection in the production of original potato seeds] / N. I. Polukhin, G. H. Myzgina // Siberian Bulletin of Agricultural Science. – 2015. – № 1. – P. 19–25.
5. Travkina, S. N. Ekologicheskaya zashchita kartofelya ot fitoftoroza [Ecological protection of potato from late blight] / S. N. Travkina, S. V. Abakshina // Kartofel i ovoshchi [Potato and Vegetables]. – 2014. – № 2. – P. 28–30.
6. Serderov, V. K. Ispolzovanie prirodnyh uslovij vysokogornoj provincii Dagestana dlya razmnozheniya perspektivnyh sortov i gibridov kartofelya [The use of natural conditions of the mountainous province of Dagestan for the propagation of promising potato varieties and hybrids] / V. K. Serderov, D. V. Serderova // Kartofel i ovoshchi [Potato and Vegetables]. – 2021. – № 7. – P. 34–38.
7. Mardanshin, I. S. Sovershenstvovanie metodiki otbora pri selekcii kartofelya na ustojchivost k koloradskomu kartofelnomu zhuku [Improvement of the selection methodology when potato breeding for resistance to the Colorado potato beetle] / I. S. Mardanshin // Kartofel i ovoshchi [Potato and Vegetables]. – 2021. – № 11. – P. 25–28.
8. Serderov, V. K. Organizaciya selekcii i semenovodstva kartofelya v Dagestane [Organization of potato breeding and seed production in Dagestan] / V. K. Serderov. – Makhachkala : ALEPH, 2022. – 157 p.
9. Shabanov, A. E. Ocenka produktivnosti rossijskih i zarubezhnyh sortov kartofelya v usloviyah Centralnogo regiona Rossii. Aktualnye problemy sovremennoj industrii proizvodstva kartofelya [Assessment of productivity of Russian and foreign potato varieties in the conditions of the Central region of Russia. Topical issues of the modern potato production industry] / A. E. Shabanov, A. I. Kiselev, S. N. Zebrin, B. V. Anisimov // Materials of the Scientific and Practical Conference. – Cheboksary, 2016. – P. 63–65.
10. Dospekhov, B. A. Metodika polevogo opyta [Field Experiment Methodology] / B. A. Dospekhov. – Moscow : Agropromizdat. – 1985. – 352 p.
11. Metodika issledovanij po kulture kartofelya [Research methodology on potato culture] / Ed. N. A. Andryushina, N. S. Batsanov (responsible eds.) et al. – Moscow : B.i. – 1967. – 114 p.
12. Simakov, E. A. Methodological guidelines for the technology of the potato breeding process / E. A. Simakov, N. P. Sklyarova, I. M. Yashina. – Moscow : Editorial Board of the Journal “Achievements of Science and Technology in the Agroindustrial Complex”, 2006. – 72 p.
