ІНСТИТУТ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

Андрушко Олег Миколайович

УДК 635.21:631.532.2

ПРОДУКТИВНІСТЬ ТА ЯКІСТЬ НАСІННЄВОЇ КАРТОПЛІ,

ОТРИМАНОЇ НА ОСНОВІ МІНІБУЛЬБ,

ЗАЛЕЖНО ВІД ПРИЙОМІВ ФОРМУВАННЯ

ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ

Спеціальність 06.01.05 — селекція і насінництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

КИЇВ — 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на Кам’янсько-Бузькому опорному пункті первинного насінництва

Інституту картоплярства УААН.

Науковий керівник: кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник,

ВЕРМЕНКО Юрій Якович,

Інститут картоплярства УААН,

провідний науковий співробітник

лабораторії первинного насінництва.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, доцент,

ТИМОШЕНКО Іван Іванович,

Львівський державний аграрний університет,

завідувач кафедри селекції і захисту рослин;

кандидат сільськогосподарських наук,

ДЕМЧЕНКО Людмила Олександрівна,

Сумська державна сільськогосподарська

дослідна станція УААН, завідувач лабораторією

біотехнології картоплі.

Провідна установа: Сумський державний аграрний університет,

кафедра селекції і насінництва

Міністерства аграрної політики України, м. Суми.

Захист відбудеться “17 “ жовтня 2000 р. о 10 годині на засіданні

спеціалізованої вченої ради Д 26.360.01 в Інституті цукрових буряків УААН

за адресою: 03110, м. Київ, вул. Клінічна, 25.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту цукрових буряків УААН

(м. Київ, вул. Клінічна, 25).

Автореферат розісланий “ 11 “ вересня 2000 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Ю.В. Кірсанова

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Для одержання високих та сталих урожаїв картоплі необхідна достатня кількість якісного насіннєвого матеріалу. Особливістю сучасного насінництва картоплі є використання вихідного матеріалу, оздоровленого методом культури меристеми, в поєднанні з біотехнологічними прийомами клонального мікророзмноження.

Одним із різновидів оздоровленого матеріалу є мінібульби від рослин in vitro, вирощені в культиваційних спорудах. Проте мінібульби, отримані таким методом, значно різняться за масою, що певною мірою впливає на їх якісні показники. Дослідження, здійснені в Інституті картоплярства УААН (Д.П.Остапенко, Е.Д.Жила, І.П.Карпенко, 1992), свідчать про високу якість садивних бульб від потомства менших за масою мінібульб. Вважають, що вірус переміщується пасивно із рухом асимільованих речовин по пучках флоеми, тому при первинній інфекції разом із цими речовинами переважна кількість вірусної інфекції концентрується у більших бульбах (А.Бемстер, 1976; С.Розтропович, 1970).

Водночас відомо, що навіть при оздоровленні картоплі активними методами в багатьох випадках відбувається не повне звільнення від вірусів, а елімінація активної форми віруса або зменшення концентрації вірусного антигена до рівня, нижчого за межу чутливості методів діагностики (Л.Н.Трофимець, 1985; В.О.Шмигля, 1989). Однак навіть і в цьому випадку такий безвірусний матеріал є більш цінним, оскільки під час його репродукування синтез вірусного білка в рослинах відбувається повільно (Е.Д.Візасте, 1970).

У зв’язку з цим постає проблема визначення якісних показників різних за масою мінібульб та ефективних прийомів залучення їх як вихідного матеріалу в насінницький процес стосовно сортових особливостей.

Існує також необхідність з’ясувати можливість створення додаткового джерела вихідного матеріалу на основі використання мінібульб найменшої фракції.

Викладені міркування дають підставу вважати тему дисертаційної роботи актуальною як з наукової, так і з практичної точки зору.

Зв’язок роботи із науковими програмами. Дослідження здійснювались за програмою Інституту картоплярства УААН (номер державної реєстраційної теми UА01001320Р).

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження — розробка та обгрунтування ефективних і раціональних прийомів формування вихідного матеріалу в елітному насінництві на основі мінібульб, одержаних від оздоровлених рослин in vitro.

Відповідно до мети в дисертаційній роботі поставлені і вирішувались наступні завдання:

- виявити особливості росту й розвитку в польових умовах рослин, отриманих від різних за масою мінібульб, їх ураженості вірусними хворобами, формування ними врожаю та його фракційного складу;

- встановити продуктивність та ураженість насіннєвого матеріалу від мінібульб різної маси вірусними хворобами під час репродукування в польових умовах оздоровленого матеріалу із застосуванням загальноприйнятого комплексу насінницьких заходів;

- визначити в процесі репродукування продуктивність та якість насіннєвого матеріалу від різних за масою мінібульб, сформованого шляхом бульбового та клонового добору;

- розробити способи ефективного використання мінібульб від оздоровлених рослин в елітному насінництві картоплі та визначити їх економічну ефективність.

Наукова новизна одержаних результатів. Встановлена рівноцінність мінібульб масою 1-5 г, 6-10 г, 11-15 г від оздоровлених рослин in vitro як вихідного матеріалу в елітному насінництві.

Вперше в умовах Західного Лісостепу України вивчена продуктивність насіннєвого матеріалу, репродукованого на основі мінібульб різної маси від оздоровлених рослин in vitro. Виявлена для толерантних до вірусної інфекції сортів Невська та Луговська рівнозначність щодо урожайності та якісних показників насіннєвого матеріалу, одержаного на основі бульбового (від здорових кущів) та клонового доборів від мінібульб масою 1-5 г, 6-10 г, 11-15 г.

Встановлена можливість отримання за скороченим циклом еліти картоплі на основі оздоровлених мінібульб для сортів, яким притаманна толерантність до вірусної інфекції.

Практичне значення одержаних результатів. Елітному насінництву картоплі запропоновано новий різновид вихідного матеріалу, а саме: мінібульби масою 1-15 г від рослин in vitro, одержаних методом культури меристемної тканини, та спосіб відтворення еліти на їх основі.

Застосування мінібульб від оздоровлених рослин in vitro для формування вихідного матеріалу при відтворенні еліти забезпечує одержання високоякісного насіннєвого матеріалу для інтенсивного розмноження сорту, сприяє економії витрат часу та матеріальних засобів.

Використання результатів дослідження за темою дисертаційної роботи дало змогу залучити мінібульби від оздоровлених рослин in vitro до насінницького процесу в елітному господарстві Кам’янсько-Бузького закритого району товарного насінництва картоплі Львівської області, у спілці власників селянських господарств ім.Б.Хмельницького як вихідний матеріал для формування еліти сортів Луговська і Невська, а також для створення схеми репродукування еліти картоплі на основі оздоровленого матеріалу.

Особистий внесок здобувача. Усі наукові результати одержані автором під час безпосередньої участі в польових і лабораторних роботах та на стадії обробки матеріалів й аналізу результатів. Наукові положення, що виносяться на захист, отримані автором самостійно. Впровадження розробок у виробництво здійснювалось за його участі та безпосереднього керівництва.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дослідження доповідалися та обговорювалися на засіданнях відділу насінництва і методичної комісії з селекції та насінництва Інституту картоплярства УААН (щорічно упродовж 1993-1996 р.р.); на нараді з питань насінництва “Наукові основи ведення картоплярства України в ринкових умовах” (Немішаєве, 1996 р.); на науковій конференції, присвяченій 140-річчю заснування Львівського державного сільськогосподарського інституту “Проблеми агропромислового комплексу України: стан і перспективи” (Львів, 1996 р.); на міжнародній конференції, присвяченій 90-річчю від заснування Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН “Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва” (Харків, 1999 р.); на спільному засіданні відділів селекції та насінництва Інституту картоплярства УААН (1998, 2000 р.р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано вісім наукових праць загальним обсягом 2,0 друк.арк., в тому числі автора 1,9 друк.арк.

Структура та обсяг дисертації.

Вступ

Розділ 1. Використання різних за масою бульб та значення вірусної інфекції в насінництві картоплі. 1.1. Продуктивні якості бульб різної маси (розміру). 1.2. Мінібульби та їх використання в насінництві. 1.3. Вірусні хвороби як чинник продуктивності насіннєвих бульб. 1.4. Шляхи поширення вірусної інфекції. 1.5. Чинники, що впливають на ураженість бульб вірусною інфекцією. 1.5.1. Поширення вірусу в рослині. 1.5.2. Відмінність в концентрації та переміщенні різних вірусів. 1.5.3. Інфікування і переміщення вірусів у різних сортів. 1.6. Добір у первинному насінництві.

Розділ 2. Умови, матеріали та методи досліджень.

Розділ 3. Продуктивність та якість насіннєвого матеріалу картоплі залежно від маси мінібульб від оздоровлених рослин in vitro та прийомів формування вихідного матеріалу. 3.1. Продуктивність та ураженість хворобами і вірусами картоплі від мінібульб різної маси при випробуванні їх в польових умовах. 3.2. Продуктивні та насіннєві якості картоплі при випробуванні насіннєвого матеріалу, сформованого шляхом бульбового та клонового відбору від мінібульб різної маси. 3.3. Продуктивні та насіннєві якості картоплі в другий рік репродукування насіннєвого матеріалу, одержаного від мінібульб різної маси. 3.4. Продуктивність та насіннєві якості картоплі в третій рік репродукування насіннєвого матеріалу, одержаного від мінібульб різної маси. 3.5. Особливості нагромадження вірусної інфекції в насіннєвому матеріалі в процесі його репродукування.

Розділ 4. Продуктивність та насіннєві якості картоплі при випробуванні різних за масою садивних бульб із насіннєвого матеріалу, одержаного від мінібульб різної маси.

Розділ 5. Економічна ефективність застосування мінібульб від оздоровлених рослин in vitro в елітному насінництві картоплі.

Висновки. Рекомендації виробництву. Список використаних джерел. Додатки.

Повний обсяг дисертації становить 164 сторінки, з них 20 таблиць займають 21 сторінку, 5 рисунків – 4 сторінки, 15 додатків – 39 сторінок, список використаних джерел (226 найменувань) – 20 сторінок.

Основний зміст РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність теми, визначені мета, завдання, предмет та об’єкт дослідження, висвітлена наукова новизна і практична цінність роботи.

"Використання різних за масою бульб та значення вірусної інфекції в насінництві картоплі"

Наведений огляд результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних авторів щодо якості бульб різної маси, зокрема мінібульб, та їх використання у насінництві. Проаналізовані публікації, де висвітлені дослідження ролі вірусної інфекції в насінництві картоплі. Здійснений аналіз робіт, які стосуються прийомів формування вихідного насіннєвого матеріалу.

"Умови, матеріали та методи досліджень"

Вказується, що дослідження здійснювались упродовж 1993-1996 р.р. в елітному господарстві, спілці власників селянських господарств ім.Б.Хмельницького, на Кам’янсько-Бузькому опорному пункті первинного насінництва Інституту картоплярства УААН у Львівській області.

Територія землекористування господарства розташована в зоні Західного Лісостепу України. Грунти, на яких закладалися досліди — чорноземи опідзолені глеюваті крупнопилувато-легкосуглинкуваті. Гумус - 2,3-2,6%, К2О - 9,5-11,2 мг, Р2О5 - 10,2-14,5 мг на 100 г грунту, рН сольове – 6,9-7,4. Ступінь забезпеченості азотом (за Кірсановим) підвищений - 12,0-15,4 мг на 100 г грунту. Погодні умови у роки досліджень, за винятком 1995 р., були порівняно сприятливими для картоплі. У 1995 р. в період інтенсивного бульбоутворення спостерігалась суха й жарка погода, що істотно зменшило продуктивність посівів.

Попередниками картоплі у всі роки досліджень були зернові культури. Під оранку вносили мінеральні добрива із розрахунку N60P90K120 та 60 т/га гною. Технологія вирощування і засоби захисту від шкідників та хвороб були загальноприйнятими для вирощування насіннєвої картоплі в умовах Західного Лісостепу України.

Мінібульби одержували від оздоровлених рослин in vitro при вирощуванні їх в стаціонарних теплицях насінницького комплексу Кам’янсько-Бузького опорного пункту. Вихідні рослини in vitro отримували з Інституту картоплярства УААН. Для досліджень використовували мінібульби масою 1-5 г, 6-10 г та 11-15 г.

У перший рік випробування мінібульб в польових умовах від кожної висадженої фракції здійснювали бульбовий (від здорових кущів) та клоновий відбір відповідно до існуючих вимог. У наступному році клони та бульбовий насіннєвий матеріал (знеособлений) вирощували в аналогічних умовах. Випробування здійснювалося згідно із “Положенням про насінництво картоплі” (1993). Подальше вивчення велось методом накладання. Облікова площа ділянки — 25 м2, повторність — 4-разова.

Для порівняльної оцінки насіннєвого матеріалу, одержаного упродовж 1993-1995 р.р., в 1996 р. з урожаю 1995 р. із кожної партії репродукованого матеріалу, одержаного із мінібульб масою 1-5 г, 6-10 г та 11-15 г, відбирали бульби масою до 15 г, 16-30 г, 31-80 г та понад 80 г.

Щорічно видаляли хворі рослини. Серологічне виявлення вірусів здійснювали на візуально здорових рослинах методом краплинної аглютинації на склі. Для серодіагностики використовували антивірусні сироватки, специфічні для X, M, S вірусів картоплі, виготовлені в Інституті сільськогосподарської мікробіології УААН. Листки для аналізів добирали на здорових рослинах.

Статистичну обробку експериментальних даних здійснювали методом дисперсійного аналізу (В.А.Доспехов, 1985).

"Продуктивність та якість насіннєвого матеріалу картоплі залежно від маси мінібульб від оздоровлених рослин in vitro та прийомів формування вихідного матеріалу"

Наведено результати, які характеризують продуктивність рослин картоплі та біологічні закономірності їх взаємодії з вірусами упродовж 1993-1996 років під час випробування мінібульб різної маси в процесі репродукування насіннєвого матеріалу, сформованого на їх основі шляхом бульбового (від здорових кущів) та клонового доборів.

У результаті досліджень встановлено, що при випробуванні в польових умовах у 1993 р. урожайність картоплі від мінібульб масою 6-10 г та 11-15 г сорту Невська вища в 1,7-2,0 рази, а сорту Луговська — в 1,6 раза порівняно з насадженнями, сформованими бульбами масою 1-5 г (табл. 1). Під час аналізу структури урожаю виявлено, що в ньому переважали бульби масою 30-80 г, а бульб масою до 30 г було в межах 27,4-40,5 %.

Таблиця 1 - Урожайність картоплі при використанні насіннєвого матеріалу, одержаного від мінібульб

різної маси, залежно від прийомів формування вихідного матеріалу, ц/га

Маса вихідних

Мінібульб, г | На посадках вихідного

матеріалу, 1993 р. | У розсаднику випробування вихідного матеріалу, 1994 р. | В другий рік випробування, 1995 р. | В третій рік випробування, 1996 р.

знеособлений матеріал |

клони | знеособлений матеріал | матеріал від клонів | знеособлений матеріал | матеріал від клонів

Невська

1-5 | 142 | 179 | 165 | 166 | 170 | 360 | 367

6-10 | 250 | 192 | 160 | 158 | 164 | 345 | 354

11-15 | 293 | 172 | 145 | 151 | 154 | 356 | 348

НІР0,5, ц/га:

1.Для фактора маси | 19,6 | 21,6 | 19,7 | 15,4 | 20,0 | 19,1 | 20,7

2. Для фактора матеріалу | 20,2 | 15,7 | 17,2

Луговська

1-5 | 129 | 224 | 189 | 171 | 182 | 360 | 372

6-10 | 212 | 201 | 183 | 169 | 175 | 348 | 358

11-15 | 210 | 212 | 205 | 162 | 170 | 355 | 364

НІР0,5, ц/га:

1.Для фактора маси | 17,4 | 18,0 | 20,2 | 18,9 | 23,5 | 26,6 | 20,7

2. Для фактора матеріалу | 16,3 | 19,2 | 20,3

За результатами краплинної серодіагностики не встановлено істотних відмінностей щодо ураженості рослин X, M, S вірусами картоплі залежно від маси садивних бульб. Найбільш поширеним виявився вірус М картоплі. Ураженість цим вірусом сорту Невська становила 22,7-27,6%, а сорту Луговська — 13,6-18,0% від загальної ураженості вірусами. Не виявлено рослин із візуальними ознаками ураження вірусною інфекцією та грибними і бактеріальними хворобами.

У 1994 році відмінність в урожайності картоплі із насіннєвого матеріалу від мінібульб масою 1-5 г, 6-10 г, 11-15 г для даного різновиду насіннєвого матеріалу була в межах помилки досліду (див.табл.1). Щодо прийому формування вихідного матеріалу, вища врожайність встановлена на посадках, де випробовувався знеособлений (бульбовий) матеріал. Різниця в урожайності порівняно із клоновим матеріалом становила 14-32 ц/га для сорту Невська і 7-35 ц/га для сорту Луговська залежно від маси вихідних мінібульб.

В урожаї обох сортів, що вивчалися, переважали бульби масою 30-80 г, яких налічувалося у сорту Невська — 55,8-60,5%, а в сорту Луговська — 62,6-63,9%. Бульб масою до 30 г у сорту Невська було 29,9-30,8%. Таке співвідношення у структурі врожаю характерне як для знеособленого, так і для клонового матеріалу.

Не виявлено значної відмінності щодо ураженості вірусами потомства від мінібульб масою 1-5 г, 6-10 г та 11-15 г для обох способів добору та обох сортів. Основними вірусами на посадках були, як і в попередньому році, S і M віруси картоплі. Загальна ураженість рослин вірусами зросла у сорту Невська на 11,7-17,1%, у сорту Луговська — на 12,0-19,5% порівняно з 1993 р. При цьому в сорту Невська збільшення кількості рослин, уражених вірусами, характерне як для знеособленого (на 4%), так і для клонового (на 2,5-5,1%) матеріалу, порівняно з сортом Луговська. Рослин з ознаками ураження вірусами була майже однакова кількість на всіх варіантах досліду, а саме не більше 0,25% хворих кущів в посадках (табл. 2).

При випробуванні в 1995 році продуктивність насіннєвого матеріалу від мінібульб різної маси, сформованого бульбовим та клоновим добором, в межах сорту істотно не відрізнялася. За умов року вища урожайність була характерна для сорту Луговська (162-182 ц/га) порівняно із сортом Невська (151-170 ц/га) (див. табл. 1).

В урожаї обох сортів, що вивчалися, переважали бульби масою 31-80 г, частка яких становила у сорту Невська 51,1-55,9%, а в сорту Луговська — 61,0-61,9%. Бульб масою більше 80 г відзначено у сорту Невська 7,9-8,5%, а в сорту Луговська 6,4-7,6%. Значною, зважаючи на природно-кліматичні умови вегетаційного періоду, була кількість бульб масою менше 30 г: у сорту Невська 35,3-37,0%, а в сорту Луговська 30,9-32,6%.

Таблиця 2 - Ураженість вірусними хворобами рослин картоплі при репродукуванні насіннєвого матеріалу від мінібульб різної маси залежно від прийомів формування вихідного матеріалу

Маса

вихідних

мінібульб, г |

Ураженість рослин картоплі вірусними хворобами, %

1994 р. | 1995 р. | 1996 р.

знеособ-лений матеріал | клони | знеособ-лений матеріал | матеріал від

клонів | знеособ-лений матеріал | матеріал від

клонів

Невська

1-5 | 0 | 0,25 | 1,25 | 1,5 | 2,5 | 2,5

6-10 | 0,25 | 0,25 | 1,75 | 1,75 | 2,5 | 2,7

11-15 | 0,25 | 0,25 | 1,75 | 1,75 | 2,7 | 2,7

Луговська

1-5 | 0,25 | 0 | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 2,5

6-10 | 0,25 | 0,25 | 1,75 | 1,5 | 2,6 | 2,7

11-15 | 0,25 | 0,25 | 1,5 | 1,75 | 2,7 | 2,5

Не встановлено істотної відмінності щодо ураженості рослин вірусами залежно від прийомів формування вихідного матеріалу із використанням мінібульб різної маси. Так, різниця в ураженості рослин Х, M, S вірусами картоплі між знеособленим та клоновим насіннєвим матеріалом від вихідних мінібульб масою 1-5 г становила для обох сортів 2,5%, для вихідних мінібульб масою 11-15 г сорту Невська - 3,5%, сорту Луговська - 4,0%. Водночас різниця ураженості вірусами рослин від мінібульб різної маси в межах одного різновиду насіннєвого матеріалу була значно більшою і становила у сорту Невська - 10%, у сорту Луговська - 11,4-13% при порівнянні матеріалу від мінібульб масою 1-5 г та 10-15 г. Більшу кількість рослин, уражених вірусами Х, M, S картоплі, виявлено на сорті Невська, ніж на сорті Луговська, як для знеособленого, так і для клонового насіннєвого матеріалу. Найбільш поширеними, як і в попередні роки, були M і S віруси картоплі.

Як в 1995 р., так і в 1996 р. відмінність в урожайності картоплі при використанні насіннєвого матеріалу, сформованого бульбовим та клоновим доборами від мінібульб різної маси, була в межах помилки досліду. Загальна врожайність картоплі становила 338-375 ц/га і була, зважаючи на сприятливі погодні умови 1996 року, значно вищою ніж в попередні роки (див. табл.1).

Щодо фракційного складу врожаю, то переважну його частину у всіх варіантах досліду становили бульби масою 31-80 г. Зокрема, у сорту Невська фракція 31-80 г становила 68,4-71,9%, до 30 г — 17,9-22,2%, понад 80 г — 9,3-10,6%; у сорту Луговська — відповідно 68,1-70,7%, 18,6-22,7%, 9,2-10,7%. Таким чином, даний показник стабільний для сорту. Він не змінювався під впливом факторів, що вивчалися.

Щодо якісних показників репродукованого упродовж 1994-1996 років насіннєвого матеріалу, то не встановлено значної різниці в наявності інфікованих вірусами рослин залежно від прийомів формування вихідного матеріалу на основі мінібульб різної маси. Різниця в ураженості рослин Х, М, S вірусами картоплі між знеособленим і клоновим насіннєвим матеріалом становила для сорту Невська 0,8-3,4%, а для сорту Луговська 1,6-3,8%.

Не виявлено також значної відмінності в ураженості вірусною інфекцією потомства залежно від маси вихідних мінібульб. Різниця в кількості уражених рослин на посадках потомства мінібульб масою 1-5 г та 11-15 г становила для сорту Невська 2.4% для знеособленого матеріалу і 3,3% для клонового матеріалу, для сорту Луговська — відповідно 2,9% та 4,2%.

Загальна ураженість порівняно із 1995 р. дещо зросла, а саме: сорту Невська — 2,5-18,2%, сорту Луговська — 3,2-18,2%.

Як і в попередні роки, найбільш поширеним був вірус М картоплі.

Рослин, одночасно уражених М, Х та S вірусами картоплі, не виявлено.

Кількість рослин із зовнішніми ознаками ураження вірусами була практично однаковою на всіх варіантах досліду і становила 2,5-2,7%, що не перевищує вимог Державного стандарту до елітних посівів (див.табл. 2).

Результати здійснених досліджень дають підставу вважати толерантними до вірусів сорти Невська та Луговська, які використовувалися в дослідах. Свідченням вказаного є те, що, не зважаючи на значну латентність щодо вірусів X, M, S картоплі (до 58,2%), рослин із зовнішніми симптомами захворювання нараховувалося не більше 2,7%.

Упродовж чотирьох років репродукування насіннєвого матеріалу в умовах просторової ізоляції від джерел та переносників вірусної інфекції із застосуванням загальноприйнятих насінницьких заходів, продуктивність його не знижувалась.

Урожайність картоплі в роки досліджень залежала від погодних умов року. Так, якщо в 1993 р. урожайність сорту Невська становила 142-293 ц/га, сорту Луговська - 129-212 ц/га; в 1994 р. - відповідно 145-192 ц/га і 183-224 ц/га; в 1995 р. - 151-170 ц/га і 162-182 ц/га; то в 1996 р. - 345-367 ц/га і 348-372 ц/га (див. табл. 1).

Отже, при використанні в насінництві вихідного матеріалу на основі мінібульб, одержаних від оздоровлених рослин in vitro, насіннєвий матеріал, сформований бульбовим та клоновим добором від мінібульб масою 1-5 г, 6-10 г, 11-15 г, є практично рівноцінним за урожайністю та якісними показниками щодо ураженості вірусами. Наявність вірусної інфекції в рослинах картоплі на третій рік репродукування не перевищувала вимог Державного стандарту до елітних посівів.

"Продуктивність та насіннєві якості картоплі при випробуванні різних за масою садивних бульб із насіннєвого матеріалу, одержаного від мінібульб різної маси"

Наведено результати досліджень, які характеризують продуктивність та якість різних за масою садивних бульб, відібраних із насіннєвого матеріалу, одержаного на основі мінібульб. В результаті порівняльної оцінки не виявлено істотної відмінності між продуктивністю садивних бульб однакової маси (5-15 г, 16-30 г, 31-80 г, 81-120 г), відібраних із насіннєвого матеріалу, одержаного на основі мінібульб різної маси в процесі повторного репродукування упродовж трьох років. Не встановлено також відмінності між урожайністю насіннєвого матеріалу однакової маси, сформованого різними способами добору (знеособлений, клоновий) із вихідних мінібульб різної маси.

Загальна продуктивність насаджень зростала відповідно до збільшення маси садивних бульб, незалежно від різновиду вихідного матеріалу (знеособлений, клоновий) та маси мінібульб, на основі яких був одержаний цей матеріал. Різниця в урожайності картоплі в межах потомства від мінібульб однакової маси на посадках бульбами масою 81-120 г відносно садивних бульб масою 5-15 г становила для сорту Невська залежно від різновиду насіннєвого матеріалу 240-258 і 240-269 ц/га, а для сорту Луговська - 302-312 і 298-302 ц/га (табл.3). Це пов’язано з підвищеною продуктивною здатністю таких посівів, оскільки від великих насінних бульб утворюються кущі з більшою кількістю стебел та краще розвинутою листковою поверхнею, ніж від дрібних, і в результаті формується більший урожай картоплі (М.П.Разкевич, 1985; М.Я.Молоцький, 1986).

Маса садивних бульб істотно не впливала на структуру врожаю картоплі, проте спостерігалась тенденція до зменшення в урожаї фракції до 30 г при садінні бульб масою понад 80 г.

За якістю, а саме ураженістю рослин Х, M, S вірусами картоплі, істотно не відрізнялися між собою посадки садивними бульбами масою 5-15 г, 16-30 г, 31-80 г і 81-120 г, що були дібрані з насіннєвого матеріалу, сформованого методами клонового та бульбового доборів із мінібульб різної маси. Відмінність в ураженості рослин вірусами на посадках знеособленого та клонового матеріалу для садивних бульб масою 5-15 г від вихідних мінібульб масою 1-5 г становила у сорту Невська 5,1% і 1,2%, у сорту Луговська - відповідно 4,2% і 6,9%. Для посадок бульбами 81-120 г різниця в ураженості X, M, S вірусами картоплі становила відповідно для сорту Невська 7,9% і 4,1%, для сорту Луговська — 3,1% та 4,1% (рис. 1).

Таблиця 3 - Урожайність картоплі від різних за масою садивних бульб, відібраних із насіннєвого матеріалу, одержаного на основі мінібульб різної маси, 1996 р.

Потомство від мінібульб масою, г, висаджених в

1993 р. |

Урожайність, ц/га, при садінні бульб масою, г

5-15 | 16-30 | 31-80 | 81-120

Знеособлений насіннєвий матеріал

Невська

1-5 | 145 | 243 | 360 | 385

6-10 | 132 | 231 | 345 | 390

11-15 | 137 | 238 | 356 | 393

НІР0,5, ц/га, чинник маси — 15,1

Луговська

1-5 | 140 | 244 | 360 | 452

6-10 | 135 | 247 | 348 | 437

11-15 | 138 | 237 | 355 | 449

НІР0,5, ц/га, чинник маси — 17,8

Насіннєвий матеріал від клонів

Невська

1-5 | 151 | 249 | 367 | 391

6-10 | 139 | 235 | 354 | 408

11-15 | 142 | 241 | 348 | 385

НІР0,5, ц/га, чинник маси— 15,7

Луговська

1-5 | 146 | 253 | 372 | 448

6-10 | 133 | 237 | 358 | 431

11-15 | 141 | 245 | 364 | 439

НІР0,5, ц/га, чинник маси— 18,4

НІР0,5, ц/га, для чинника матеріалу:

Невська — 15,1

Луговська — 17,8

-

- знеособлений насіннєвий матеріал

- насіннєвий матеріал від клонів

- маса садивних бульб, що випробовувалися, г

Рис. 1. .Ураженість вірусами рослин картоплі залежно від маси садивних бульб,

відібраних із насіннєвого матеріалу, одержаного на основі мінібульб

різної маси, 1996р

Серед окремих вірусів картоплі, наявність яких визначалася, найпоширенішим виявився М вірус. Ураженість ним становила у сорту Невська 31,6-50,0%, а в сорту Луговська — 20,8-45,8%. Рослин, уражених Х вірусом, виявлено в межах 4,2-15,8% на сорті Невська і 0-4,2% на сорті Луговська.

На обох сортах не виявлено рослин, одночасно уражених вірусами Х і S.

Ураженість вірусом S становила у сорту Невська 0-15,8%, а в сорту Луговська — 0-12,5%.

Рослин, одночасно уражених вірусами Х, М і S, не спостерігалося.

Кількість рослин із зовнішніми ознаками ураження вірусами була практично однаковою на всіх варіантах досліду і коливалася в межах 1,8-2,7%, що не перевищує вимог Державного стандарту до елітних посівів (табл.4).

Таблиця 4 - Ураженість вірусними хворобами рослин картоплі залежно від маси садивних бyльб, відібраних із насіннєвого матеріалу, одержаного на основі мінібульб різної маси, 1996 р.

Насіннєвий матеріал від мінібульб масою, г |

Кількість рослин із зовнішніми ознаками вірусних хвороб, %, при садінні бульбами масою, г

5-15 г | 16-30 г | 31-80 г | 81-120 г

Знеособлений насіннєвий матеріал

Невська

1-5 | 2,2 | 2,0 | 2,5 | 2,7

6-10 | 1,9 | 2,1 | 2,5 | 2,2

11-15 | 2,2 | 2,1 | 2,5 | 2,7

Луговська

1-5 | 1,9 | 2,1 | 2,5 | 2,7

6-10 | 2,0 | 2,3 | 2,6 | 3,0

11-15 | 2,3 | 2,1 | 2,7 | 2,7

Насіннєвий матеріал від клонів

Невська

1-5 | 2,0 | 1,8 | 2,5 | 2,7

6-10 | 2,0 | 1,9 | 2,7 | 2,7

11-15 | 2,6 | 2,0 | 2,7 | 2,7

Луговська

1-5 | 2,0 | 2,0 | 2,5 | 2,5

6-10 | 2,1 | 2,1 | 2,7 | 2,5

11-15 | 2,1 | 2,0 | 2,5 | 2,7

Отже, садивні бульби однакової маси, отримані від мінібульб різної маси (1-5 г, 6-10 г, 11-15 г), рівноцінні за урожайністю та ураженістю вірусами.

"Економічна оцінка застосування мінібульб в елітному насінництві картоплі"

Враховуючи результати дослідження, а саме той факт, що у сортів із толерантністю до вірусів виявлена рівноцінність насіннєвого матеріалу, сформованого бульбовим та клоновим доборами від мінібульб масою 1-5 г, 6-10 г і 11-15 г, здійснено порівняння витрат на відтворення еліти у разі використання клонового добору (п’ятирічна схема) та як вихідного, об’єднаного бульбового матеріалу (чотирирічна схема).

Наведено перелік розсадників і вказано потреби у вихідному матеріалі за роками розмноження для виробництва 100 т еліти за п’ятирічною (на основі клонів) та скороченою чотирирічною (на основі об’єднаного бульбового матеріалу) схемами відтворення еліти.

Зокрема, відтворення еліти картоплі з використанням як вихідного матеріалу мінібульб від оздоровлених рослин in vitro включає наступні етапи розмноження: 1-й рік — виробництво мінібульб та їх розмноження в польових умовах у розсаднику випробування; 2-й рік — розсадник супер-супереліти (висаджуються бульби з розсадника випробування мінбульб); 3-й рік - розсадник супереліти (висаджуються бульби з розсадника супер-супереліти); 4-й рік - розсадник еліти (висаджуються бульби з розсадника супереліти).

Така схема відтворення еліти забезпечує раціональне використання оздоровленого вихідного матеріалу, максимальне уникнення вторинного інфікування оздоровленого матеріалу за рахунок скорочення терміну його репродукування, швидкий перехід на промислове виробництво оздоровленого вихідного матеріалу сортів, що заносяться до державного реєстру сортів рослин України, зменшення виробничих витрат на одиницю кінцевої продукції.

Так, запровадження чотирирічної схеми відтворення еліти, практично за однакових витрат на її відтворення порівняно із загальноприйнятою п’ятирічною схемою, дозволяє на п’ятий рік при використанні як садивного матеріалу 100 т еліти одержати додатково, за коефіцієнту розмноження 1:3, 300 т першої репродукції. Це дозволяє, порівняно із загальноприйнятою (п’ятирічною) схемою відтворення еліти, одержати на п’ятий рік репродукування даної партії мінібульб додатковий прибуток 43,8 тис. грн. в розрахунку на 100 т еліти. Разом з тим, при сортозаміні є можливість мати на п’ятий рік додатково 85-100 га насаджень першої репродукції нового сорту, що значно прискорює процес впровадження цінних сортів у виробництво на основі високопродуктивного насіннєвого матеріалу.

Таким чином, скорочена схема відтворення еліти картоплі на основі мінібульб, одержаних у культурі in vitro, при сортозаміні є одним із найвагоміших факторів підвищення продуктивності картоплярства, оскільки нові сорти найбільш ефективні в перші 5-10 років їх використання.

В И С Н О В К И

1. В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення проблеми підтримання продуктивності та якості насіннєвої картоплі, отриманої на основі мінібульб, залежно від прийомів формування вихідного матеріалу, що виявляється у встановленні закономірностей взаємодії рослин картоплі з найбільш поширеними і шкідливими вірусами в процесі репродукування мінібульб від оздоровлених рослин in vitro, яке здійснювалось методом накладання та порівняльної оцінки.

Результати досліджень використані для розробки скороченої схеми відтворення еліти, яка рекомендована для практичного застосування.

2. Мінібульби масою 1-5 г, 6-10 г та 11-15 г від оздоровлених рослин in vitro рівноцінні як вихідний матеріал в елітному насінництві. Не встановлено істотної різниці в урожайності та якісних показниках насіннєвого матеріалу, репродукованого від мінібульб різної маси. При репродукуванні упродовж трьох років кількість рослин із зовнішніми ознаками ураження вірусами була практично однаковою на посадках картоплі насіннєвим матеріалом, сформованим на основі мінібульб масою 1-5 г, 6-10 г і 11-15 г. Зазначена кількість рослин становила 2,5-2,7%, що не перевищує вимог Державного стандарту до елітних посівів.

3. Для сортів Невська та Луговська, що відзначаються толерантністю до вірусів, бульбовий (від здорових кущів) та клоновий добори є практично рівноцінними при формуванні вихідного матеріалу на основі мінібульб масою 1-5 г, 6-10 г і 11-15 г, одержаних від оздоровлених методом меристемної тканини рослин in vitro. Відмінність в урожайності картоплі встановлена в межах найменшої істотної різниці досліду. Ступінь ураженості рослин X, M, S вірусами картоплі на третій рік репродукування на посадках насіннєвим матеріалом на основі бульбового і клонового доборів залежав від маси вихідних мінібульб: у сорту Невська - 0,8-3,4%, у сорту Луговська -1,6-3,8%.

4. У роки досліджень на посадках сортів Невська та Луговська найпоширенішим виявився вірус М картоплі.

5. Садивні бульби однакової маси, отримані в процесі репродукування від мінібульб різної маси (1-5г, 6-10 г, 11-15 г), рівноцінні за урожайністю та ураженістю вірусами. Так, на третій рік репродукування на посадках бульбами масою 31-80 г різниця в ураженості X, M, S вірусами картоплі потомства від мінібульб 1-5 г та 11-15 г становила 0,4% для знеособленого і 3,3% для клонового матеріалу.

6. Використання результатів досліджень за темою дисертаційної роботи дало змогу залучити до насінницького процесу в елітгоспі Кам’янсько-Бузького закритого району товарного насінництва картоплі Львівської області, спілці власників селянських господарств ім. Б.Хмельницького мінібульби масою 1-15 г від рослин in vitro, одержаних методом культури меристемної тканини як вихідний матеріал для формування еліти сортів Луговська і Невська.

7. Запропоновано скорочену чотирирічну схему одержання еліти картоплі на основі мінібульб від оздоровлених рослин in vitro, яка дозволяє порівняно із загальноприйнятою (п’ятирічною схемою відтворення еліти) одержати на п’ятий рік репродукування даної партії мінібульб (з розрахунку на 100 т еліти) додатковий прибуток 43,8 тис.грн. Разом з тим, при сортозміні є можливіть мати на п’ятий рік додатково 85-100 га насаджень нового сорту на основі високопродуктивного насіннєвого матеріалу. Така чотирирічна схема одержання еліти картоплі на основі мінібульб від оздоровлених рослин in vitro рекомендована Міністерством агропромислового комплексу України для практичного застосування в елітгоспах України.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Для формування вихідного матеріалу в елітному насінництві доцільно використовувати мінібульби масою 1-15 г від рослин in vitro, одержаних методом культури меристемної тканини.

2. Відтворення еліти картоплі з використанням як вихідного матеріалу мінібульб від оздоровлених рослин in vitro слід здійснювати за чотирирічною схемою: 1-й рік - виробництво мінібульб на основі вирощування оздоровлених рослин в культиваційних спорудах; 2-й рік - розсадник супер-супереліти (висаджуються мінібульби від рослин in vitro); 3-й рік - розсадник супереліти (висаджуються бульби масою 30-80 г із розсадника супер-супереліти); 4-й рік - розсадник еліти (висаджують бульби масою 30-80 г із розсадника супереліти).

3. В умовах Західного Лісостепу України для запобігання інтенсивному поширенню вірусної інфекції на посадках оздоровленої картоплі мінібульбами від рослин in vitro, одержаних методом культури меристемної тканини, первинні ланки елітного насінництва необхідно розміщувати в умовах просторової ізоляції від джерел та переносників вірусної інфекції, з обов’язковим видаленням хворих рослин у міру їх виявлення, а також застосовувати комплекс інших загальноприйнятих насінницьких заходів.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ за ТЕМою ДИСЕРТАЦІЇ:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

А Н О Т А Ц І Ї

Андрушко О.М. Продуктивність та якість насіннєвої картоплі, отриманої на основі мінібульб, залежно від прийомів формування вихідного матеріалу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 - селекція та насінництво. — Інститут цукрових буряків УААН, м. Київ, 2000.

Дисертацію присвячено питанням використання в насінництві мінібульб, одержаних в культиваційних спорудах від рослин in vitro, оздоровлених методом культури меристемної тканини.

Встановлено для тих сортів, які відзначаються толерантністю до вірусів, рівноцінність насіннєвого матеріалу, сформованого бульбовим добором від здорових кущів та клоновим добором від мінібульб масою 1-5, 6-10 і 11-15 г. Після 3 років репродукування такого насіннєвого матеріалу наявність вірусної інфекції в посадках не перевищувала вимог Державного стандарту до еліти.

Основні результати досліджень знайшли виробниче впровадження при формуванні первинних розсадників елітного насінництва. Запропоновано вдосконалену схему відтворення еліти картоплі на основі мінібульб.

Ключові слова: картопля, маса оздоровлених мінібульб, продуктивність, віруси, сорти, вихідний матеріал, схема відтворення еліти.

Андрушко О.Н. Продуктивность