СЕЛЕКЦИЯ КАРТОФЕЛЯ
В статье приведены данные об особенностях формирования урожая раннеспелыми сортообразцами картофеля. Для получения стабильных сборов свежего картофеля в ранние сроки целесообразно выращивать несколько различных сортообразцов, так как разные формы по-разному реагируют на особенности вегетационного периода.
Целью селекционной работы по картофелю в СибНИИСХ является создание высокопродуктивных столовых сортов, адаптированных к природным условиям Западной Сибири, удовлетворяющих требованиям потребителей по комплексу основных хозяйственно ценных признаков, обладающих раннеспелостью, высокими показателями качества, устойчивых к основным, наиболее распространенным в регионе болезням и вредителям. В статье приведена характеристика новых, включенных в Государственные реестры селекционных достижений Российской Федерации и Республики Казахстан сортов картофеля Хозяюшка, Дуняша, ВИД-1, Соточка, Саровский, а также переданного на Государственное испытание в Российской Федерации перспективного сорта Былина Сибири и сорта Кормилица, проходящего государственное испытание на однородность и стабильность в Республике Казахстан. Новые сорта достоверно превышают по продуктивности стандартные сорта соответствующих групп спелости. Их максимальная урожайность, полученная по результатам испытания на сортоучастках региона, составляет 45–49 т/га. Все новые сорта обладают высокими столовыми качествами (4,5–4,8 балла по пятибалльной шкале оценок), имеют повышенное содержание крахмала (16–19 %). Помимо этого, сорта Хозяюшка и Саровский устойчивы к золотистой картофельной нематоде, а сорт Соточка имеет повышенное содержание витамина С (18–22 мг%) и белка (2,5–2,8 %).
В статье представлены результаты исследований по изучению закономерностей наследования важнейших для здорового питания человека веществ – антиоксидантов. Предложены эффективные способы подбора исходного материала и перспективные для создания образцов с высокой суммарной антиоксидантной способностью исходные формы и гибридные комбинации. Приводится характеристика выделенных сортов и гибридов картофеля.
На основании видов S. demissum, S. verrucosum, S.vernei, S. berthaultii, S. microdontum и S. andigenum получены перспективные межвидовые гибриды для селекции на фитофтороустойчивость.В качестве исходных форм для селекции на фитофтороустойчивость рекомендуются гибриды: F1 – 66-06-7, 66-06-12, 73-10-3, 228-06-2, 31-06-11, 31-06-22, 140-07-18 и 55-10-38; F2 – 273-05-7, 104-05-2, 107-05-35, 107-05-33, 107-05-32, 107-05-13 и 143-08-13.
На основании изучения коллекции сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции в условиях Омской области проведена комплексная оценка сортов по следующим критериям: урожайность, устойчивость к болезням, столовые качества и пригодность к переработке на чипсы через 5 месяцев хранения.
Эффективность селекции во многом зависит от того, насколько успешно подобраны родительские формы. Более точно о селекционной ценности исходных форм можно судить, определив их комбинационную способность. В статье представлены результаты оценки гибридов картофеля по признаку продуктивности при различных комбинациях скрещивания за 2013–2015 гг. Проведен анализ корреляционной зависимости между количеством клубней, содержанием крахмала, товарностью, средней массой товарного клубня и продуктивностью. Определена общая и специфическая комбинационная способность (ОКС и СКС) материнских и отцовских форм. Сорта и гибриды с высокой ОКС можно считать лучшими родительскими формами и рекомендовать в качестве исходного материала для создания высокопродуктивных сортов.
ГЕНЕТИКА КАРТОФЕЛЯ
На основе применения молекулярных маркеров изучено аллельное состояние генов крайней устойчивости к вирусам X и Y (Rxadg и Ryadg соответственно), а также гена Rm сверхчувствительности к вирусу М в пяти сортах картофеля. Выявлены сорта белорусской селекции с хорошими донорскими свойствами. Так, сорт Дельфин имеет 3–4 копии генов Rxadg и Rm; сорт Нептун несет по 2 копии генов Rxadg и Ryadg, ген Rm представлен у него 3–4 копиями; Дубрава обладает 2-мя копиями гена Ryadg и по 1 копии генов Rx adg и Rm; немецкий сорт Albatros несет 1 дозу гена Rxadg и 2 копии гена Rm; сорт Meridian имеет 1 копию гена Rm.
Оптимизирован метод микроэррэй-анализа транскриптома клеток листьев и клубней растений картофеля. Получены микроэррэй-имиджи транскриптомов клеток контрольных и трансгенных растений картофеля с генами антимикробных пептидов. В результате широкоформатной оценки транскрипции обнаружены гены, экспрессирующиеся исключительно в трансгенных образцах.
В условиях климатических перемен растения страдают от температурных колебаний. Благодаря изменениям жирно-кислотного состава мембранных липидов в сторону увеличения доли ненасыщенных жирных кислот можно снизить температуру перехода с фазы геля в жидкокристаллическую. Десатуразы – это ферменты, которые способствуют образованию двойных связей в жирных кислотах. В работе использовали ген desА, кодирующий D12-ацил-липидную десатуразу цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803. Получены растения картофеля Solanum tuberosum украинских сортов, которые экспрессируют данный ген. В этих растениях были доказаны вставка гибридных генов и экспрессия репортерного белка. У трансгенов исследовали спектр жирных кислот методом газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Выяснили, что растения, которые экспрессируют ген desА, отличаются повышенным содержанием линолевой кислоты по сравнению с контролем.
В статье представлены результаты работы по созданию на основе дигаплоидов и диких видов картофеля исходного материала с высоким содержанием крахмала. Выделены дикие виды картофеля, при скрещивании с которыми выделяется наиболее крахмалистое потомство. Изучено наследование признака «содержание крахмала» в тетраплоидных гибридных популяциях. Выделены межвидовые гибриды картофеля, которые рекомендуются в качестве исходных форм в селекции на высокое содержание крахмала в сочетании с другими хозяйственно ценными признаками.
В статье представлен анализ существующих схем создания исходного материала картофеля на диплоидном уровне и аргументирован выбор схемы Чейза с некоторыми изменениями и дополнениями.
Изложены результаты исследований по влиянию гамма-облучения семян на жизнеспособность сеянцев первого года от насыщающих межвидовых скрещиваний. Доказано влияние на прорастание семян, потери материала при выращивании в посевных ящиках, парнике, поле как дозы облучения и наследственности сеянцев, так и взаимного воздействия факторов. Некоторые комбинации характеризовались низким процентом прорастания семян независимо от вариантов. При благоприятном сочетании влияния факторов часть проросших семян достигала 98,6 %. Аналогичное относится к количеству материала, выпавшего в посевных ящиках. Очень небольшие потери растений выявлены во время их произрастания в парнике, чего, за редким исключением, нельзя отметить относительно приживаемости рассады в поле и дальнейшего ее роста. Минимальными общими потерями сеянцев первого года характеризовалось потомство комбинаций 10.6Г38 ´ Летана и 08.195/73 ´ Межиричка в контроле, а также последней комбинации после облучения дозой 200 Гр.
В статье представлены результаты оценки селекционного материала картофеля на полевую устойчивость к вирусам в условиях искусственно созданного инфекционного фона. Установлена степень полевой устойчивости изучаемых перспективных селекционных образцов картофеля к вирусам. По результатам трехлетних испытаний выделены образцы с очень высокой, высокой и средней степенью полевой устойчивости к Х-, Y-, S-, М-, L-вирусам картофеля. С учетом других хозяйственно ценных признаков в госсортоиспытание селекционерами передано шесть сортообразцов картофеля.
Проведена оценка селекционного материала из коллекции гибридов картофеля ВИР по технологическим, биохимическим и морфологическим показателям клубней. Большинство гибридных клонов имеют клубни округло-овальной формы с высокими потребительскими качествами: хорошим вкусом, высоким содержанием крахмала, нетемнеющей сырой и после отваривания мякотью. Лучшие гибридные клоны сочетают высокие потребительские качества с устойчивостью к абиотическим и биотическим стрессорам.
ИММУНИТЕТ И ЗАЩИТА КАРТОФЕЛЯ
Описаны наиболее распространенные болезни, вредители и сорняки картофеля во время вегетации и хранения на территории Республики Беларусь. Показаны оптимальные условия, при которых происходит заражение патогенами и их эпифитотийное развитие. Обозначены меры борьбы с целью максимально возможного снижения вредоносности и получения качественных клубней нового урожая.
Получены специфические антисыворотки к четырем штаммам возбудителя черной ножки картофеля, относящихся к виду Pectobacterium atrosepticum – Pa393, Pa18077, Pa204-3 и Pa201-4. Показаны высокая иммунологическая активность и специфичность к Pectobacterium atrosepticum для антисывороток, полученных на основе штаммов Pa393 и Pa18077. На основе этих антисывороток приготовлены специфические части иммуноферментных диагностических тест-систем, позволяющие определять целевые бактерии с чувствительностью порядка 2·104–105 кл/мл и не реагирующие с близкородственными бактериями родов Pectobacterium и Dickeya, а также с другими фитопатогенными бактериями. Показан высокий уровень совпадения результатов при сравнительном испытании разработанных иммуноферментных диагностических тест-систем как с результатами полимеразной цепной реакции на основе праймеров Еca 1f/2r, так и коммерческим аналогом фирмы Loewe Biochemica (Германия).
В вегетационные периоды 2014–2015 гг. изучали влияние обработок семенных клубней протравителями на рост и развитие картофеля. Все испытуемые препараты снижали энергию всхожести и показатели роста и развития (высоты куста, образование стеблестоя). Снижение энергии всходов зависело от вида препаративной формы и было более значимо в вариантах Максим и Дискор в максимальной норме 0,4 л/т. В пониженной норме расхода Дискор, КЭ (0,08 л/т) проявил более высокую толерантность в сравнении с Дискор, КС. Снижение энергии всходов проявилось в значительной степени лишь при первых учетах, через 14 дней после посадки. Сорт Луговской (среднеспелый) проявил большую толерантность к обработке препаратами, чем раннеспелый Любава.
В статье приведены результаты исследований по отбору белорусских изолятов ХВК, предназначенных для проведения искусственного заражения растений-накопителей при получении препаративного количества вируса картофеля.
Отмечена высокая эффективность выхода вирусного препарата с использованием в качестве инфектора отобранного образца картофеля Н-76-15. В результате исследований по выделению и очистке вирусного препарата был получен вирусный препарат высокой концентрации 8,92 мг/мл.
Представлены результаты исследований выращивания картофеля на грядах. При внесении гербицида «Маис», СТС (50 и 30 +20 г/га) в смеси с ПАВ Бит 90 (0,2 л/га) гибель сорной растительности на посадках картофеля через 30 дней после обработки составила 95,6–98,4 %, а их вегетативная масса снизилась на 93,1–97,1 %, при этом получены достоверные прибавки урожая, которые составили до 8,5 т/га. Внесение минеральных доз удобрений N90P60K150 и N120P90K180 на фоне 40 т/га органических удобрений обеспечило получение товарной урожайности картофеля на грядах по сортам: Манифест в 2 строки – 44,7–47,6 т/га и 3 строки – 45,5–49,9 т/га; Скарб 39,8–43,3 и 42,6–45,5 т/га; Акцент 42,8–46,8 и 39,1–45,5 т/га соответственно.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА, ПЕРЕРАБОТКИ И ХРАНЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ
Создан новый препарат Грин Лифт для предпосевной обработки семян и внекорневой подкормки, защиты от болезней и снятия стресса сельскохозяйственных культур. Нами проведены полевые опыты по изучению данного препарата на раннеспелом Ред Скарлетт и среднепозднем Мелодия сортах картофеля. Наибольшая урожайность клубней картофеля за годы исследований была достигнута при обработке Грин Лифт при посадке и в бутонизацию и цветение. Прибавка к контролю составила соответственно по сортам 8,9 и 11,2 т/га. Наиболее экономически выгодно было обрабатывать три раза при посадке и в фазы бутонизации и цветения.
Новая технология возделывания картофеля основана на получении клубней высокого качества и крупной товарной фракции 60 мм и более, которая используется в приготовлении картофелепродуктов.
Основные элементы технологии включают в себя: посадку картофеля на широких гребнях и применение повышенных доз минеральных удобрений. Эффективность элементов технологии изучена на сортах различной группы спелости.
Предлагаемая технология возделывания позволяет повысить урожайность картофеля на 15 %, выход товарных клубней – на 0,7–2,9, содержание крахмала – на 0,9–2,2, содержание витамина С – на 1,1–4,1 %.
Представлены результаты исследований за 2010–2016 гг. в виде сравнительной характеристики биоценозов картофеля и топинамбура. Главное внимание обращено на быстро изменяющиеся природно-климатические условия и последействия этих изменений.
Результаты проведенных учетов показали, что изменения климата оказали прямое влияние на распространение и численность многих видов изучаемых насекомых и сорняков.
В Центральном регионе Российской Федерации в агросистемах снижается видовое разнообразие и численный состав живых микроорганизмов. Мало адаптированные и редкие виды замещаются на хорошо адаптированные и более устойчивые.
Приведены результаты исследований применения на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве северо-восточной части Беларуси новых форм комплексных удобрений для основного внесения и некорневых подкормок с содержанием макро-и микроэлементов, а также регуляторов роста и их влияние на урожайность и качество клубней картофеля.
Представлены результаты исследований плотности почвы при различной ширине междурядий с соответствующим комплектом машин. На среднесуглинистой дерново-подзолистой почве оптимальная плотность для картофеля при объемном весе пахотного слоя 0–10 см – 1,0 г/см3, 10– 20 см – 1,1–1,2 г/см3.
В лесостепи Южного Урала урожайность картофеля главным образом зависит от уровня минерального питания (30,2 %), протравливания семенного материала (27,8) и густоты посадки (21,5 %). В меньшей степени на продуктивность картофеля влияют срок (5,1 %) и глубина посадки (1,7 %), а также взаимодействие факторов АС (срок посадки и протравливание клубней – 5,2 %), АD (срок и густота посадки – 3,1) и АВ (срок и глубина посадки – 1,8 %). Агроклиматические условия лесостепной зоны Южного Урала гарантируют получение программируемой урожайности 25 т/га, а в условиях достаточной обеспеченности осадками – 40 т/га клубней как при посадке 17–20 мая, так и при позднем сроке посадки (1–5 июня). Для этого необходимо по паровому предшественнику (яровой рапс на сидерат) применять удобрения под планируемый урожай, а посадку проводить с одновременным протравливанием семенного материала 17–20 мая на глубину 5–6 см, а 1–5 июня – на глубину 10–12 см.
На основании исследований (2013–2015 гг.) установлена зависимость таких показателей, как вкусовые качества, величина крахмальных зерен и других от отдельных элементов технологии выращивания картофеля сортов различных групп спелости.
При внесении высоких доз удобрений в раннеспелых сортах ухудшались вкусовые качества клубней, уменьшалась величина крахмальных зерен.
В статье приводятся результаты научного сопровождения задания 2.6 «Разработать технологию и сформировать многофункциональную линию по вакуумированию картофеля и топинамбура» программы Союзного государства «Инновационное развитие производства картофеля и топинамбура на 2013– 2016 годы», выполняемого РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию». Приведены основные этапы работ и результаты проведенных исследований.
В статье представлена разработанная технология получения сырого корма и сухого концентрата путем переработки картофельной мезги. Исследования проводились в РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию».
В статье представлены результаты диспергирования сухого картофельного пюре и сушеного топинамбура, дана оценка разработанного измельчителя по полученному качеству конечного продукта.
Исследования проводились в РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию».
В статье представлены результаты исследований, испытаний и построения рабочих характеристик машины моечной щеточного типа, которые проводились в РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию».
В статье представлены результаты исследований, испытаний и построения рабочих характеристик машины моечной барабанной.
Исследования проводились в РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию».
На основе анализа применяемых и перспективных технологий подготовки почвы под посадку картофеля выполнено обоснование конструкции и параметров фрезерного культиватора-гребнеобразователя. Машина предназначена для нарезки гребней под посадку картофеля, а также для довсходового окучивания посадок.
В статье приведены результаты исследований по динамике накопления урожая клубней картофеля и выходу товарной продукции на дерновоподзолистой супесчаной почве Гомельской области.
Представлены экспериментальные данные по продуктивности и качеству ранних сортов картофеля (Крепыш, Удача) в зависимости от внесения NPK-удобрений и микробиологических препаратов «Азотовит», «Фосфатовит», «Биокомпозит-коррект» и «Агринос А+В» (HYT А+В), полученные в трех краткосрочных опытах (за 2009–2011 гг. и 2015 г.) на дерново-подзолистой супесчаной и суглинистой почвах Нечерноземной зоны России.
СЕМЕНОВОДСТВО КАРТОФЕЛЯ
Сорта картофеля сильно различаются по их способности развиваться в культуре in vitro в зависимости от состава питательной среды. Целью исследования явилось изучение влияния концентраций витаминов и гормонов на развитие разных сортов картофеля в культуре in vitro и выявление оптимальной концентрации.
В статье приведены результаты исследований по влиянию наноудобрения «Наноплант Co, Mn, Cu, Fe» на рост и развитие эксплантов картофеля сортов Палац и Богач в культуре in vitro. Установлено, что для сорта ранней группы наноудобрение «Наноплант Co, Mn, Cu, Fe» в концентрации 0,1 мл/л, а для среднепоздней – 0,035 мл/л повышают биометрические показатели растений in vitro.
В статье приведены результаты исследований по изучению влияния сортовых особенностей и размера посадочного клубня на качество оригинального семенного материала картофеля за 2013—2015 гг. Установлено, что с увеличением фракции 1-го клубневого поколения с 5 до 30 мм количество клубней на растение увеличивается в зависимости от сорта на 7,6–107,4 %.
В статье представлены результаты исследований по оценке качества семенного картофеля и его продуктивности при использовании биоорганических препаратов «Прорастин» и «Полистин».
В статье приведены результаты полевых испытаний производства семенного картофеля по трехстрочной грядовой технологии с применением современных сельскохозяйственных машин.
Внедрение технологии выращивания микроклубней в лабораторный процесс способствует круглогодичному выращиванию in vitro материала и может быть использовано в качестве дополнения к программе клонального микроразмножения. Получение микроклубней на основе применения контейнерной технологии позволит увеличить площадь питания растений в стерильном сосуде и соответственно получить более высокий выход стандартной фракции. В результате применения данного элемента технологии коэффициент размножения исследуемых сортов возрос в 1,3–1,4 раза по сравнению с вариантом образования микроклубней в пробирочной культуре. Количественный выход стандартной фракции в результате использования контейнерной технологии увеличился в 1,5–1,8 раза, что позволило создать дополнительный фонд исходного материала для оригинального семеноводства картофеля.
В статье приведены результаты исследований по оценке эффективности современных микро- и наноудобрений в семеноводческих посадках картофеля.
Приведены результаты исследований по хранению клубней картофеля разных сортов в различных условиях. Установлено, что повышенная температура и пониженная влажность увеличивают потери картофеля при хранении и снижают продуктивные свойства семенных клубней.
В статье рассматриваются вопросы оптимизации продукционного процесса растений картофеля в условиях аэропоники – использование наноудобрения «Наноплант Co, Mn, Cu, Fe» в составе питательного раствора во все фазы онтогенеза растений.
В статье представлены результаты изучения лежкоспособности клубней картофеля при различных температурных режимах хранения. Проведена оценка четырех режимов хранения картофеля 1–2, 3–4, 4–5, 5–6 оС.
При возделывании картофеля с использованием биоконтейнеров и листовой обработкой растений кремние-, йодо- и селенсодержащими препаратами получена прибавка урожайности до 5,8 т/га (34,5 %) на вариантах сорта Жуковский ранний и до 5,9 т/га (31,0 %) на вариантах сорта Юбилей Жукова. Также повысилась урожайность товарных клубней свежего продовольственного картофеля, реализуемого в торговой сети, категории «отборный» размером более 50 мм по наибольшему поперечному диаметру с 30,6–34,6 % (на контроле без биоконтейнеров и без листовых обработок) до 40,8–43,2 %.
Представлены результаты многолетних исследований по использованию ионов Скулачева, обладающих геропротекторными свойствами, на различных этапах оригинального семеноводства картофеля. В культуре in vitro при добавлении препарата SkQ1 (2,5 нМ) в искусственную питательную среду выявлено увеличение приживаемости тканевых эксплантов сортов с более коротким вегетационным периодом на 16–43 %, сортов с более длинным вегетационным периодом – на 7–13 %, при этом выход стеблевых черенков после первого черенкования регенерантов возрастал в 1,9–2,7 раза, а количество культивируемых микрорастений удваивалось через 5–7 пассажей культуры. В полевых условиях обработка ионами Скулачева семенных клубней в концентрации 25 нМ с последующим опрыскиванием посадок в фазу бутонизации – начало цветения (2,5 нМ) способствовала более интенсивному развитию вегетативной массы растений картофеля (в 1,5 раза по высоте, в 1,7–2,1 раза по площади листьев) и увеличивала продолжительность вегетационного периода, что в результате приводило к достоверному увеличению урожая изучаемых сортов в 1,4–1,5 раза.
Приведены результаты по оценке продуктивности новых сортов картофеля разных сроков созревания при создании оптимального агрофона с применением капельного полива. Показана эффективность полива и выделены сорта с уровнем урожайности более 60 т/га.
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ КАРТОФЕЛЕВОДСТВА
В статье рассматривается перспективное направление инновационного развития производства картофеля и топинамбура, приводится экономическое обоснование. Для выполнения таких основных задач в аграрном и перерабатывающем секторе экономики России разработана, утверждена и в настоящее время выполняется совместная программа «Инновационное развитие производства картофеля и топинамбура» на период 2013–2016 г.
Обоснована необходимость коренной структурной перестройки работы отечественного картофелепродуктового подкомплекса АПК. Рассмотрены проблемы обеспечения продовольственной безопасности государств ЕАЭС.