Способ отбора сортообразцов картофеля ранней, среднеранней и среднеспелой группы созревания, устойчивых к переувлажнению почвы в условиях юга Дальнего Востока Российский патент 2024 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, селекции растений, и может быть использовано для отбора генотипов картофеля с высокой устойчивостью к переувлажнению почвы.

Погодные условия юга Дальнего Востока позволяют возделывать сорта картофеля различных групп созревания. В последние годы увеличивается востребованность раннеспелых сортов в связи с необходимостью уборки урожая до выпадения обильных осадков без потерь продуктивности картофеля. Неблагоприятным климатическим фактором Дальнего Востока является большая изменчивость атмосферных осадков и их неравномерное распределение за вегетационный период. В южных районах континентальной части Дальнего Востока урожай картофеля формируется в условиях высокой влажности воздуха и частого переувлажнения почвы. Количество осадков возрастает от весны к лету и падает от лета к осени. Наибольшее количество их выпадает в Амурской области, Хабаровском и Приморском краях. Во второй половине лета часто бывают ливневые дожди, когда за сутки выпадает до 100 мм осадков. За декаду сумма осадков достигает 200 мм и более, а число дней с осадками за месяц составляет 20-22. Причиной выпадения обильных осадков и впоследствии переувлажнение почвы являются тайфуны, характерные в основном для Приморского края (юга Дальнего Востока). Популярным сейчас является направление - использование в пищу сортов картофеля диетического назначения с низким содержанием крахмала. В связи с этим возникает необходимость создания образцов, обладающих не только устойчивостью к переувлажнению почвы, но и таким немаловажным признаком, как низкокрахмалистость.

Известен способ отбора сортов картофеля в условиях временного переувлажнения почвы в различные периоды вегетации растений с высокой продуктивностью (см. Молявко А.А., Марухленко А.В., Еренкова Л.А., Борисова Н.П., Свист В.Н., Белоус Н.М., Ториков В.Е. Переувлажнение почвы и урожайность картофеля // Вестник ФГОУ ВПО Брянская ГСХА. 2019. №3 (73). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/pereuvlazhnenie-pochvy-i-urozhavnost-kartofelya).

Недостатком способа отбора является изучение влияния переувлажнения на один признак генотипов - урожайность. Не изучены качественные показатели и не проведены корреляционные связи между переувлажнением и урожайностью.

Известен способ гребне-грядовой технологии выращивания картофеля (см. Киселев Е.П., Ступин В.М. Приемы и методы биологизации производства картофеля на Дальнем Востоке / Россельхозакадемия, ДВНМЦ. - 2003. - 353 с.)

Недостатком способа является отсутствие изучения сортового разнообразия картофеля с целью поиска источников с устойчивостью к переувлажнению почвы для селекции. Способ лишь раскрывает технологию выращивания картофеля, которая помогает избежать последствий больших осадков в период вегетации.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ отбора образцов картофеля с ранним образованием товарной продуктивности, до наступления обильных осадков (см. Ким И.В., Волков Д.И., Клыков А.Г. Особенности формирования продуктивности сортов картофеля в условиях муссонного климата / Российская сельскохозяйственная наука. 2021. - №4. - С. 33-37).

Недостатком способа является то, что не рассмотрены вопросы качества клубней, отсутствуют данные по содержанию важного компонента в картофеле - крахмала.

Цель настоящего изобретения - отобрать генотипы картофеля устойчивые к переувлажнению почвы, при показателях гидротермического коэффициента от 2,70 до 3,10 (ГТК 2,70-3,10) с низким содержанием крахмала, предназначенные для диетического использования.

Указанная цель достигается тем, что способ отбора сортообразцов картофеля ранней, среднеранней и среднеспелой группы созревания устойчивых к переувлажнению почвы в условиях юга Дальнего Востока включает подбор родительских форм, получение новых гибридов, отбор образцов и их анализ. Согласно изобретению, выделяют образцы с устойчивой продуктивностью на 60-й, 70-й, 80-й, 100-й дни копки после посадки, с низким содержанием крахмала в клубнях при ГТК составляющим 2,70-3,10. Исследования проводились в течение нескольких лет с фиксацией уровня гидрорежима за вегетационный период развития растений картофеля. Выделенные генотипы подвергали биохимическому анализу для выявления низкого содержания крахмала, раннего образования товарной продуктивности.

По сравнению с прототипом признаками изобретательского уровня предлагаемого способа отбора сортообразцов картофеля ранней, среднеранней и среднеспелой группы созревания устойчивых к переувлажнению почвы в условиях юга Дальнего Востока являются:

1. «…выделяют образцы с устойчивой продуктивностью на 60-й, 70-й, 80-й, 100-й дни копки после посадки…», что позволяет:

- достоверно точно провести отбор образцов ранней, среднеранней и среднеспелой группы созревания в период активного выпадения осадков, характерных для Приморского края (юга Дальнего Востока), что способствует повышению эффективности и научной ценности отбора;

- производить отбор образцов в естественных условиях среды с наблюдением и фиксацией продуктивности генотипов, а также гнили;

- проводить отбор генотипов с устоявшимися и стабильными признаками устойчивости к переувлажнению почвы.

2. «…с низким содержанием крахмала в клубнях при ГТК составляющим 2,70-3,10», что позволяет:

- производить отбор сортообразцов с ценным качеством, как диетическая низкокрахмалистость клубней наряду с устойчивостью к переувлажнению почвы.

Признаки, указанные в отличительной части описания достижения цели, доказывают, что заявляемый способ отбора сортообразцов картофеля ранней, среднеранней и среднеспелой группы созревания устойчивых к переувлажнению почвы в условиях юга Дальнего Востока обладает новизной. Совокупность признаков, приведенных в сравнении свойств заявляемого и известного решения, дает основание сделать вывод, что заявляемый способ имеет изобретательский уровень.

Предлагаемый способ отбора сортообразцов картофеля ранней, среднеранней и среднеспелой группы созревания устойчивых к переувлажнению почвы в условиях юга Дальнего Востока осуществляется следующим образом. В подготовленную почву на селекционном участке высаживают образцы с нормой посадки 38 тыс. семенных клубней на гектар, схема посадки 90×30, где 90 - это ширина междурядий, см, 30 - расстояние между высаженными семенными клубнями, см. Всего ежегодно высаживается 300-370 сортообразцов по 5-50 клубней на делянке. За время вегетации проводят все агротехнические приемы (междурядные обработки, уничтожение сорняков и вредителей, обработки против грибных болезней). При оценке образцов осуществляют фенологические наблюдения по методике Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (2010). С достижением растений фазы массового цветения, на 60-й, 70-й, 80-й, 100-й дни после посадки проводят динамические копки для определения способности образцов картофеля формировать раннюю продуктивность и дополнительно оценивают образцы на устойчивость к переувлажнению почвы при ГТК 2,70-3,10. Проводят определение содержание крахмала у образцов картофеля, находящегося в переувлажненной почве, сохранившегося после обильного выпадения осадков, методом удельного веса с использованием цифровых весов PW-2050 (Великобритания). Согласно Методическим указаниям по поддержанию и изучению мировой коллекции картофеля (2010) содержание крахмала оценивают в баллах: 1 - очень низкое (<10.0%), 3 - низкое (10,1-14,0%), 5 - среднее (14,1-18,0%), 7 - высокое (18,1-24,0%), 9 - очень высокое (>24,0%).

Результаты исследований представлены в таблицах 1,2,3.

В Приморском крае часто значительное выпадение осадков приходится на июль и август месяц, в виде тайфунов и циклонов, что совпадает с периодом цветения, активного клубненакопления и окончания вегетации. В этот период картофель оказывается в переувлажненной почве, что приводит к его гибели. Обильные осадки в период с июля по август месяц отмечены в 2002, 2005, 2013, 2015-2020 гг. Уровень ГТК значительно превысил среднемноголетнюю норму и составил 2,70-3,10. По показателю суммы выпавших осадков за вегетационный период растений (посадка - уборка) 2002, 2005, 2013, 2015-2020 гг. характеризовался переувлажнением (ГТК превышал норму в 1,5-2,5 раза) (таблица 1 - данные агрометеорологической станции Тимирязевский Приморский УГМС; Уссурийский район, Приморский край, среднее за период с 2002 по 2021 гг.)

Сортообразцы коллекционного питомника были проанализированы на продуктивность и содержание крахмала в различных условиях по влагообеспеченности в течение нескольких лет (таблица 2, 3).

Данные таблицы 2 во время вегетации при оптимальном увлажнении почвы, показывают, что образцы сформировали достаточно высокую продуктивность и крахмал: на 60-й день после посадки - ранние и среднеранние 414 г/куст, 14,64% в среднем в группе, - среднеспелые 475 г/куст, 15,37%, - среднепоздние и поздние 258 г/куст, 16,41%; на 70-й день после посадки - ранние и среднеранние 480 г/куст, 14,64%, - среднеспелые 585 г/куст, 15,37%, - среднепоздние и поздние 420 г/куст, 16,42%; на 80-й день после посадки - ранние и среднеранние 648 г/куст, 14,8%, - среднеспелые 675 г/куст, 15,80%, - средне-поздние и поздние 754 г/куст, 16,79%; на 100-й день после посадки - ранние и среднеранние 794 г/куст, 15,1%, - среднеспелые 831,67 г/куст, 16,03%, - среднепоздние и поздние 914 г/куст, 17,34%.

Данные таблицы 3 во время вегетации с переувлажнением почвы показывают, что образцы растений сформировали продуктивность ниже, чем в условиях с оптимальным гидрорежимом и генотипы ранней, среднеранней и среднеспелой группы созревания отличились низкокрахмалистостью: на 60-й день после посадки - ранние и среднеранние 400 г/куст, 9,6% в среднем в группе, - среднеспелые 385 г/куст, 10,37%, - среднепоздние и поздние 193 г/куст, 13,52%; на 70-й день после посадки - ранние и среднеранние 438 г/куст, 9,72%, - среднеспелые 440 г/куст, 10,5%, - среднепоздние и поздние 322 г/куст, 15,12%; на 80-й день после посадки - ранние и среднеранние 556 г/куст, 10,76%, - среднеспелые 563 г/куст, 10,45%, - среднепоздние и поздние 480 г/куст, 15,80%; на 100-й день после посадки - ранние и среднеспелые 752 г/куст, 11,5%, - среднеспелые 813 г/куст, 11,22%, - среднепоздние и поздние 964 г/куст, 16,04%.

Данные на чертеже указывают на корреляционную зависимость между сроком созревания образца, устойчивостью к переувлажнению и содержанием крахмала. Так, на 60-й день после посадки клубней растений получены результаты.

указывающие на то, генотипы ранней, среднеранней и среднеспелой групп созревания обладают наименьшим количеством крахмала (9,60-10,50%) при показателе ГТК 2,70-3,10. При оптимальном значении ГТК 1,02-1,64 содержание крахмала среднее и высокое у сортообразцов всех групп созревания и составило 14,64-16,41%. Подобная тенденция зависимости низкого количества крахмала от принадлежности генотипа к ранним, среднеранним и среднеспелым группам созревания устойчивых к переувлажнению почвы наблюдается на 70-й, 80-й, 100-й дни после посадки.

Исследованиями установлено, что содержание крахмала тесно коррелирует между способностью сортообразцов противостоять переувлажнению почвы и группой созревания. Сорта из ранних, среднеранних и среднеспелых сроков созревания в годы с ГТК в пределах 2,70-3,10 характеризуются как образцы с низким содержанием крахмала на протяжении всей вегетации растений - 9,6-11,5%. В годы с оптимальным режимом увлажнения, когда растения не противостояли внешнему воздействию негативных факторов, таких как тайфуны и циклоны, количество крахмала в клубнях увеличивалось от 14,64% до 16,3% и данные генотипы не были отнесены в группу сортообразцов с низким содержанием крахмала, для диетического назначения.

Генотипы из среднепоздних и поздних групп созревания характеризуются высоким содержанием крахмала от 13,52% до 17,34% как в период переувлажнения, так и при оптимальном гидрорежиме.

Применение предлагаемого изобретения позволит упростить отбор образцов картофеля ранней, среднеранней и среднеспелой группы созревания, устойчивых к переувлажнению почвы, с низким содержанием крахмала в клубне при создании новых сортов диетического направления использования и снизить его трудоемкость и затраты.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ отбора сортообразцов картофеля ранней, среднеранней и среднеспелой группы созревания, устойчивых к переувлажнению почвы в условиях юга Дальнего Востока, включает подбор родительских форм, получение новых гибридов, отбор образцов и их анализ. Отличительной особенностью способа является то, что выделяют образцы с устойчивой продуктивностью на 60-й, 70-й, 80-й, 100-й дни копки после посадки, с низким содержанием крахмала в клубнях при ГТК, составляющем 2,70-3,10. Предлагаемое изобретение позволит отобрать генотипы картофеля, устойчивые к переувлажнению почвы, при гидротермическом коэффициенте 2,70-3,10 (ГТК 2,70-3,10), с низким содержанием крахмала, предназначенные для диетического использования. 1 ил., 3 табл.

Способ отбора образцов картофеля, формирующих раннюю продуктивность в условиях переувлажненной почвы, включающий высаживание сортообразцов картофеля ранней, среднеранней и среднеспелой группы созревания в подготовленную почву, проведение динамической копки при достижении растениями фазы массового цветения на 60-й, 70-й, 80-й и 100-й дни после посадки и отбор, отличающийся тем, что выделяют продуктивные образцы с низким содержанием крахмала в клубнях, при гидротермическом коэффициенте (ГТК), составляющем 2,70-3,10.