Отраслевая сеть инноваций в АПК

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ​

Селекция и семеноводство высокоурожайных отечественных сортов картофеля универсального назначения для условий Брянской области

Титульный лист и исполнители

Реферат

Отчет 84 с., 1 ч., табл. 29, рис. 35, 1 приложение.

Ключевые слова: картофель, сорт, группа спелости, селекционный процесс, материнские и отцовские формы, гибриды, пробирочные растения, мини-клубни, биотехнология, устойчивость, продуктивность, комбинации скрещивания, потомство.

Основной задачей научно-исследовательской работы являлась «Селекция и семеноводство высокоурожайных отечественных сортов картофеля универсального назначения для условий Брянской области».

В качестве объектов исследований были взяты сорта картофеля различных селекционных учреждений России и зарубежных стран.

В течение 2016 – 2019 гг. на опытном поле ФГБОУ ВО Брянский ГАУ было организовано их экологического испытание и изучение продуктивного потенциала.

Сорта картофеля отечественной селекции:

Метеор, Красавчик, Брянский деликатес, Фаворит, Голубизна, Вымпел, Никулинский.

Сорта картофеля селекции фирмы KWS: Першацвет, Палац, Зорачка, Уладар, Бриз, Манифест, Скарб, Вектар.

Сорта картофеля фирмы KWS: Эл мундо, Рамос, Лабадия, Бафана, Мондео.

Сорта картофеля фирмы Solana: Родрига, Бельмонда, Ред Леди, Королева Анна.

Сорта картофеля фирмы Norika: Пароли, Фиделия, Никсе, Галла, Балтик Роуз, Вега.

В процессе выполнения научно-исследовательской работы проведены скрещивания различных по генотипу сортов с целью получения семян, отличающихся по скороспелости и хозяйственному назначению гибридов картофеля.

Получены семена новых гибридов картофеля, которые будут использованы в дальнейшей селекционной работе.

Обобщен накопленный передовой опыт и научные достижения по микроклональному размножению и технологиям выращиванию мини-клубней картофеля аэропонным способом.

Разработаны и изданы Методические рекомендации по микроклональному размножению, выращиванию мини-клубней картофеля.

 

НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем отчете о НИР использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 53136-2008 Картофель семенной. Технические условия.

ГОСТ Р 55329-2012 Картофель семенной. Приёмка и методы анализа.

ГОСТ 29267-91 Картофель семенной. Оздоровленный исходный материал.

ГОСТ 10 004-93 Картофель семенной. Оздоровленный исходный материал. Выращивание in vitro. Типовой технологический процесс.

ГОСТ 7.32-2001 Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В отчете применяют следующие термины с соответствующими определениями:

АПИКАЛЬНОЕ ДОМИНИРОВАНИЕ – верхушечное доминирование, преимущественное прорастание и более энергичное развитие апикальных (верхушечных) почек клубня картофеля.

АДВЕНТИВНЫЕ ПОЧки – почки, которые образуются на месте глазков клубневых из глубоколежащих слоев клубня картофеля. Образование адвентивных почек – регенерационная реакция растения, обеспечивающая его развитие в неблагоприятных условиях.

БАЗИСНАЯ КРАХМАЛИСТОСТЬ – уровень крахмалистости картофеля, принимаемый за базовый при сдаче его на техническую переработку.

ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ – воспроизведение потомства из отдельных органов материнского растения (клубней, стеблей, почек, пазушных побегов, отводков).

ВИРОИДЫ – организмы по структуре и свойствам близкие к вирусам.

ВСХОЖЕСТЬ КЛУБНЕЙ – способность посадочных клубней картофеля давать за установленный срок нормально развитые ростки при определенных условиях выращивания.

ВЫРОЖДЕНИЕ КАРТОФЕЛЯ – прогрессирующее снижение урожая картофеля с ухудшением его качества в последующих репродукциях.

ГЛАЗКИ КЛУБНЕВЫЕ – группа покоящихся почек в углублениях на поверхности клубня.

ГЛОБОДЕРОЗ – заболевание картофеля, вызываемое картофельной нематодой глободера.

Глубина посадки картофеля – расстояние по вертикали от поверхности почвы до борозды, на которой расположены клубни.

Гнездо картофеля – совокупность подземных органов куста картофеля (клубни, столоны, корни).

ГОТИКА – заболевание картофеля, вызываемое вироидом веретеновидности.

ДЕТКИ – израстание клубней в виде округлых выростов различной величины на месте глазков клубней картофеля.

ДОЗРЕВАНИЕ КЛУБНЕЙ – период в жизни клубней после их отделения от материнского растения (уборка или отмирание ботвы).

ДУПЛИСТОСТЬ КЛУБНЕЙ – неинфекционное заболевание картофеля, при котором внутри клубней образуются пустоты различной формы и величины.

ЗРЕЛОСТЬ КЛУБНЕЙ – состояние клубней, характеризующееся максимальным содержанием сухого вещества и ингибиторов роста, плотной кожурой, достижением определенных размеров и массы.

КАРТОФЕЛЬНАЯ НЕМАТОДА – гетеродера, паразитический червь класса нематод.

Клон растения – потомство одного вегетативного размноженного растения.

Клональное микроразмножеНие картофеля – размножение выращиваемых в условиях in-vitro оздоровленных растений путем черенкования по числу междоузлий.

Клоновый отбор – индивидуальный отбор вегетативно размножаемых растений.

Клоновый отбор картофеля – отбор лучших кустов и клонов картофеля для оценки их потомства в последующие годы с целью поддержания продуктивности сорта.

Клубень – утолщенная часть столона с запасом питательных веществ, сформировавшаяся в результате разрастания верхушки столона и несущая на себе почки.

Клубневой анализ – анализ клубней картофеля на наличие больных, поврежденных клубней и сортовых примесей.

Клубнеобразование – процесс образования, роста и развития клубней.

КРАХМАЛИСТОСТЬ КАРТОФЕЛЯ – показатель, характеризующий содержание крахмала в клубнях картофеля.

Куст картофеля – многостебельчатое растение, выросшее из клубня.

ЛЕЧЕБНЫЙ ПЕРИОД ХРАНЕНИЯ – начальный период хранения клубней после уборки, в течение которого при установленных режимах происходит заживление повреждений и дозревание клубней картофеля.

СЕВООБОРОТ – научно-обоснованное чередование с.-х. культур и паров по полям и во времени. Севооборот – основа системы земледелия. Площадь, отведенную под севооборот, разбивают на несколько приблизительно равных участков – полей. В определенной последовательности согласно чередованию каждую культуру высевают на каждом из полей, и она проходит за время чередования (ротация) через все поля.

Семеноводство – отрасль сельскохозяйственной науки и сельскохозяйственного производства, призванная обеспечить хозяйства высококачественными семенами и посадочным материалом возделываемых культур.

Семеноводческое хозяйство – хозяйство, занимающееся производством сортовых семян и посадочного материала, используемых для продажи.

УБОРКА КАРТОФЕЛЯ – комплекс работ на завершающей стадии возделывания картофеля, включающий выкопку клубней, доставку их к сортировальным пунктам, послеуборочную доработку клубней, транспортировку картофеля к хранилищам и закладку клубней на хранение.

ХРАНЕНИЕ КАРТОФЕЛЯ – система организационных, технических и технологических мероприятий по сохранению качества клубней, обеспечению минимальных потерь их при хранении

АННОТАЦИЯ

Основной задачей научно-исследовательской работы является «Селекция и семеноводство высокоурожайных отечественных сортов картофеля универсального назначения для условий Брянской области».

Объектом исследования являлись сорта картофеля различных селекционных учреждений России и зарубежных стран.

Сорта картофеля отечественной селекции:

Метеор, Красавчик, Брянский деликатес, Фаворит, Голубизна, Вымпел, Никулинский.

Сорта картофеля селекции фирмы KWS: Першацвет, Палац, Зорачка, Уладар, Бриз, Манифест, Скарб, Вектар.

Сорта картофеля фирмы KWS: Эл мундо, Рамос, Лабадия, Бафана, Мондео.

Сорта картофеля фирмы Solana: Родрига, Бельмонда, Ред Леди, Королева Анна.

Сорта картофеля фирмы Norika: Пароли, Фиделия, Никсе, Галла, Балтик Роуз, Вега.

В течение 2016 – 2019 гг. на опытном поле ФГБОУ ВО Брянский ГАУ было организовано их экологического испытание и изучение продуктивного потенциала.

В процессе выполнения научно-исследовательской работы проведены скрещивания различных по генотипу сортов с целью получения семян, отличающихся по скороспелости и хозяйственному назначению гибридов картофеля.

Получены семена новых гибридов картофеля, которые будут использованы в дальнейшей селекционной работе.

Обобщен накопленный передовой опыт и научные достижения по микроклональному размножению и технологиям выращиванию мини-клубней картофеля аэропонным способом.

Разработаны и изданы «Методические рекомендации по микроклональному размножению, выращиванию мини-клубней картофеля» и монография «Возделывание картофеля на семенные, продовольственные и технические цели».

ВВЕДЕНИЕ

В Брянской области динамично развивается картофелеводство. В 2019 году валовой сбор клубней составил 1,4 млн. тонн при средней урожайности 30,6 т/га. В течение предстоящих 2-3 лет планируется довести его производство до 2 млн. тонн. В крупных специализированных хозяйствах выращивают сорта иностранной селекции, широко применяется западноевропейская технология с междурядьями 75 и 90 см. Она хорошо освоена и внедрена в производство. Это позволило получить в Жирятинском районе 40,8 т/га, Трубчевском – 36,8, Почепском – 35,5, Мглинском 34,2 и Стародубском районе урожайность клубней по 34,1 т/га, а на некоторых сортах иностранной селекции свыше 80 т/га.

Возросшие требования к качеству сортов картофеля, пригодных к переработке в отношении комбинирования в одном сорте устойчивости к нескольким болезням с комплексом хозяйственно-ценных признаков, определили необходимость создания новых сортов и гибридов отечественной селекции. Растущее производство различного рода полуфабрикатов – картофельных хлопьев, крупки, крекеров, чипсов, жареного картофеля и других – требует высококачественного сырья. Сорта картофеля для переработки по мнению К.А. Пшеченкова, И.И. Сидякиной, В.Н. Зейрук (2000) должны отвечать следующим основным требованиям: содержать сухих веществ не менее 20-22%; редуцирующих сахаров не более 0,25-0,3% (допускается до 0,4%). Форма клубней: для производства хрустящего картофеля – от круглой до округло-овальной размером от 35-40 до 60-65 мм по наибольшему поперечному диаметру; для соломки, гарнирного картофеля – овально-продолговатая, для пюре – любая. Глазки на клубнях должны быть поверхностными, поскольку при глубоких требуется доочистка вручную, что связано с привлечением дополнительных рабочих Важный показатель сорта – цвет мякоти, для переработки предпочтительнее сорта с желтой мякотью.

Следует отметить, что большинство отечественных сортов имеют глубокое залегание глазков и не пригодны для технической переработки. Позднеспелые сорта из-за продолжительного периода вегетации не вызревают, сильно травмируются при уборке и плохо хранятся.

Основная причина, по которой не расширяются площади посадок под отечественными сортами – отсутствие необходимого объёма качественного посадочного материала ранних и среднеранних сроков созревания. В ряде хозяйств посадочный материал картофеля заражен таким опасным вредителем как стеблевая нематода.

Основные проблемы, с которыми сталкивается картофелеводство Брянской области – это широкое распространение стеблевой картофельной нематоды. Это связано с тем, что севообороты не соблюдается. Картофель возвращается на прежнее место через год, а в некоторых случаях картофель размещают по картофелю. Эффективные химические препараты против этого вредителя отсутствуют.

Другая очень важная проблема, с которой сталкиваются картофелеводы региона – нехватка посадочного материала хорошего качества. Иностранные сорта, выращенные за границей стоят 1-1,2 евро/кг. Поэтому не все хозяйства могут покупать сорта высоких репродуктивных качеств в нужном объеме.

В настоящее время в сельскохозяйственных предприятиях Брянской области наибольшее распространение получили высокоурожайные сорта иностранной селекции: Ред Скарлетт, Винета, Гала, Джелли, Эволюшен, Гермес, Инноватор, Родрига, Бельмонда, Королева Анна, Лабелла. В ряде хозяйств возделывают сорта селекции Республики Беларусь – Уладар, Манифест, Зорачка, Вектар. Из сортов отечественной селекции в специализированных картофелеводческих хозяйствах наиболее распространены – Жуковский ранний, Невский, Удача, Аврора, Вектор, Метеор, Вымпел, Голубизна, Красавчик, Фаворит и Колобок. Удельный вес российских сортов составляет 16%.

Нами проведена комплексная оценка хозяйственно-биологических свойств современных сортов картофеля, выращиваемых в 2016-2019 гг. на хорошо окультуренных серых лесных легкосуглинистых почвах опытной станции Брянского ГАУ проведено экологическое испытание сортов различных селекционных учреждений.

В качестве объектов изучения были взяты сорта картофеля отечественной селекции: Метеор, Красавчик, Брянский деликатес, Фаворит, Голубизна, Вымпел, Никулинский.

Сорта селекции белорусской селекции: Першацвет, Палац, Зорачка, Уладар, Бриз, Манифест, Скарб, Вектар.

Сорта картофеля фирмы KWS: Эл мундо, Рамос, Лабадия, Бафана, Мондео.

Сорта фирмы Solana: Родрига, Бельмонда, Ред Леди, Королева Анна.

Сорта фирмы Norika: Пароли, Фиделия, Никсе, Галла, Балтик Роуз, Вега.

I. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. ПОДБОР РОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ ДЛЯ ЗАКЛАДКИ ПИТОМНИКОВ ГИБРИДИЗАЦИИ

В настоящее время в сельскохозяйственных предприятиях Брянской области наибольшее распространение получили высокоурожайные сорта иностранной селекции: Ред Скарлетт, Винета, Гала, Джелли, Эволюшен, Гермес, Инноватор, Родрига, Бельмонда, Королева Анна, Лабелла. В ряде хозяйств возделывают сорта селекции Республики Беларусь – Уладар, Манифест, Зорачка, Вектар. Из сортов отечественной селекции в специализированных картофелеводческих хозяйствах наиболее распространены – Жуковский ранний, Невский, Удача, Аврора, Вектор, Метеор, Вымпел, Голубизна, Красавчик, Фаворит и Колобок. Удельный вес российских сортов составляет 16%.

Хозяйственно-биологическая характеристика воздеваемых сортов на опытном поле Брянского ГАУ изложена в приложение 1.

Для комплексной оценки хозяйственно-биологических свойств современных сортов картофеля нами в 2016-2019 гг. на хорошо окультуренных серых лесных легкосуглинистых почвах опытной станции Брянского ГАУ проведено их экологическое испытание.

Установлено, что в среднем за четыре года исследований из семи российских сортов самую высокую урожайность обеспечили сорта: Метеор 63,2 т/га, Фаворит 60,2 т/га и Вымпел 59,3 т/га, а самую низкую урожайность – сорта Голубизна 44,0 и Брянский деликатес – 41,5 т/га, соответственно (табл. 1).

Таблица 1 – Урожайность российских сортов картофеля в 2016 – 2019 гг.

Сорт

картофеля

Группа

спелости

Урожайность, т/га
2016 г. 2017 г. 2018 г. 2019 г. в среднем
Метеор ранний 70,9 63,4 58,2 60,3 63,2
Красавчик среднеранний 55,8 54,6 38,7 41,7 47,7
Брянский деликатес среднеранний 40,7 47,3 37,8 40,3 41,5
Фаворит среднеспелый 62,5 62,8 56,7 58,6 60,2
Голубизна среднеспелый 48,8 50,2 35,6 41,4 44,0
Вымпел среднеспелый 66,7 61,7 52,4 56,3 59,3
Никулинский поздний 58,1 60,5 50,2 53,2 55,5
Среднесортовая урожайность 57,6 57,2 47,1 50,2 53,1

В среднем за все годы изучения наибольший коэффициент адаптивности имели сорта Метеор, Фаворит и Вымпел (табл. 2). Они отличались высокой пластичностью, тогда как самым стабильным по урожайности был сортФаворит.

Таблица 2 – Урожайность и адаптивность сортов картофеля

Сорт Урожайность, т/га Коэффициент адаптивности bi

(пластичность)

Si

(стабильность)

2016 2017 2018 2019 Хср 2016 2017 2018 2019 Хср
Метеор 70,9 63,4 58,2 60,3 63,2 1,2 1,1 1,2 1,2 1,2 0,9 12,8
Красавчик 55,8 54,6 38,7 41,7 47,7 1,0 1,0 0,8 0,8 0,9 1,7 1,4
Брянский деликатес 40,7 47,3 37,8 40,3 41,5 0,7 0,8 0,8 0,8 0,8 0,6 11,8
Фаворит 62,5 62,8 56,7 58,6 60,2 1,1 1,1 1,2 1,2 1,1 0,6 0,1
Голубизна 48,8 50,2 35,6 41,4 44,0 0,8 0,9 0,8 0,8 0,8 1,3 47,8
Вымпел 66,7 61,7 52,4 56,3 59,3 1,2 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 5,1
Никулинский 58,1 60,5 50,2 53,2 55,5 1,0 1,1 1,1 1,1 1,0 0,9 1,9
НСР 05 1,72 1,53 1,24 1,36
Среднесортовая 57,6 57,2 47,1 50,3
Индекс среды (Ij) 4,6 4,2 -6,0 -2,8

С учетом индекса среды наибольшей теоретической урожайностью характеризовались сорта Метеор, Фаворит и Вымпел (табл. 3).

Таблица 3 – Теоретическая урожайность сортов картофеля

Сорт Урожайность, т/га
2016 2017 2018 2019 Хср
Метеор 67,4 67,0 57,8 60,7 63,2
Красавчик 55,4 54,6 37,8 43,0 47,7
Брянский деликатес 44,1 43,9 38,2 40,0 41,5
Фаворит 62,8 62,5 56,7 58,6 60,2
Голубизна 54,7 54,2 41,1 45,2 48,8
Вымпел 64,5 64,0 52,5 56,1 59,3
Никулинский 59,5 59,1 50,3 53,1 55,5

Сорт Голубизна характеризовался самой низкой пластичностью и урожайностью (табл. 4).

Таблица 4 – Отклонение фактической урожайности от теоретической

Сорт Урожайность, т/га
2016 2017 2018 2019 Хср
Метеор 3,5 -3,6 0,4 -0,4 0,0
Красавчик 0,4 0,0 0,9 -1,3 0,0
Брянский деликатес -3,4 3,4 -0,4 0,3 0,0
Фаворит -0,3 0,3 0,0 0,0 0,0
Голубизна -5,9 -4,0 -5,5 -3,8 -4,8
Вымпел 2,2 -2,3 -0,1 0,2 0,0
Никулинский -1,4 1,4 -0,1 0,1 0,0

Из изучаемых сортов белорусской селекции самую высокую урожайность сформировали сорта Уладар 62,7 т/га, Першацвет 62,5 т/га, а также Бриз – 61,9 и Палац и по 60,9 т/га, а самую низкую урожайность сформировал сорт Скарб – 53,3 т/га (табл. 5).

Таблица 5 – Урожайность сортов белорусской селекции в 2016-2019 гг.

Сорт

картофеля

Группа

спелости

Урожайность, т/га
2016 г. 2017 г. 2018 г. 2019 г. в среднем
Першацвет ранний 54,1 71,3 63,4 61,2 62,5
Палац ранний 46,4 78,3 58,5 60,4 60,9
Зорачка ранний 47,9 67,2 63,5 58,9 59,4
Уладар ранний 65,3 61,6 60,8 63,2 62,7
Бриз среднеранний 58,7 66,0 60,3 62,5 61,9
Манифест среднеранний 47,3 71,3 49,4 55,6 55,9
Скарб среднеспелый 56,1 55,4 51,3 50,4 53,3
Вектар среднепоздний 54,6 66,5 55,4 57,6 58,5
Среднесортовая урожайность 53,8 67,2 57,8 59,6 59,4

В среднем за все годы изучения самый высокий коэффициент адаптивности – свыше 1,0 имели сорта Першацвет и Уладар, а Палац, Зорачка и Вектор – 1,0 (табл. 6). Наименьшей стабильностью отличался сорта Бриз, Зорачка и Скарб, тогда все другие изучаемые сорта характеризовались как достаточно стабильной урожайностью клубней во все годы выращивания.

Таблица 6 – Адаптивность, пластичность и стабильность сортов

белорусской селекции

Сорт Урожайность, т/га Коэффициент адаптивности bi

(пластичность)

Si

(стабильность)

2016 2017 2018 2019 Хср 2016 2017 2018 2019 Хср
Першацвет 54,1 71,3 63,4 61,2 62,5 1,0 1,1 1,1 1,0 1,1 1,2 5,6
Палац 46,4 78,3 58,5 60,4 60,9 0,9 1,2 1,0 1,0 1,0 2,3 2,7
Зорачка 47,9 67,2 63,5 58,9 59,4 0,9 1,0 1,1 1,0 1,0 1,3 30,5
Уладар 65,3 61,6 60,8 63,2 62,7 1,2 0,9 1,1 1,1 1,1 -0,2 3,7
Бриз 58,7 66,0 60,3 62,5 61,9 1,1 1,0 1,0 1,1 1,0 0,5 156,5
Манифест 47,3 71,3 49,4 55,6 55,9 0,9 1,1 0,9 0,9 0,9 1,9 8,9
Скарб 56,1 55,4 51,3 50,4 53,3 1,0 0,8 0,9 0,9 0,9 0,1 12,2
Вектар 54,6 66,5 55,4 57,6 58,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 2,5
НСР 05 1,72 1,53 1,24 1,36
Среднесортовая 53,8 67,2 57,8 58,7
Индекс среды (Ij) -5,6 7,8 -1,6 -0,7

С учетом индекса среды наибольшей теоретической урожайностью характеризовались сорта Першацвет и Уладар (табл. 7).

Таблица 7 – Теоретическая урожайность сортов картофеля

Сорт Урожайность, т/га
2016 2017 2018 2019 Хср
Першацвет 55,7 72,0 60,6 61,7 62,5
Палац 47,9 79,1 57,3 59,4 60,9
Зорачка 52,4 69,2 57,4 58,5 59,4
Уладар 63,9 61,0 63,1 62,9 62,7
Бриз 45,4 70,6 53,0 54,7 55,9
Манифест 45,4 70,6 53,0 54,7 55,9
Скарб 53,0 53,8 53,2 53,3 53,3
Вектар 53,3 65,9 57,1 57,9 58,5

За годы проведения опытов сорт Бриз отличался нестабильностью по урожайности клубней (табл. 8).

Таблица 8 – Отклонение фактической урожайности от теоретической

Сорт Урожайность, т/га
2016 2017 2018 2019 Хср
Першацвет -1,6 -0,7 2,8 -0,5 -1,6
Палац -1,5 -0,8 1,2 1,0 -1,5
Зорачка -4,5 -2,0 6,1 0,4 -4,5
Уладар 1,4 0,6 -2,3 0,3 1,4
Бриз 13,3 -4,6 7,3 7,8 13,3
Манифест 1,9 0,7 -3,6 0,9 1,9
Скарб 3,1 1,6 -1,9 -2,9 3,1
Вектар 1,3 0,6 -1,7 -0,3 1,3

В среднем за годы исследований сорта селекции фирмы KWS Рамос, Бафана и Эл Мундо обеспечили самую высокую урожайность – от 63,9 до 57,0 т/га (табл. 9). Самую низкую урожайность сформировали Мондео и Лабадия 55,5 и 54,9 т/га, соответственно.

Таблица 9 – Урожайность сортов картофеля фирмы KWS в 2016-2019 гг.

Сорт

картофеля

Группа

спелости

Урожайность, т/га
2016 г. 2017 г. 2018 г. 2019 г. в среднем
Эл мундо ранний 60,7 63,2 47,2 56,7 57,0
Рамос среднеранний 50,2 58,4 83,6 63,4 63,9
Лабадия среднеранний 58,4 62,4 45,4 53,5 54,9
Бафана среднепоздний 62,4 65,3 57,5 60,2 61,4
Мондео среднепоздний 51,5 57,8 58,3 54,5 55,5
Среднесортовая урожайность 56,6 61,4 58,4 58,8 58,5

В среднем за все годы изучения самый высокий коэффициент адаптивности имели сорта Рамос, Эл мундо и Бафана (табл 10). Однако наиболее наибольшей пластичностью к условиям выращивания и стабильностью по урожайности клубней отличался сорт Бафана.

Таблица 10 – Адаптивность, пластичность и стабильность сортов селекции фирмы KWS

Сорт Урожайность, т/га Коэффициент адаптивности bi

(пластичность)

Si

(стабильность)

2016 2017 2018 2019 Хср 2016 2017 2018 2019 Хср
Эл мундо 60,7 63,2 47,2 56,7 57,0 1,1 1,0 0,8 1,0 1,0 1,0 68,0
Рамос 50,2 58,4 83,6 63,4 63,9 0,9 1,0 1,4 1,1 1,1 0,7 300,7
Лабадия 58,4 62,4 45,4 53,5 54,9 1,0 1,0 0,8 0,9 0,9 1,5 68,3
Бафана 62,4 65,3 57,5 60,2 61,4 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 0,9 11,7
Мондео 51,5 57,8 58,3 54,5 55,5 0,9 0,9 1,0 0,9 0,9 1,2 6,6
НСР 05 1,72 1,53 1,24 1,36
Среднесортовая 56,6 61,4 58,4 57,7
Индекс среды (Ij) -1,9 2,9 -0,1 -0,9

С учетом индекса среды наибольшей теоретической урожайностью характеризовались сорта Рамос и Бафана (табл. 11).

Таблица 11 – Теоретическая урожайность сортов картофеля

Сорт Урожайность, т/га
2016 2017 2018 2019 Хср
Эл мундо 55,0 60,0 56,8 56,0 57,0
Рамос 62,7 65,8 63,8 63,3 63,9
Лабадия 52,2 59,2 54,7 53,6 54,9
Бафана 59,6 64,0 61,2 60,6 61,4
Мондео 53,2 59,1 55,4 54,5 55,5

Сорт Бафана отличался более выраженной стабильностью по урожайности клубней по сравнении с другими сортами (табл. 12).

Таблица 12 – Отклонение фактической урожайности от теоретической

Сорт Урожайность, т/га
2016 2017 2018 2019 Хср
Эл мундо 5,7 3,2 -9,6 0,7 5,7
Рамос -12,5 -7,4 19,8 0,1 -12,5
Лабадия 6,2 3,2 -9,3 -0,1 6,2
Бафана 2,8 1,3 -3,7 -0,4 2,8
Мондео -1,7 -1,3 2,9 0,0 -1,7

В среднем за годы исследований сорта фирмы Solana Ред Леди и Королева Анна обеспечили самую высокую урожайность – 71,9 и 61,0 т/га, тогда как сорт Родрига 55,4 т/га (табл. 13).

Таблица 13 – Урожайность сортов фирмы Solana

Сорт

картофеля

Группа

спелости

Урожайность, т/га
2016 г. 2017 г. 2018 г. 2019 г. в среднем
Родрига среднеранний 55,3 60,4 51,2 54,5 55,4
Бельмонда среднеранний 60,1 62,1 57,3 58,9 59,6
Ред Леди среднеранний 74,8 68,3 72,5 72,1 71,9
Королева Анна среднеранний 62,3 66,0 55,4 60,1 61,0
Среднесортовая урожайность 63,1 64,2 59,1 62,1 62,0

В среднем за все годы опытов, изучаемые сорта отличались достаточно высокой адаптивностью, пластичностью и стабильностью урожаев клубней (табл. 14).

Таблица 14 – Адаптивность, пластичность и стабильность сортов селекции фирмы Solana

Сорт Урожайность, т/га Коэффициент адаптивности bi

(пластичность)

Si

(стабильность)

2016 2017 2018 2019 Хср 2016 2017 2018 2019 Хср
Родрига 55,3 60,4 51,2 54,5 55,4 0,9 1,0 0,8 0,9 0,9 -10,2 1290,5
Бельмонда 60,1 62,1 57,3 58,9 59,6 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 -11,7 1492,2
Ред Леди 74,8 68,3 72,5 72,1 71,9 1,2 1,1 1,1 1,1 1,1 -15,6 2178,8
Королева Анна 62,3 66 55,4 60,1 61,0 1,0 1,0 0,9 1,0 1,0 -11,2 1565,8
НСР 05 1,72 1,53 1,24 1,36
Среднесортовая 63,1 64,2 59,1 61,4
Индекс среды (Ij) -0,8 1,8 -3,7 -1,3

С учетом индекса среды наибольшей теоретической урожайностью характеризовались сорта Ред Леди, Королева Анна и Бельмонда (табл. 15).

Таблица 15 – Теоретическая урожайность сортов картофеля

Сорт Урожайность, т/га
2016 2017 2018 2019 Хср
Родрига 63,8 37,0 93,2 68,6 65,6
Бельмонда 69,3 38,5 103,0 74,8 71,4
Ред Леди 84,8 43,9 129,6 92,2 87,6
Королева Анна 70,2 40,8 102,3 75,5 72,2

Изучаемые сорта имели небольшие отклонения фактической урожайности от теоретической с учетом индекса среды выращивания (табл. 16).

Таблица 16 – Отклонение фактической урожайности от теоретической

Сорт Урожайность, т/га
2016 2017 2018 2019 Хср
Родрига -8,5 23,4 -42,0 -14,1 -8,5
Бельмонда -9,2 23,6 -45,7 -15,9 -9,2
Ред Леди -10,0 24,4 -57,1 -20,1 -10,0
Королева Анна -7,9 25,2 -46,9 -15,4 -7,9

В среднем за годы полевых опытов сорта селекции фирмы Norika Балтик Роуз, Вега и Фиделия обеспечили самую высокую урожайность – 67,3 т/га, 62,5 и 62,0 т/га (табл. 17). Самую низкую урожайность обеспечили сорта Галла и Никсе 49,8 и 44,8 т/га, соответственно.

Таблица 17 – Урожайность клубней сортов фирмы Norika

Сорт

картофеля

Группа

спелости

Урожайность, т/га
2016 г. 2017 г. 2018 г. 2019 г. в среднем
Пароли ранний 55,7 67,5 54,6 58,2 59,0
Фиделия ранний 55,2 75,9 55,7 61,3 62,0
Никсе среднеранний 45,3 47,5 42,1 44,3 44,8
Галла среднеранний 42,9 56,3 50,8 49,2 49,8
Балтик Роуз среднеранний 71,5 70,5 60,5 66,7 67,3
Вега среднеспелый 59,0 71,2 58,4 61,3 62,5
Среднесортовая урожайность 54,9 64,8 53,7 57,8 57,6

В среднем за все годы изучения самый высокий коэффициент адаптивности имели сорта Балтик Роуз, Вега, Фиделия и Пароли (табл. 18).

Таблица 18 – Адаптивность, пластичность и стабильность сортов селекции фирмы Norika

Сорт Урожайность, т/га Коэффициент адаптивности bi

(пластичность)

Si

(стабильность)

2016 2017 2018 2019 Хср 2016 2017 2018 2019 Хср
Пароли 55,7 67,5 54,6 58,2 59,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,2 0,04
Фиделия 55,2 75,9 55,7 61,3 62,0 1,0 1,2 1,0 1,1 1,1 1,9 2,44
Никсе 45,3 47,5 42,1 44,3 44,8 0,8 0,7 0,8 0,8 0,8 0,4 1,90
Галла 42,9 56,3 50,8 49,2 49,8 0,8 0,9 0,9 0,9 0,9 0,8 20,14
Балтик

Роуз

71,5 70,5 60,5 66,7 67,3 1,3 1,1 1,1 1,2 1,2 0,5 27,12
Вега 59 71,2 58,4 61,3 62,5 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,2 0,26
НСР 05 1,72 1,53 1,24 1,3
Среднесортовая 54,9 64,8 53,7 56,8
Индекс среды (Ij) -2,63 7,25 -3,88 -0,73

С учетом индекса среды наибольшей теоретической урожайностью характеризовались сорта Балтик Роуз, Вега и Фиделия (табл. 19).

Таблица 19 – Теоретическая урожайность сортов картофеля

Сорт Урожайность, т/га
2016 2017 2018 2019 Хср
Пароли 55,9 67,5 54,5 58,1 59,0
Фиделия 57,0 75,9 54,6 60,6 62,0
Никсе 43,8 47,6 43,3 44,5 44,8
Галла 47,6 55,8 46,6 49,2 49,8
Балтик Роуз 65,9 71,1 65,3 66,9 67,3
Вега 59,4 71,1 57,9 61,6 62,5

Изучая хозяйственно-биологическую характеристику возделываемых сортов различных селекционных учреждений, мы пришли к выводу, что сорта нового поколения должны:

1) обладать высокой урожайностью;

2) иметь привлекательный внешний вид;

3) устойчивым к механическим повреждениям, наиболее распространенным вредителям и болезням;

4) обладать длительным периодом покоя;

5) быть отзывчивым к минеральному питанию;

6) иметь клубни с поверхностными глазками;

7) иметь высокую экологическую пластичность к неблагоприятным погодным условиям (засухе, переувлажнению, высокой температуре);

8) быть универсального назначения (пригодными как для промышленной переработки, так и для столовых целей).

2. ПЕРЕЧЕНЬ СОРТОВ, ВКЛЮЧЕННЫХ В СЕЛЕКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС

В 2017 году была разработана рабочая программа научно-исследовательской работы по теме: «Проведение селекционного процесса в направлении создания сортов картофеля пригодных для промышленной переработке на картофеле продукты с комплексной устойчивостью к болезням и вредителям на период 2017 – 2022 г.».

В качестве родительских форм были взяты различные по скороспелости сорта, отличающиеся высокой продуктивностью, адаптивностью и пластичностью.

Таблица 20 – Сорта, включённые в селекционный процесс в 2017 год

Селекционный номер Происхождение
017.1 Красавица х Уладар
017.2 Чародей х Бриз
017.3 Дарковичский х Лакомка
017.4 Мангуст х Чародей
017.5 Красавчик х Ред Леди
017.6 Лакомка х Ред Скарлетт
017.7 Эволюшин х Лакомка
017.8 Вектор Белоруссии х Ред Скарлетт
017.9 Фиолетовый х Ред Леди
017.10 Зекура х Чародей
017.11 Дарковичиский х Красавица
017.12 Удача х Красавица
017.13 Метеор х Чародей
017.14 Мангуст х Удача
017.15 Бр. Деликатес х Чародей
017.16 Лакомка х Уладар
017.17 Лакомка х Гала
017.18 Лакомка х Ред Леди
017.19 Лакомка х Вектор Белоруссии

3. ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОГРАММЫ СЕЛЕКЦИОННЫХ РАБОТ В 2019 ГОДУ

3.1. АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Селекционная работа проводилась в питомнике родительских форм и сеянцев. Селекционный питомник родительских форм располагался в открытом грунте вблизи теплиц. Почва темно-серая лесная хорошо окультуренная. Предшественник – вико-овес.

Весной провели закрытие влаги и перекопку почвы. Клубни высаживали вручную по схеме: 90 х 35 см. Дважды проводили прополку против сорняков. Против колорадского жука проведена одна обработка.

Питомник сеянцев располагался в поле. Почва темно-серая лесная хорошо окультуренная. Весной проводили закрытие влаги, перепашку зяби и нарезку гребней. Под перепашку зяби вносили минеральные удобрения из расчета N96P96K96. Проведено две довсходовые обработки, две послевсходовые и одно окучивание. Во время вегетации проведены две фитопрочистки. Против колорадского жука проведена одна обработка. Уборку картофеля проводили комбайном.

3.2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Питомник родительских форм и гибридизация.

Родительский питомник для гибридизации закладывали в два срока. Отцовские формы высаживали на 7 дней раньше, чем материнские.

Схема посадки: 90 х 35 см. вручную.

Уход за посадками включал: уничтожение сорных растений, удаление больных растений и борьба с колорадским жуком. Пыльцу для гибридизации готовили заблаговременно. У сортов – опылителей собирали цветки после высыхания росы с 9 – 10 часов утра. Собранные цветки раскладывали на бумаге для высушивания до полусухого состояния. После высушивания вытряхивали пыльцу и помещали в пипетки и хранили в холодильнике при температуре +3, +50С. Гибридизацию проводили в открытом грунте. На материнских растениях удаляли старые и нераспустившиеся цветки. Для гибридизации оставляли 5-7 цветков на стебле.

Питомник сеянцев.

В питомнике сеянцев высевали семена по 9 комбинациям скрещивания. Для повышения всхожести семян их промораживали в холодильнике при температуре -50С в течение 24 часов. Семена высевали в болгарские ящики набитые торфом и землей в соотношении 2 : 1. В смесь добавляли аммиачную селитру – 2 г., аммофос – 4 г., хлористый калий – 4 г. на 10 кг смеси.

Посев семян производили вручную методом гидровысева 18 апреля. При появлении у рассады 5-7 настоящих листочков их высаживали в поле 7 июня вручную, с поливом в гребни по схеме: 70 х 30 см.

В период вегетации сеянцы дважды пропалывали, проводились фенологические наблюдения и фитопрочистки. В период уборки каждое растение выкапывали и оценивали отдельно.

Браковали сеянцы только по негативным признакам. С каждого растения отбирали по одному клубню и объединяли по комбинациям скрещивания.

 

3.3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Селекционная и семеноводческая работа в Брянском ГАУ по теме научных исследований была начата в 2017 года. Последующие этапы рассматриваемой темы НИР были продолжены в 2018 и 2019 годах. Селекционно-семеноводческий процесс будет дальше реализовываться до 2025 года – выведением новых сортов картофеля интенсивного тпа.

Информация о закладке питомника родительских форм.

В 2018 году питомнике родительских форм было высажено пять сортов материнских форм и шесть сортов отцовских форм (табл. 21).

Таблица 21 – Сорта, высаженные в питомнике родительских форм

№ п/п Сорта материнских форм Сорта отцовских форм
1 Чародей Гала
2 Дарковичский Вектор Белоруссии
3 Лакомка Мангуст
4 Наташа Чародей
5 Красавица Красавица
6 Красавица Метеор

Результаты гибридизации.

Всего было опылено 892 цветка и получено 338 ягод по 8 комбинациям скрещивания, из которых получено 21503 штук семян. В среднем завязываемость ягод по 8 комбинациям скрещивания родительских пар составила 37,8 %. В среднем количество семян на одну ягоду составило 63,6 шт. (табл. 22). Наибольшее количество семян получено в комбинациях скрещивания:

018.1 (Чародей х Гала) – 4032 шт.

018.5 (Красавица х Чародей) – 3904 шт.

018.2 (Дарковичский х Гала) – 3450 шт.

Таблица 22 – Результаты скрещивания, 2018 г.

Селекционный № Происхождение Опылено

цветков

шт.

Получено

ягод

шт.

Процент

завязы-ваемости

%

Получено

семян шт.

на 1

ягоду

Всего
018.1 Чародей х Гала 135 56 41,4 72 4032
018.2 Дарковичский х Гала 120 50 41,6 69 3450
018.3 Лакомка х Вектор Белоруссии 99 35 35,3 73 2555
018.4 Наташа х Мангуст 100 34 34,0 54 1836
018.5 Красавица х Чародей 192 61 31,7 64 3904
018.6 Чародей х Красавица 70 22 31,4 63 1386
018.7 Лакомка х Метеор 92 40 43,5 50 2000
018.8 Лакомка х Красавица 84 30 35,7 78 2340
Итого 8 комбинаций 892 338 37,8 63,6 21503

Ягоды после гибридизации собирали через 45 дней, в период, когда они закончили рост и становились относительно крупными. Снятые ягоды помещали в капроновые мешочки для вызревания. Через 1,5 – 2 месяца вызревшие ягоды стали мягкими с приятным запахом. Семена извлекали вручную. Ягоды помещали в обычную фарфоровую чашку с добавлением воды и путем перетирания мякоти, выдавливали семена. Хорошо развитые выполненные семена погружались на дно чашки. Плавающие семена, кожуру и мякоть осторожно удаляли. Отмытые семена помещали на фильтровальную бумагу для высушивания. После высушивания семена подсчитывались и помещались в бумажные пакеты, на которых фиксировали их происхождение.

В 2019 году питомнике родительских форм было высажено пять сортов материнских форм и шесть сортов отцовских форм (табл. 23).

Таблица 23 – Результаты скрещивания, 2019 г.

Селекционный № Происхождение Опылено

цветков

шт.

Получено

ягод

шт.

Процент

завязы-ваемости %

Получено

семян всего, шт.

019.01 Фиолетовый х Ред Леди 95 29 30,5 152
019.1 Чародей х Гала 87 26 29,9 163
019.2 Дарковичский х Гала 82 27 32,9 133
019.4 Наташа х Мангуст 110 34 32,4 102
019.5 Красавица х Чародей 106 32 30,2 131
019.6 Чародей х Красавица 80 21 26,3 80
019.7 Лакомка х Метеор 83 24 28,9 122
019.8 Лакомка х Красавица 86 30 34,8 115
Итого 8 комбинаций 729 223 30,6 998

Питомник сеянцев.

В 2018 году было высажено 9000 гибридных семян по 9-ти комбинациям скрещивания. Из этого количества в поле было высажено 5000 растений или 55,6%. Жаркая погода и острый дефицит влаги отрицательно повлияли на приживаемость рассады картофеля. Из 5000 высаженных растений прижилось 2853 или 57,0%. Во время уборки 14-15 августа было отобрано 629 одноклубневок или 22,0% по 9-ти комбинациям скрещивания (табл. 24)

Таблица 24 – Результаты отбора в питомнике сеянцев, 2018 г.

Селекционный № Происхождение Прижилось саженцев шт. Отобрано клубней шт. %

отбора

017.2 Чародей х Бриз 510 148 29,0
017.3 Дарковичиский х Лакомка 270 49 18,8
017.4 Мангуст х Чародей 295 67 22,7
017.8 Вектор Белоруссии х Ред Скарлетт 350 61 17,4
017.11 Дарковичиский х Красавица 455 53 11,6
017.12 Удача х Красавица 210 65 30,9
017.13 Метеор х Чародей 325 78 24,0
017.14 Мангуст х Удача 190 50 26,3
017.15 Брянский Деликатес х Чародей 248 58 23,3
Итого 2853 629 22,0

Наибольший процент отбора был в комбинациях скрещивания:

017.12 (Удача х Красавица) – 30,9%,

017.2 (Чародей х Бриз) – 29,0%

017.14 (Мангуст х Удача) – 26,3%.

В 2019 году в весенней теплице в ящиках с грунтом было высажено 356 гибридных семян по 8-ти комбинациям скрещивания. Из этого количества высеянных семян получено 287 гибридных растений, что составило 80,6%.

Острый дефицит влаги и жаркая погода отрицательно повлияли на приживаемость рассады картофеля. Из 287 высаженных гибридов прижилось 138 или 48%.

Во время уборки 23-25 августа было отобрано 2512 одноклубневок по 8-ти комбинациям скрещивания (табл. 25).

Таблица 25 – Результаты отбора в питомнике одноклубневок

Селекционный № Происхождение Количество

семей, шт.

Кол-во отобранных клубней шт. Число клубней на семью, шт.
019.01 Фиолетовый х Ред Леди 14 219 15
019.1 Чародей х Гала 15 259 17
019.2 Дарковичский х Гала 37 717 19
019.4 Наташа х Мангуст 13 291 22
019.5 Красавица х Чародей 17 312 18
019.6 Чародей х Красавица 18 301 17
019.7 Лакомка х Метеор 9 161 18
019.8 Лакомка х Красавица 10 152 15
Итого 138 2512 18

В 2019 году высаженный материал одноклубневок обеспечил отобрать 124 клона (отдельно отобраны лучшие семьи). Всего отобрано 2360 клубней, которые в 2020 году будут высажены отдельными семьями в соответствии с их происхождением. В результате улучшающих отборов, в т.ч. из наиболее устойчивые к фитопатогенам семей, будут формироваться гибридные поколения – кандидаты в новые сортообразцы.

В Центре биотехнологии университета в условиях лаборатории в 2019 года с помощью культуры тканей и через контейнеры, наполненные с почвенным грунтом, в регулируемых условиях было выращено 2560 мини-клубни следующих сортов:

Вымпел ………………… 524 шт.

Гуливер ………………….392 шт.

Импала …………………..750 шт.

Ред Скарлетт…………… 900 шт.

С помощью гидропонных установок было выращено 6000 мини-клубней сорта Ред Скарлетт (рис. 1.).

C:\Users\maxpodgai\Desktop\Potato seed production through soilless aeroponic-technology_0.jpg

Рисунок 1 – Формирование мини-клубней сорта Ред Скарлет в аэропонной установке.

Из высаженных мини-клубней с помощью туннельной технологии получен урожай клубней 1 полевого поколения в количестве 18162 шт., в т.ч.:

Вымпел ………………… 5530 шт.

Гуливер ………………….5120 шт.

Импала …………………..5737 шт.

Ред Скарлет …………… 1775 шт.

На всех этапах выращивания оригинального семеноводства в Испытательной лаборатории Отдела биотехнологии и иммунологи ФГБНУ ВНИИКХ им. А.Г. Лорха методом ПЦР было проведено лабораторное тестирование выращиваемого материала сортов: Ред Скарлетт, Импала, Вымпел и Гулливер. Исследованный материал отвечает требованиям для оригинального семенного материала картофеля.

4. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ МИКРОКЛОНАЛЬНОГО РАЗМНОЖЕНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА ОЗДОРОВЛЕННОГО ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА КАРТОФЕЛЯ

4.1. ВЫРАЩИВАНИЕ ОЗДОРОВЛЕННОГО СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ АЭРОПОННЫМ СПОСОБОМ

Аэропоника – это высокотехнологичный способ бессубстратного культивирования растений картофеля на специально подобранных питательных растворах. Исторически основной процесс исследований культивирования шёл от грунта к выращиванию на субстратах, от субстратов к гидропонике и, как завершающий этот процесс на сегодняшний день, к аэропонике.

Сегодня аэропоника – будущее в развитии тепличной отрасли. Технология малообъёмной аэропоники успешно применяется в США, Японии и Китае.

С помощью аэропоники можно повысить выход оздоровленного посадочного материала картофеля. Этот метод позволяет на ограниченных посадочных площадях выращивать значительно большее количество растений, чем в открытом грунте или в теплице. Из-за того, что между всходами нет конкуренции за питание и свет можно загущать посадки.

Семенной картофель, полученный аэропонным способом, отличается высоким качеством. Благодаря передовым научным разработкам, аэропоника становится важным агротехническим средством.

В природе можно за год даже в самых южных регионах получить 1-2 урожая в год, в фитотроне выращивается до трех урожаев за такой же период, благодаря созданной оригинальной методики.

Аэропоника является перспективной технологией, которая займет очень важное место в развитии сельского хозяйства.

При аэропонном способе можно регулировать среду обитания с помощью оптимально подобранных питательных минеральных веществ, света, температуры, содержания в воздухе СО2.

Питательный раствор подается через корни микрокаплями или туманом, тем самым создается необходимая воздушно-питательная среда. Подача раствора и другие процессы управляются с помощью компьютера в соответствии с фазами развития растений.

Управляя метаболизмом растений, можно ускорить накопление крахмала в клубнях, многократно увеличить качество и количество урожая в виде мини-клубней. Благодаря уникальным фито-лампам найдена замена солнечному свету с помощью которого выращивается картофель в условиях фитотрона.

Метод аэропоники позволяет осуществлять точный и быстрый контроль над всеми технологическими процессами роста и развития растений. Практически до нуля сводится применение ядохимикатов, достигается высокая экологичность, так как аэропоника – это система замкнутого цикла.

Применяя различные аэропонные модели, достигается значительное увеличение продуктивной посадочной площади.

Далее экологичность – важнейший фактор. Аэропоника – это система замкнутого цикла, полностью отсутствует утилизация питательного раствора, сводится практически до нуля применение ядохимикатов, полное отсутствие грунта или субстратов. Метод аэропоники позволяет осуществлять точный и быстрый контроль над всеми технологическими процессами роста и развития растений. Низкая энерго- и материалоёмкость аэропонной технологии. Она энергосберегающая. Экономия воды при использовании аэропоники достигать 90% (требуется всего 1/10 от количества воды, затрачиваемого при грунтовом выращивании).

При аэропонике обеспечивается богатая кислородом среда для корней. Показатели питательного раствора стабильны и не изменяется как в прикорневой зоне, так и в ёмкости. Питательный раствор не содержит патогенной микрофлоры, что упрощает уход и защиту растений от заболеваний. В итоге получаем экологически чистую продукцию, которая отвечает самому высокому стандарту качества и безопасности.

В техническом аспекте аэропоника – удобна в обслуживании, позволяет осуществлять свободный доступ к оценке состояния всех узлов и элементов оборудования, а также для оценки состояния корней растений.

4.2. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИНИКЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ

С ПОМОЩЬЮ АЭРОПОНИКИ

http://im9.asset.yvimg.kz/userimages/belyj/6uNbtnqGKOU75nzYShv6895Ka1gy4P.jpg

Рисунок 2 – Формирование микро-клубней на подземных побегах (столонах)

Аэропоника является оригинальным методом для производства семенного картофеля. Этот метод может обеспечить получение высоких урожаев микро-клубней (до 10 раз больше), более быстро, и с меньшей стоимостью, чем традиционные методы выращивания (рис. 3 – 9).

http://im5.asset.yvimg.kz/userimages/belyj/2BGdfqISGk0nZoyVQVS4q8abTo4JEX.jpg

C:\Users\torikov\Desktop\АЭРОПОНИКА\Д1\P_20170315_122101.jpg

Рисунок 3 – Растворный узел, обеспечивающий подачу питательного

раствора в виде аэрозоля к корневой системе картофельных растений через систему специальных распылителей

C:\Users\torikov\Desktop\АЭРОПОНИКА\Д2\IMG_20170503_103132.jpg

C:\Users\torikov\Desktop\АЭРОПОНИКА\Д2\IMG_20170503_103407.jpg

Рисунок 4 – Установки для выращивания мини-клубней

C:\Users\torikov\Desktop\АЭРОПОНИКА\Д1\P_20170315_123040.jpg

Рисунок 5 – Установки для выращивания мини-клубней с системой ламп

различного спектрального состава

C:\Users\torikov\Desktop\АЭРОПОНИКА\Д1\P_20170315_123045.jpg

Рисунок 6 – Установки для выращивания мини-клубней

C:\Users\torikov\Desktop\АЭРОПОНИКА\Д1\P_20170315_123517.jpg

Рисунок 7 – Установки для выращивания мини-клубней,

оборудованные автоматикой для подачи питательного раствора

C:\Users\torikov\Desktop\АЭРОПОНИКА\Д2\IMG_20170503_103226.jpg

Рисунок 8 – Озеленение микро-клубней способствует повышению их сохранности в период хранения

C:\Users\torikov\Desktop\АЭРОПОНИКА\Д2\IMG_20170503_103232.jpg

Рисунок 9 – Озеленение мини-клубней под лампами

Аэропоника предлагает потенциал для улучшения производства и снижения затрат по сравнению с традиционными методами или другим способом беспочвенной гидропоники (рост в воде). Аэропоника эффективно использует баланс влажного воздуха в вертикальном пространстве парника, чтобы оптимизировать развитие корней, клубней и листьев.

Коммерческое производство семян картофеля с использованием аэропоники широко развивается в Корее и Китае. В Южной Америки, технология успешно применяется с 2006 г. В Уанкайо (Перу) на объекте Международного центра по картофелю выход более 100 мини-клубней с 1 растения был получен с использованием относительно простых материалов. В настоящее время предпринимаются усилия, чтобы использовать систему аэропоники для получения семенного картофеля в Сахаре и Африканских странах.

Аэропоника – это относительно новый метод, особенно для производства семенного картофеля. Его преимущество неоспоримо.

• Производство семенного картофеля может быть значительно увеличено в теплице.

• Различные сорта растений картофеля по-разному реагируют на выращивание, как при использовании метода аэропоники, так и при выращивании в субстрате.

• Аэропонное производство особенно чувствительно к климату.

• Необходимо получение последовательных урожаев.

• Вегетационный период растений увеличивается от 1 до 2 месяцев.

• У аэропонных установок выход мини-клубней выше, чем при выращивании растений в поле.

• Первоначальные инвестиции быстро окупаются.

• Антибактериальные препараты для питательного раствора очень перспективны для увеличения производства семян, используя аэропонику.

• Аэропоника может значительно увеличить доход и уменьшить затраты на производство качественного семенного картофеля, чтобы сделать его более доступным для производителей.

• Нетрадиционные источники энергии (солнца, ветра) перспективны для аэропоники.

Оптимизация семеноводства картофеля с использованием аэропоники весьма перспективно.

Следует организовать изучение технологии использования систему аэропоники для получения качественного семенного картофеля:

• Новые сорта должны быть проверены. Искусственные условия, такие как дополнительное освещение, может быть легко установлено в теплице для выращивания сортов, выращиваемых в разных широтах.

• Для различных сортов могут потребоваться различные по составу питательные растворы. Должна быть подобрана оптимальная концентрация питательного раствора.

• Питательные вещества, должны быть проверены в разных частях аэропоники. Вещество, которое не указано в смеси для питательного раствора может быть токсичным.

• Расстояние между растениями для каждого сорта необходимо четко определить.

• Лучшая продукция в сезоне должна быть определена для каждого места в зависимости от погодных и полевых условий производства.

• Традиционные методы борьбы с вредителями / болезнями, не применимы к аэропоники. Новые методы должны быть разработаны для аэропоники.

Есть некоторые ограничения (риски) или недостатки технологии:

• Технология зависит от электроэнергии. Длительные перебои в электроснабжении могут привести к полной потере в производственном цикле.

• Персонал должен пройти специальное обучение.

• Некоторые материалы и оборудование не могут быть доступны в некоторых странах.

• Любой корневой патоген распространяется легко и быстро все загрязняет.

Производство пробирочных микрорастений и последующая высадка их в теплицу требует больших затрат ручного труда квалифицированных рабочих, с одной стороны, и материальных затрат на содержание весенней теплицы, с другой стороны.

Аэропонная установка состоит из зоны культивирования, которая состоит из резервуара с питательным раствором; подающего насоса; замкнутой системы трубопроводов, орошающих корни растений и собирающих излишний раствор; сосудов с крышкой, в которых находятся сами растения.

Обычно освещение производится натриевыми лампами из расчета 10000 люкс/м2. Подача воды, включение и отключение освещения, замер уровня рН (на кислотность), ЕС (ИСи – эффективная концентрация солей), температуры воды и воздуха автоматизированы и производятся контроллером.

Принцип культивирования в этой системе обеспечивает мультипликацию посадочного материала в строго контролируемых условиях и формирование полноценных клубневых единиц картофеля для дальнейшего его размножения. Этот способ культивирования принципиально отличается от применявшихся ранее, поскольку обеспечивает повышенную влажность воздуха и доступ кислорода в пространство, окружающее корни, что способствует образованию полноценных физиологически вызревших клубней.

Разработанная технология производства мини-клубней картофеля состоит из двух зон культивирования.

В первой зоне, которая представляет собой два гидропонных лотка площадью 4м2, производится подращивание пробирочных растений или пазушных побегов до высоты 20-35 см при световом дне 14-16 часов. Продолжительность культивирования в первой зоне составляет 30 суток.

Во второй зоне, которая представляет собой собственно аэропонную установку рабочей площадью 6м2, производится высадка подрощенных растений и получение мини-клубней картофеля. Продолжительность культивирования растений во второй зоне составляет 15 суток при световом дне продолжительностью 16-18 часов и 45 суток на коротком дне продолжительностью 8-10 часов.

Концентрация питательного раствора для культивации контролируется по прибору.

На первой неделе после высадки рассады на аэропонную установку показатель эффективной концентрации поддерживается на уровне 0,4-0,6%;

На второй неделе – 0,8%;

На третьей неделе и до конца вегетации 1,3 – 1,4%, рН раствора на протяжении всего периода поддерживается постоянной – 7,2 моль/литр.

При этих режимах освещения и питания обеспечивается высокий темп роста растений картофеля.

Масса первоначально высаженных пробирочных растений составляла от 1 до 2 г вместе с корнями. К концу второй недели масса увеличивается до 10-12 г/растение. К четвёртой неделе – до 140-200 г/растение.

Темпы роста картофеля при заданном режиме культивирования позволяют получить за 60 суток выращивания на аэропонной установке в среднем по 450 мини-клубней диаметром от 1 до 8 см с 1 м2.

Расчетная годовая производительность данного способа выращивания при 6 циклах культивирования составляет 2700 миниклубней с 1 м2 в год (с 6 м2 – 16200). Обслуживает всю систему 1 человек.

В структуре себестоимости одного клубня 17% составляет оплата электроэнергии, 7,8% – амортизация оборудования, 8,6% – реактивы и водоснабжение, 56,5% – оплата труда с начислениями, 10,1 – коммунальные услуги, накладные и прочие расходы.

Опыт внедрения этого метода получения мини-клубней картофеля на аэропонной установке позволяет рекомендовать данный способ как эффективный инструмент для ускоренного размножения исходных оздоровленных пробирочных растений картофеля и получения мини-клубней, пригодных для высадки в открытый грунт.

Для обеспечения планового ежегодного производства 200000 мини-клубней оригинального материала картофеля в каждом регионе, где возделывают картофель, достаточно иметь по 50-70 м2 площади аэропонной круглогодичной системы культивирования.

Достоинства данного метода очевидны и состоят в следующем: эффективность, экологичность, низкая энерго- и материалоёмкость, возможность контроля концентрации питательного раствора.

С целью ускорения процесса семеноводства в последние два года в Брянской области развернуты исследования по изучению нового оригинального метода аэропонного выращивания микро-клубней картофеля. В отличии от довольно распространенного метода гидропонного выращивания растений, при котором корни погружены в питательный раствор, в аэропонике корни свободно свисают в зоне формирования корневой системы и столонов. На них распыляется раствор. Полное отсутствие субстрата снимает затраты на его замену и обеззараживание, а также исключает почвенные инфекции и вредителей. Использование особого питательного раствора обеспечивает растениям сбалансированное питание, исключает недостатка влаги.

Аэропонный режим способствует доступ к корням воздуха и экономичный расход питательного раствора. Клубни картофеля в такой установке доступны для оператора, что обеспечивает контроль развития клубней и получение однородных по размеру стандартных мини-клубней семенного картофеля. Сбор мини-клубней картофеля в аэропонной установке производится не один раз как в грунтовых условиях, а многократно по мере закладки и роста клубней. В итоге с одного куста, при соблюдении всех условий технологии, можно собрать 50-120 мини-клубней весом по 5-30 граммов в зависимости от сорта.

Природный потенциал растений картофеля в действительности выше и колеблется в пределах 250-300 мини-клубней с одного куста. Все зависит от длительности вегетации, условий выращивания и сорта картофеля. Особенность получаемого в аэропонной установке семенного материала является его высочайшее качество: полное отсутствие инфекций, одинаковый размер мини-клубней. Причем на этапе высадки в грунт всхожесть составляет 98% по сравнению с 60-70% в случае с высадкой микрорастений. Немаловажным фактором является существенное снижение использования ручного труда и повышение общей производительности труда. Один оператор в состоянии обслуживать до 10 установок, что сопоставимо с грунтовой теплицей площадью 400 м2, на обслуживание которых требуется не менее 3-4 рабочих. В результате использования аэропонных установок для получения мини-клубней продолжительность семеноводства элитного семенного материала картофеля сокращается в 25 раз, что приводит к снижению стоимости семенного материала и сокращению срока окупаемости затрат на его производство.

4.3. ВЫРАЩИВАНИЕ ОЗДОРОВЛЕННОГО СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ ЧЕРЕЗ КУЛЬТУРУ ТКАНИ В IN VITRO

Биотехнологический метод оздоровления картофеля с помощью техники культивирования in vitro обеспечивает высокое качество элиты, но является довольно затратным. Оздоровление посадочного материала картофеля от инфекций ведется с помощью биотехнологических методов культивирования in vitro.

Урожайность картофеля повышается в 2 раза и более, если использовать клубни, полученные после оздоровления с помощью апикальной меристемы.

Урожайность увеличивается, так как растение становится более сильным, энергия роста практически не расходуется на борьбу с инфекциями, повышается иммунитет.

C:\Users\torikov\Desktop\АЭРОПОНИКА\Д2\IMG_20170503_125530.jpg

Рисунок 10 – Стеллажи с пробирочными растениями картофеля

Существует регламент получения семенного материала – российский национальный стандарт (ГОСТ Р 53136-2008).

Первоначальный этап – вычленение апикальной меристемы (настолько быстрорастущей части «апекса» на ростке клубня, что вирусы не успевают заразить клетки) с применением термо- и химиотерапии.

Далее сертифицированная лаборатория проводит анализ на скрытые вирусные инфекции. Если микрорастение картофеля не содержит инфекции, то его интенсивно размножают микроклонированием. Сначала – в течение зимы – в пробирках (культура in vitro). Затем – весной – клонируют на торфяном субстрате (культура in vivo) или доращивают на гидропонике. Таким образом, от одного исходного, ценного, оздоровленного микрорастения за 6 месяцев получается более 1 тысячи растений.

Из высаженной в теплицы такой рассады картофеля осенью получают мини-клубни (у некоторых клубни очень крупные, более 500 г). После проверки в них не должно присутствовать вирусов, бактериозов (черной ножки, кольцевой гнили) и других инфекций. На следующий год из высаженных в поле мини-клубней осенью собирают урожай клубней первого полевого поколения (ПП-1).

Урожай следующего года – это супер-суперэлита (ССЭ). Затем следуют суперэлита (СЭ) и элита (Э).

Каждый новый год добавляет единицу к номеру репродукции. В то же время снижается качество посадочного материала, т. к. растет уровень заражения инфекциями.

В семеноводстве картофеля решающую роль по качеству семян играет содержание инфекций в клубнях в скрытой форме. В этой связи разрабатывается система мер по оздоровлению посадочного материала.

Оздоровлением называют процесс освобождения растений от вирусных инфекций, которые накапливаются из поколения в поколение и снижают качество посадочного материала (клубней картофеля), то есть снижаются урожайность, иммунитет, увеличивается заболеваемость.

Замечено, что урожайность при использовании оздоровленного посадочного материала картофеля оказывается в два и более раза выше. Урожайность увеличивается за счет более высокой энергии роста, т.к. не растрачивается энергия на противодействие инфекциям, снижаются заболеваемость и вероятность поражения вредителями. Повышается иммунитет растений, который имеет отношение не только к заболеваемости, но и играет роль в противодействии растений вредителям.

Все растения в посадках ССЭ период вегетации подвергают трехкратной визуальной оценке, проводят также иммуноферментную или серологическую оценку внешне здоровых растений с браковкой больных и нетипичных кустов. Через каждые 7-10 дней после начала массового лёта тлей посадки систематически опрыскивают инсектицидами для предохранения от перезаражения вирусными болезнями. Все данные об исходном материале, используемом для посадки питомника, а также прочисток и отбора кустов заносят ежегодно в специальный журнал.

При отборе растений по ботве учитывают морфологические признаки растения, типичные для данного сорта, внешний вид (абсолютно здоровый, доли листа должны быть равномерно окрашены, без признаков крапчатости, гладкие или с типичной для сорта волнистостью), число стеблей в кусте должно быть характерным для сорта.

Чтобы предохранить растения от тлей (летающая генерация) и основных переносчиков вирусной инфекции ботву уничтожают в ранние сроки.

При обнаружении признаков заболевания черной ножкой или кольцевой гнилью во время вегетации растений, а также при выращивании слабоустойчивых к этим болезням сортов картофеля у каждого куста берут подземную часть стебля для серологической или иммуноферментной оценки.

http://i-garden.ru/images/cms/data/kartofel.jpg

Рисунок 11 – Оздоровленные посадки суперсуперэлиты (ССЭ)

Каждая партия посадочного материала храниться отдельных закромах.

Весной за 14 – 20 дней до посадки клубни тщательно перебирают, отбрасывают все пораженные болезнями за период хранения, подмороженные и уродливые, не типичные по форме и окраске для данного сорта. Здоровые полноценные клубни сортируют по размеру на фракции: до 30, 30 – 50, 50 – 80, 80 – 120 г и т. д. При необходимости клубни подвергают проращиванию или тепловому обогреву, особенно при распространении в хозяйстве стеблевой нематоды картофеля и бактериальных болезней.

Высаживают семенные клубни по фракциям. Густота посадки – не менее 60 – 70 тыс. клубней на 1 га фракцией до 50 г, не менее 50 тыс. фракцией свыше 50 г. В течение вегетации проводят три осмотра растений и прочистки. Первую прочистку выполняют при высоте растений 10 – 15 см, удаляя растения с признаками вирусных болезней, увядшие, с подозрением на черную ножку или кольцевую гниль, вторую прочистку – во время массового цветения. При этом с растениями, пораженными вирусными, грибными и бактериальными болезнями, удаляют сортовые примеси. При третьей прочистке в начале отмирания ботвы основное внимание уделяют растениям, пораженным бактериальными болезнями (кольцевая гниль, черная ножка и др.).

Прочистки выполняют опытные, хорошо проинструктированные рабочие под контролем агронома или техника-семеновода. На каждую прочистку составляют акт, а наблюдения за, болезнями и вредителями записывают в специальный журнал «Супер-суперэлита» или «Суперэлита».

Убирают клубни в ранние сроки, предварительно, уничтожив ботву за 2 недели до начала уборки. Ботву уничтожают скашиванием, опрыскиванием десикантами или комбинированным способом.

После уборки клубни супер-суперэлиты тщательно сохраняют и в следующем году используют для выращивания суперэлиты. Все мероприятия, проводимые в питомнике супер-суперэлиты, выполняют и при выращивании суперэлиты и элиты картофеля.

Посевы элиты картофеля размещают на хорошо окультуренных плодородных почвах по лучшим предшественникам, с возвращением на прежнее место выращивания в севообороте не ранее 2-3 лет. Элитный посев и прилегающую к нему территорию содержат в чистом от сорняков состоянии. Органические и минеральные удобрения вносят с учетом местных особенностей с обязательным соблюдением правильного сочетания элементов питания.

Перед приемкой посевов во время начала массового цветения один из членов комиссии в присутствии представителя хозяйства проводит апробацию супер-суперэлитного, суперэлитного и элитного картофеля.

Комиссия оценивает состояние посадок картофеля путем осмотра питомников воспроизводства и отбора исходного материала, испытания клонов, супер-суперэлитного, суперэлитного и элитного картофеля в следующие сроки: по ранним сортам картофеля – не позднее 15 августа, среднеспелым – до 1 сентября, проверяет семеноводческую документацию (журналы, акты на закладку ССЭ, СЭ, элиты, акты прочисток), определяет урожайность и качество клубней методом пробных копок; составляет акт апробации посевов (в питомниках супер-суперэлитного, суперэлитного и элитного картофеля) и акт приемки посевов, в котором делается заключение о соответствии или несоответствии данной партии требованиям ГОСТа.

Супер-суперэлитный, суперэлитный и элитный картофель относится к высокопродуктивному семенному материалу и обладает характерными биологическими особенностями, хозяйственными качествами и морфологическими признаками, присущими данному сорту. Посевы и клубни должны быть 100 %-ной сортовой чистоты и не иметь угнетенных растений, пораженных черной ножкой, кольцевой гнилью.

Согласно положению о семеноводстве картофеля посевы картофеля не признаются супер-суперэлитными, суперэлитными и элитными, если при апробации обнаружены растения, пораженные кольцевой гнилью, а густота стояния растений составляет менее 90 % от расчетной. Посевы не признаются элитными, если перед апробацией растения, пораженные черной ножкой, составляет более 0,3%.

Семеноводство картофеля на безвирусной основе должно строиться с учетом зональных различий природных условий. Лучшими для выращивания семенного картофеля являются районы, которые отличаются умеренными температурами, большим количеством осадков значительно меньшим, чем на равнине, распространением переносчиков вирусов и вирусных болезней.

Нами на опытном поле Брянского государственного аграрного университета в течение 2017-2019 годов были проведены исследования по выявлению сроков распространения основных видов крылатых тлей в течение вегетации картофеля. Предшественник – зерновые (пшеница), удалённость от товарных посадок составляла более 500 м. Прилегающая территория представлена лесными насаждениями и многолетними травами. На посадку использовали миниклубни и первое полевое поколение из миниклубней сорта картофеля Ред Скарлет голландской селекции. Сроки посадки картофеля – 2 декада апреля.

Во время вегетации учет тлей проводили с помощью метода желтых водных ловушек Мерике, которые представляют из себя емкости (чаши) с внутренним диаметром 27 см, высотой 13 см и объёмом 6,5 л. Вследствие положительного фитотаксиса на длинноволновую часть солнечного спектра в период заселения тли спускаются на желтые поверхности. Тли попадают в воду налитую в чашку. По количеству тлей, попавших в одну желтую ловушку за сутки, судят об интенсивности заселения. Анализируя эти данные можно предсказать масштаб «инфекционной нагрузки», то есть ожидаемую зараженность картофеля в следующей репродукции при известном количестве источников инфекции.

Ловушки располагали по периметру учётного поля не ближе, чем 5 метров от края, начиная с периода после посадки картофеля. На опытных полях расставляли по 4 ловушки по прямой линии с интервалом 15 м.

В 2017 – 2019 году наблюдения и полевые учеты начинали в мае и закончили после удаления ботвы картофеля. Выемку отловленных насекомых производили 1 раз в неделю. Видовой состав тлей определяли с помощью бинокулярных микроскопов в лаборатории защиты растений Брянского государственного аграрного университета по методическим указаниям Г.Х. Шапошниковой и А.Г. Зыкина Методы исследований: полевые, лабораторные и статистические.

Важно отметить, что среди абиотических факторов при создании оптимальных условий жизненной среды для насекомых имеют такие климатические факторы как тепло, влажность, свет, движение воздуха. Сумма выпавших дождевых осадков в период вегетации культурных растений оказывают существенное влияние на сроки и плотность заселения посадок картофеля различными фитофагами, в том числе и крылатых тлей.

Как уже было отмечено ранее, заселение посадок картофеля тлями в сильной степени зависит от среднесуточной температуры воздуха, его влажности, т.е. от суммы выпавших осадков. В 2017 году в летние месяцы температура воздуха находилась на одном уровне и колебалась от +19,7 (июнь) до + 18,7оС (август). Наибольшая сумма эффективных температур – 2110 была в июне. Больше всего осадков выпало в июле – 82,6 мм (табл. 26). В 2018 году в мае и июне температура находилась на уровне +17,4 – 17,8оС. В июле и августе среднесуточная температура находилась практически на одном уровне +19,6 оС. Наибольшая сумма эффективных температур была отмечена в июле. В этом месяце выпало и наибольшее количество осадков. В мае, июле и августе 2019 году среднесуточная температура была несколько ниже по сравнению с другими годами и составила + 16,2 – 17,3оС, тогда как в июне +21,0оС. В мае выпало около двух месячных норм осадков. В июле сумма осадков составила 100 мм, что выше на 18 мм от среднемноголетнего значения.

Таблица 26 – Характеристика метеорологических условий в 2017-2019 годах

(по данным метеорологической станции Брянского ГАУ)

Годы Среднесуточная температура воздуха и сумма эффективных температур, °С
Май Июнь Июль Август
2017 19,3/199 19,7/211 19,1/195 18,7/187
2018 17,4/178 17,8/179 19,6/198 19,9/214
2019 16,2/172 21,0/218 17,3/177 17,1/175
Среднемноголетняя температура воздуха, °С +12,6 +16,6 +18,4 +17,0
Сумма атмосферных осадков, мм
2017 70,9 68,7 82,6 51,6
2018 21,2 73,1 162,7 12,2
2019 103,3 62,4 100,0 34,5
Среднемноголетнее 55,0 65,0 82,0 64,0

Рассматривая значения гидротермического коэффициента (ГТК) в период вегетации картофеля 2017-2019 годов следует отметить, что наиболее благоприятными по сумме осадков и температуре воздуха оказались в июнь и июль (табл. 27).

Таблица 27 – Характеристика гидротермического коэффициента (ГТК)

в период вегетации 2017-2019 годов

Годы ГТК по месяцам вегетации Условия увлажнения периода
май июнь июль август среднее
2017 1,22 1,16 1,44 0,92 1,19 оптимальное

увлажнение

2018 0,41 1,37 2,77 0,20 1,19 оптимальное

увлажнение

2019 2,05 0,99 1,93 0,55 1,38 повышенное увлажнение
Средне-

многолетнее

1,5 1,3 1,4 1,2 1,35

Для развития тли оптимальной является среднесуточная температура 16-20С°. Массовому размножению этого фитофага предшествуют годы с умеренно-теплым влажным летом и влажной осенью. В жаркую и сухую погоду много тлей гибнет, ливневые дожди смывают их с растений.

Среднесуточная температура с мая по июнь 2017 года, была благоприятной для роста и развития картофеля, превышая биологический минимум (12-15С°). Следует отметить, что период вегетации картофеля 2017 и 2018- х годов были наиболее благоприятными для роста и развития крылатых тлей. Как показали учеты, что основными представителями подотряда тлей в 2017 году (табл. 28) являлись: тля бобовая (24,4%), крушинная тля (18.5%), тля обыкновенная картофельная (15,7%), персиковая тля (9,6%) и большая картофельная тля (8,6%).

В 2018 м году наблюдалась несколько другая картина. Жаркая и сухая погода в середине мая способствовала быстрому заселению посадок картофеля и развитию колоний тлей. Во второй декаде июня численность наблюдаемых тлей достигла максимума – 180 отловленных особей. Однако, начиная с третьей декады июля по вторую декаду августа, лет тлей был приостановлен – это объясняется повышением среднесуточной температуры воздуха до 25-28 градусов. Кроме того, июль был дождливым. Дальнейшее снижение среднесуточной температуры до оптимальной для развития тли (+16-20С°) обусловило второй пик лета тлей, который был зафиксирован 20-х числах августа. С началом сентября численность тлей пошла на убыль.

Период вегетации 2019 года характеризовался менее благоприятными агрометеорологическими условиями по сравнению с предыдущими годами. Численность основных представителей подотряда тлей в рассматриваемом году по сравнению с 2017 и 2018 гг. была несколько ниже. Наибольшая сумма эффективных температур – 2180 была в июне. В результате учетов в ловушках Мерике было зафиксировано, что пик лета всех видов крылатых тлей приходился на этот месяц. За весь период вегетации растений картофеля была отмечена наибольшая численность бобовой тли – 26,9%. Далее шло по убывающей: обыкновенной картофельной тли было – 18,4%, крушинной тли – 15,5%, персиковой тли – 10,9%, большой картофельной тли – 8,8%, крушинниковой тли -8,4%.

В среднем за 2017-2019 годы наблюдений выделены основные периоды лета тлей – середина мая и по 20-го августа. Основными представителями подотряда тлей являлись бобовая тля (Aphis fabae Scop.) – 26,3%, крушинная тля (Aphis nasturtii Kalt.) -16,2%, обыкновенная картофельная тля (Aulacorthum solani Kalt.) – 17,5%, табачная или персиковая тля (Myzodes persicae Salz.)- 11,7%, большая картофельная тля (Makrosiphum solanifolii Ashm) – 8,9%, крушинниковая тля (Aphis frangulae Kalt.) – 8,3%. Другие виды тлей составили – 12%.

Таблица 28 – Учет численности крылатых тлей в период вегетации картофеля

(2017 – 2019 годов)

Видовой состав

тлей

Годы

наблюдений

Динамика лета и изменение численности крылатых тлей Доля рассматриваемого вида, %
всего, экз.* в том числе, экз.
май июнь июль август
Бобовая тля

(Aphis fabae Scop.)

2017

2018

2019

237,9

340,0

218,1

44,0

77,6

27,1

52,5

69,3

74,5

63,4

86,4

63,2

78,0

106,7

53,3

24,4

27,7

26,9

в среднем 265,3 49,6 65,4 71,0 79,3 26,3
Крушинная тля

(Aphis nasturtii Kalt.)

2017

2018

2019

180,4

181,0

126,2

33,0

41,6

23,2

39,8

36,8

40,1

48,0

46,0

36,1

59,0

56,6

26,8

18,5

14,7

15,5

в среднем 162,5 32,6 38,9 43,4 47,5 16,2
Обыкновенная картофельная тля

(Aulacorthum solani Kalt.)

2017

2018

2019

153,0

227,0

149,2

28,3

51,8

19,7

33,8

46,3

47,3

40,8

57,7

43,6

50,2

71,2

38,6

15,7

18,5

18,4

в среднем 176,4 33,3 42,5 47,4 53,3 17,5
Табачная или персиковая тля

(Myzodes persicae Salz.)

2017

2018

2019

93,6

180,4

88,0

17,3

41,0

9,8

20,6

36,8

37,7

25,0

46,0

22,3

30,7

56,6

18,2

9,6

14,7

10,9

в среднем 120,7 22,7 31,7 31,1 35,2 11,7

Продолжение таблицы 28

Видовой состав

тлей

Годы

наблюдений

Динамика лета и изменение численности крылатых тлей Доля рассматриваемого вида, %
всего, экз.* в том числе, экз.
май июнь июль август
Большая картофельная тля

(Makrosiphum solanifolii Ashm)

2017

2018

2019

83,9

116,6

71,2

15,5

26,6

8,5

18,5

23,8

24,9

22,4

29,7

19,3

27,5

36,6

18,5

8,6

9,5

8,8

в среднем 90,6 16,4 22,4 23,8 27,5 8,9
Крушинниковая тля

(Aphis frangulae Kalt.)

2017

2018

2019

76,0

105,5

68,3

14,0

24,0

7,2

16,8

21,5

22,3

20,3

26,8

17,2

25,0

33,1

21,6

7,8

8,6

8,4

в среднем 83,3 15,1 20,2 21,4 26,5 8,3
Другие виды

тлей

2017

2018

2019

150,0

117,8

89,8

27,7

26,9

17,4

33,0

24,0

29,6

40,0

30,0

23,2

49,3

37,0

19,6

15,4

9,6

11,1

в среднем 119,2 24,0 28,9 31,1 35,3 12,0
Всего 2017

2018

2019

975,0

1227,0

810,8

180,0

280,0

112,9

215,0

250,0

276,4

260,0

312,0

224,9

320,0

385,0

196,6

100

100

100

в среднем 1004,3 190,9 247,1 265,6 300,3 100

Примечание:*- в расчете на стандартную ловушку Мерике.

Рассматривая динамику учета численности крылатых тлей в разрезе каждого месяца в отдельности, следует отметить, что в среднем за годы наблюдений 2017-2018-2019 максимум лета бобовых тлей (Aphis fabae Scop.) – 65,4 – 71 – 79,3% наблюдался июне, июле и августе, соответственно.

По убывающей лет обыкновенной картофельной тли (Aulacorthum solani Kalt.) – 42,5 -47,4 -53,3% отмечен в июне, июле и августе. В этот же период начался массовый лет крушинной тли (Aphis nasturtii Kalt.), большой картофельной (Makrosiphum solanifolii Ashm) и крушинниковая тли (Aphis frangulae Kalt.). Другие виды тлей также были зафиксированы в эти месяцы.

Итак, при проведении мониторинга лёта крылатых тлей на опытном поле Брянского ГАУ 2017-2019-х годах были выявлены основные представители подотряда, являющиеся переносчиками вирусных заболеваний картофеля. Выделены основные периоды лета – это середина мая и по 20-го августа. В борьбе с крылатыми тлями рекомендуется использовать плодосменный севооборот, изолированных от выращивания товарного картофеля, овощных и плодово-ягодных культур. Целесообразно применять средства защиты растений различных групп химических соединений: пиретроиды, фосфорорганические, неоникотиноиды: Биская МД – 0,2-0,3 л/га; Волиям Флекси СК – 0,2; Мовенто энерджи КС – 0,4 – 0,5 л/га; Данадим, 400 г/л; рогор КЭ – 2 – 2,5 л/га.

Рекомендуется осенью под семенной картофель вносить 20 т/га торфо-навозного компоста, весной перед посадкой – минеральные удобрения с добавлением магния из расчета на 1 га N60P120K100Mg50 и создавать хорошие условия для защиты растений от вирусных заболеваний.

5. ВЫРАЩИВАНИЕ КАРТОФЕЛЯ МЕТОДОМ АЭРО-ГИДРОПОНИКИ

Картофель выращивается с использованием различных методов гидропоники. Известны и более современные методы выращивание картофеля. Одним из них является аэро-гидропоника, который дает возможность выращивания растений и получения оздоровленных семенных миниклубней картофеля в искусственных условиях, без применения почвы или других субстратов. В промышленных масштабах данный метод не получил популярности по причине низкой рентабельности, но тем не менее данная технология активно развивается.

Универсальная аэропонная установка «Урожай-9000»

Универсальная аэропонная установка «Урожай-9000» предназначена для индустриального производства безвирусного семенного картофеля, для размножения и выращивания других сельскохозяйственных и лекарственных растений, а также:

– для разработки научных основ усовершенствованного гидропонного культивирования и биотехнологии производства ряда ценных, трудно размножаемых, тропических, лекарственных, эфирномасличных растений;

– для исследования физиологических, биохимических и фармакохимических свойств растений (биосинтез биологически активных веществ и вторичных метаболитов);

– для разработки новых технологий производства посадочного материала сельскохозяйственных и других ценных культур в сочетании с методом клонального размножения;

– для получения экологически чистого и качественного сырья лекарственных растений, при этом можно контролировать содержание микроэлементов, нитратов и нитритов, биологически активных веществ, витаминов и эфирных масел;

– для изучения трансгенных растений (может заменять карантинные участки).

http://www.aeroponica.su/images/stories/aeroponica/image004.gif

Рисунок 12 – Внешний вид аэропонной установки «Урожай-9000»,

смонтированной в Центре биотехнологии Брянского ГАУ

Комплектация установок:

– рама – металлическая конструкция, служащая каркасом и опорой для лотков, агрегатов и других элементов УАУ (универсальная аэропонная установка);

– лотки – 6 желобов из нержавеющей стали предназначенных для высадки растений;

– блок освещения – система из источников света (люминесцентных ламп, светодиодов) обеспечивающая интенсивность фотосинтетического потока фотонов 300 мкмоль/м2*с на верхней части растений;

– система хранения и подачи раствора система, состоящая из агрегатов (насосы, клапаны обратные, электроклапаны) и элементов (емкости хранения раствора, соединительные трубки, хомуты, фитинги и т. д.) предназначенных для хранения и подачи заданного раствора с необходимым расходом в заданные точки УАУ;

– отражатели – панели с отражающей пленкой, направляющие световой поток от источников света в зону высадки;

– блок управления автоматикой УАУ;

– металлические крепежные и соединительные элементы – комплект;

– эксплуатационная документация (паспорт, руководство по эксплуатации, руководство по монтажу).

Принцип действия установки.

Выращивание растений на аэропонной установке проводится в культивационном помещении, оборудованном контрольным климатическим блоком. Водообеспечение и минеральное питание растений осуществляется путем периодического впрыскивания питательного раствора, орошающего корневую систему. В паузах между подачей раствора происходит аэрация корней.

Лампы смонтированы над посадочной поверхностью и снабжены подъемным механизмом, который позволяет по мере роста растений поддерживать оптимальный уровень освещенности.

Система обеспечена автоматическим управлением технологического процесса подачи питательного раствора, режимов аэрации корневой системы, длительности и цикличности светового периода, поддержания необходимой температуры и влажности в культивационном помещении.

Однако, универсальная аэропонная установка «Урожай» имеет очень мелкие по объему лотки – желоба, которые предназначены для высадки растений и получения урожая мини-клубней. Этот недостаток потребовал коренной ее реконструкции для увеличения объема наращивания мини-клубней.

6. МИКРОКЛОНАЛЬНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ СЕЛЕКЦИИ ВНИИКХ

На бывшей Брянской опытной станции по картофелю функционирует лаборатория по микроклональному размножению перспективных сортов картофеля селекции ВНИИКХ.

Одной из ключевых задач при выращивании семенного картофеля является получение оптимального уровня урожайности, количественного выхода стандартной фракции семенных клубней и обеспечение качества семенного картофеля на уровне нормативных требований стандартов, установленных для соответствующих категорий семенного материала.

Современный технологический процесс производства семенного картофеля представлен тремя основными блоками, включающими оригинальное, элитное и репродукционное семеноводство.

Оригинальное семеноводство картофеля включает поддержание банка здоровых сортов картофеля (БЗСК), получение здорового (свободного от вирусной и другой инфекции) исходного материала (микрорастения, микро- и миниклубни, базовые клоны), а также выращивание первого полевого поколения из миниклубней и супер-суперэлитного картофеля.

Элитное семеноводство включает производство классов суперэлитного и элитного картофеля путем последовательного размножения оригинального семенного материала при одновременном сохранении и поддержании его высокой сортовой чистоты, продуктивных и посевных качеств. Партии элитного картофеля, отвечающие требованиям стандартов по посевным и сортовым качествам, поступают в торговый оборот и реализуются агропредприятиям с товарным производством картофеля, фермерским хозяйством, а также хозяйствам населения для сортообновления и сортосмены.

Репродукционное семеноводство включает производство семян 1 и 2 репродукций для реализации хозяйствам с товарным производством картофеля, фермерам и населению. Третья репродукция является последней ступенью в размножении семенного картофеля и полученный урожай полностью используется на продовольственные, технические и кормовые цели.

Современные специалисты должны знать технологии и особенности производства оригинального, элитного и репродукционного семенного картофеля, нормативные требования к качеству посадок и семенных партий для различных категорий семенного материала, а также комплекс специальных, наиболее эффективных агроприемов, применяемых в целях минимизации рисков распространения особо опасных вирусных и бактериальных болезней при выращивании семенного картофеля.

Следует отметить, что в последнее десятилетие в фитосанитарном состоянии посадок картофеля произошли резкие изменения. Одной из самых серьезных причин снижения урожайности клубней стало массовое развитие болезней, вредителей и сорняков, различных гнилей при хранении, вызванных отсутствием сортов с групповой устойчивостью к наиболее распространенным патогенам, сокращением объема проводимых защитных мероприятий.

В связи с этим обеспечение крупных и мелких производителей качественным посадочным материалом семенного картофеля весьма актуально. Во всем мире производство картофеля переводится на безвирусную основу с использованием эффективного метода апикальных меристем, который основан на выращивании растений из верхушечных зон делящихся клеток, свободных от вирусной и другой инфекции.

Зачастую понятие качества семенного картофеля ограничивают размерами клубней, наличием на них механических повреждений и признаков грибных болезней. В картофелеводстве особенно опасны вирусные болезни, так как химическими средствами с ними бороться невозможно, поскольку их возбудители являются внутриклеточными патогенами.

Кроме того, картофель страдает не только от вирусных, но и вироидных инфекций. Легкие формы вирусных болезней снижают урожай клубней на 15-20%, тяжелые – на 70-85%.

В условиях Брянской области одним из факторов снижения продуктивности и семенных качеств клубней продолжают оставаться вирусные болезни и, в первую очередь, их тяжелые формы: морщинистая и полосчатая мозаики, мозаичное закручивание и скручивание листьев. На посадках картофеля повсеместно встречаются X, Y, S, F, L – вирусы.

Итак, главным звеном, от которого зависит эффективность отечественного картофелеводства в хозяйствах всех форм собственности, является сортовое сертифицированное семеноводство. Современное семеноводство картофеля предусматривает применение специальных организационных и технологических мероприятий, основанных на биотехнологических приемах культуры ткани и клонального микроразмножения для получения исходного материала. Полученный исходный материал направляется на последующее полевое репродуцирование. Выращивание оздоровленного посадочного материала картофеля организуется при строгом соблюдении комплекса мер по защите растений от повторного заражения болезнями.

Учитывая большое народно-хозяйственное значение оздоровленного семенного картофеля, в Брянском ГАУ и на базе бывшей Брянской опытной станции по картофелю функционирует лаборатории микроклонального размножения перспективных сортов картофеля селекции ВНИИКХ.

Основной целью является обеспечение семеноводческих хозяйств по картофелю Брянской области оздоровленным от вирусной и бактериальной инфекции исходным посадочным материалом перспективных сортов.

В задачу лабораторий входит:

– размножение оздоровленных (пробирочных) микрорастений методом черенкования (4 тура);

– выращивание в фитотроне расчеренкованных микрорастений;

– посадка и выращивание в теплицах оздоровленных микрорастений при строгом соблюдении защитных и агротехнических мероприятий;

– получение оздоровленных миниклубней перспективных сортов;

– сертификация оздоровленного картофеля;

– реализация сертифицированного оздоровленного посадочного материала.

В ламинарных боксах проводится черенкование оздоровленных микрорастений, получаемых из ВНИИКХ им. А.Г. Лорха. Расчеренкованные части растений высаживаются в пробирки на питательную среду. Используется питательная среда Мурасиге-Скуга в модификации ВНИИКХ. Расчеренкованные микрорастения помещаются в фитотрон, где они выращиваются при температуре воздуха 20-230С, относительной влажности 70-80%, освещении светодиодными лампами с силой света 4,5-5,0 тыс. люкс и 16 – часовом фотопериоде. Через 25 – 30 дней растения отрастают и пригодны для повторного черенкования. Проводится четыре тура черенкования микрорастений.

Посадка и выращивание микрорастений осуществляется после четвертого тура черенкования в летних теплицах в горшечной культуре (емкость горшков 5 литров). Горшки набиваются грунтом на основе торфа (рН 5,8-6,0) и песка в соотношении 3:1. Привезенный грунт предварительно обеззараживается и проверяется на отсутствие карантинных объектов. По мере роста микрорастений проводится подсыпка грунта в горшки и подкормку. Растения в период вегетации подкармливаются раствором азофоски дважды. В теплицах используется капельный полив.

В теплицах, начиная с фазы бутонизации, проводятся защитные мероприятия от болезней и вредителей. Для опрыскивания используются следующие препараты: регент из расчета 0,03 кг/га, ордан – 2,5 кг/га и танос – 0,6 кг/га. Обработки проводятся с интервалом 10 дней.

Визуальную оценку зараженности растений бактериальными, вирусными и грибными болезнями проводят дважды: первая – в период конец фазы бутонизации – полное цветение, вторая – перед уничтожением ботвы. В фазу цветения растений отбирают листовые пробы и проводят методом иммуноферментного анализа (ИФА) тестирования на вирусы X, Y, S, M, L. По каждому сорту тестируются по 250 растений на скрытую зараженность фитопатогенными вирусами. Контроль качества клубней проводится в аккредитованной лаборатории ВНИИКХ им. А.Г. Лорха.

Апробация растений в теплицах осуществляется представителями Россельхозцентра по Брянской области и составляется акт обследования исходного материала. После выполнения клубневого анализа полученных миниклубней оформляется акт клубневого анализа и протокол испытания отдельно по каждому сорту. По результатам лабораторных тестов и испытаний Россельхозцентром выдается сертификат соответствия на каждый сертифицируемый сорт.

Уборка начинается в первой декаде сентября. За две недели до уборки проводится удаление ботвы. Клубни после уборки разделяют вручную на фракции по размеру: до 0,9 мм (нестандарт),10-20 мм, 20-30 мм, 30-60 мм.

Наиболее успешной мерой защиты урожая в настоящее время является оздоровление посадочного материала методом культуры ткани и выращивание мини-клубней, строго соблюдая требования технического регламента (табл. 29).

Таблица 29 – Технический регламент работ по производству миниклубней

п/п

Календарные

сроки проведения работ

Наименование работ
1 Декабрь – I декада Получение сертифицированного in vitro материала из БЗСК
2 Декабрь – II декада Тиражирование сертифицированного in vitro материала – 1 тур
3 Декабрь – январь Выращивание микрорастений из черенков в фитотроне с соблюдением параметров влажности, температуры воздуха и соблюдением светового режима
4 Февраль – I декада Тиражирование материала – II тур
5 Февраль – II декада марта Выращивание микрорастений из черенков в фитотроне с соблюдением параметров влажности, температуры воздуха и соблюдением светового режима
6 Март – I декада Тиражирование материала – III тур
7 Март Выращивание микрорастений из черенков в фитотроне с соблюдением параметров влажности, температуры воздуха и соблюдением светового режима
8 Апрель – I декада Тиражирование материала – IV тур
9 Апрель Выращивание микрорастений из черенков в фитотроне с соблюдением параметров влажности, температуры воздуха и соблюдением светового режима

Продолжение таблицы 29

п/п

Календарные

сроки проведения работ

Наименование работ
10 Май Подготовка теплиц и грунта к посадке микрорастений
11 Май Пересадка микрорастений в летние теплицы
12 Июнь – июль Проведение ухода за растениями: рыхление, подкормки, подсыпка грунта в горшки, полив по мере необходимости
13 Июнь-август Проведение защитно-профилактических обработок растений в теплице от болезней и вредителей
14 Июль Отбор листовых проб в фазу цветения для лабораторного тестирования на вирусы методом ИФА
15 Август – III декада Удаление ботвы перед уборкой
16 Сентябрь Уборка микроклубней
17 Октябрь Демонтаж теплиц
18 Октябрь Переборка миниклубней по фракциям в соответствии с ГОСТом, подсчет их количества, затаривание в сетки, укладка на хранение

Для возобновления семенной материал без нарушения генетической природы сорта необходима организация выращивания семенного картофеля в защищенном грунте (рис. 13 – 14).

За счет выращивание оздоровленного семенного материала при всех остальных равных условиях увеличивает урожайность в 2-3 раза, повышается их товарность вкусовые качества клубней.

Традиционный способ производства качественного семенного картофеля основан на выращивании растений в пробирках, которые затем доращиваются в теплице с целью получения микро-клубней. Этот метод обычно дает от 5 до 10 мини-клубней на одно растение.

Для данного способа используется стерильный субстрат, изготовленный из почвы и смеси различных компонентов. Использованный субстрат требуется ежегодно замены или обеззараживания.

В качестве дезинфицирующего средства при обработки почвы использовался метилбромид. Он способен эффективно устранять членистоногих, нематод, патогены и сорняки, без изменения других характеристик грунта. Было установлено, что метилбромид значительно влияет на озоновый слой атмосферы и в настоящее время запрещен в сельскохозяйственной деятельности.

C:\Users\torikov\Desktop\АЭРОПОНИКА\Д2\IMG_20170503_131254.jpg

Рисунок 13 – Простейшие теплицы, предназначенные для размножения

оздоровленного семенного картофеля

Международный центр по картофелю оценивал альтернативные методы (например, паровое отопление, соляризация, хлорпикрин) и обнаружил, что самой надежной была паровая стерилизация. Все перечисленные приемы требуют значительных затрат. Поэтому другой альтернативой является выращивание пробирочных растения в теплице – это использование специальных полиэтиленовых горшков, на дне которых предусмотрены отверстия для подпочвенного орошения. Горшечная культура позволяет получать качественные микро-клубни.

аа1

аа2

Рисунок 14 – Этапы получения оздоровленных мини-клубней

Как отмечалось выше, в Брянской области с 2014 года организовано выращивание оздоровленного семенного картофеля на основе банка здоровых растений, лаборатории клонального размножения перспективных сортов картофеля ФГБНУ Всероссийского научно-исследовательского института картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха. в п. Новые Дарковичи Брянского района.

Выращивание растений осуществляется при строгом соблюдении защитных и агротехнических мероприятий, исключающих возможность заражения патогенами из вне.

В фазу цветения специалисты отбирают листовые пробы для лабораторного исследования методом ИФА. От каждого сорта тестируются 250 растений на скрытую форму зараженности.

Обследование растение на сортовую принадлежность проводят специалисты филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Брянской области. Перед уборкой клубней ботву картофеля срезают и удаляют из теплицы. По результатам уборки урожая 2015 года выход клубней с одного растения достигал 20 шт., но стандартных оказывалось 4-5 мини клубней. Если в 2014 году в лаборатории было выращено безвирусного картофеля 50 тыс. шт., то уже в 2015 году сертифицировано 65 тыс. шт.

д-8 д-14

Рисунок 15 – Оздоровление сорта Жуковский ранний

Научные сотрудники лаборатории занимались черенкованием 10 сортов картофеля. Оздоравливались такие сорта картофеля, как: Метеор, Ред Скарлетт, Удача, Брянский деликатес, Лукъяновский, Ильинский, Варяг, Барин, Фиолетовый, Красавчик. Специалисты филиала ФГБУ “Россельхозцентр” по Брянской области активно сотрудничают с лабораторией, проводят апробацию, оценку качества и сертификацию семенного картофеля.

Сотрудники лаборатории тесно сотрудничают со специалистами филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Брянской области по вопросам апробации, клубневого анализа и сертификации выращенного материала.

д-9 д-10 д-12 д-13

Рисунок 16 – Выращивание мини-клубней сортов Метеор и Удача

Учеными Брянского ГАУ совместно с научными сотрудниками ВНИИКХ им. А.Г. Лорха и ООО ВР «Лайтинг» начато внедрение аэропонного метода оздоровления семенного картофеля.

На предприятии используются аэропонные установки Перуанского образца. Выращивание растений в аэропонных установках производится без применения какого-либо субстрата, с использованием специально подобранных питательных растворов. Растворенные в воде необходимые для растений 16 питательных макро-микроэлементов впрыскиваются под давлением с помощью мощного насоса через форсунки в виде тумана непосредственно в корневую зону растений.

Разработанная аэропонная технология позволяет повысить эффективность использования световой энергии за счет натриевых и светодиодных ламп, снизить ее затраты, раскрыть максимальный потенциал растений и увеличить выход полезной продукции с одного растения. На предприятии выращиют мини клубни сортов Ред Скарлетт, Жуковский ранний и Галла. От одного растения было получено до 120 штук клубней.

Метод аэропонной технологии позволяет выращивать оздоровленный семенной материал картофеля. Картофель растет в воздухе, в подвешенном состоянии, а питательный раствор, подаваемый на корни растений, заменяет ему субстрат.

Аэропонный комплекс представляет собой комплект оборудования, включающего в себя аэропонные установки для выращивания мини-клубней, автоматизированную систему подготовку питательного раствора и последующую подачу раствора на корни растений, автоматизированную систему освещения, с возможностью регулировки мощности на всех стадиях роста растений, климат контроль с управляемой системой вентиляции, систему очистки и кондиционирования воздуха, камеру хранения мини-клубней, установку для яровизации мини-клубней, установку для нестирильного черенкования и фитотрон для выращивания микрорастений.

Это одно из перспективных направлений в сельском хозяйстве, как с точки зрения технологии производства, так и научных исследований.

Аэропоника – это система замкнутого цикла, не требующая утилизации питательного раствора, субстрата или грунта. Данная технология сможет стать важным фактором повышения эффективности оригинального семеноводства картофеля.

Таким образом, разработанные технологии получения оздоровленного семенного картофеля, будут способствовать при минимальных затратах средств производить необходимое количество высоко качественных клубней сортов отечественной селекции.

7. ВЫРАЩИВАНИЕ СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ ЧЕРЕЗ КУЛЬТУРУ ТКАНИ В ТнВ «КРАСНЫЙ ОКТЯБРЬ» СТАРОДУБСКОГО РАЙОНА БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ

Организация оригинального семеноводства в ТнВ «Красный Октябрь» является одним из приоритетных направлений развития картофелеводства. От успешного решения во многом зависит экономическая эффективность производства картофеля.

В ТнВ «Красный Октябрь» ежегодно выращивают по 50 тыс. микрорастений и 130 тыс. микроклубней. В лаборатории первичного семеноводства организовано выращивание оздоровленных растений картофеля в стеклянных пробирках через культуру тканей (рис. 17). Научно-методическое руководство за всем процессом выращивания осуществляют ученые Брянкого ГАУ.

2pr28092017.JPG

Рисунок 17 – Световая комната, оборудованная под фитотрон в подвальном

помещении лабораторного корпуса

Весной пробирочные растения высаживаются в теплицы, которые изготовлены из металлических изделий и покрыты поликабонатом (рис. 18).

Внутри теплицы организованы напольные искусственные гряды высотой 45 см, которые наполняются у основания соломой. Почвенный грунт состоит из торфа и перегноя. В качестве мульчирующего слоя используется песок. Питательный раствор подается к корневой системе каплями через систему внутрипочвенного орошения (рис. 19).

14pr28092017.JPG

Рисунок 18 – Внешний вид конструкция весеннее-летней теплицы

Влажность воздуха в весеннее-летних теплицах регулируется естественной приточно-вытяжной вентиляцией.

16pr28092017.JPG

Рисунок 19 – В теплице продолжается вегетация растений картофеля,

выращенных в пробирках

В теплицах создаётся микроклимат с оптимальной температурой воздуха днем и ночью и его влажностью. Отсутствует резкий перепад дневных и ночных температур, что очень важно для нормального развития растений.

За посадками картофеля осуществляется постоянный фитоконтроль (рис. 20, 21).

12pr28092017.JPG

Рисунок 20 – Посадки картофеля, обработанные системными фунгицидами

6pr28092017.JPG

Рисунок 21 – Фитопатолическая оценка насаждений картофельных растений

Через каждые 7 дней осуществляются обработки насаждений от комплекса болезней.

Итак, в современных условиях для организации эффективного бизнеса важно внедрять инновационные технологии, обеспечивающие оптимальный микроклимат в теплицах и, соответственно, высокие урожаи качественного посадочного материала картофеля.

Сегодня, по нашему мнению, оригинальное семеноводство картофеля через культуру ткани является самым перспективным направлением с точки зрения технологии производства и научных исследований. Эта технология займёт очень важное место в развитии сельского хозяйства в будущем.

8. ОПЫТ ГОЛЛАНДИИ ПО ВОСПРОИЗВОДСТВУ СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ ЧЕРЕЗ КУЛЬТУРУ ТКАНИ

(Представлены фотоматериалы по результатам творческой командировки ученых Брянского ГАУ и фермеров Брянской области)

Изображение 745

Рисунок 22 – Рабочее место для вычленения меристемы

(первичной образовательной ткани), свободной от вирусной инфекции

и других патогенов

Изображение 748

Рисунок 23 – Современные стеллажи для выращивания меристемных растений

Изображение 765

Рисунок 24 – Стеллажи на колесах

Изображение 744

Рисунок 25 – Выращивание меристемных растений в мини-контейнерах

Изображение 787

Рисунок 26 – Современное оборудование теплицы для выращивания

меристемных растений

Изображение 791

Рисунок 27 – Стеллажи подготовлены для выращивания меристемных растений

Изображение 797

Рисунок 28 – Подача питательного раствора к корням картофеля прекращена

конец вегетации картофельных растений

Изображение 798

Изображение 800

Изображение 801

Рисунок 29 – Семенной картофель, выращенный в пластмассовых контейнерах

Изображение 806

Рисунок 30 – Урожай мини-клубней от одного растения

Изображение 807

Изображение 808

Рисунок 31 – Регулирование микроклимата в теплице

Изображение 811

Изображение 834

Рисунок 32- Механизированная сортировка мини-клубней на КСП

Изображение 822

word image 191 Селекция и семеноводство высокоурожайных отечественных сортов картофеля универсального назначения для условий Брянской области

Рисунок 33 – Рабочий стол картофелесортировальной машины

для мини-клубней

Изображение 827

Рисунок 34 – Линия с установкой для подсчета количества клубней

и затаривания в сетки

Изображение 832

Рисунок 35- Сетка, с затаренными мини-клубнями и сопровождающей

их этикеткой, будет направлена в холодильную камеру для завершения

процесса их дозревания

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ РАЗРАБОТКИ

C:\Users\maxpodgai\Desktop\Страницы из аэропоника.jpg

C:\Users\maxpodgai\Desktop\обложка картофель.jpg

Награды, полученные на конкурсах научных проектов

На Международной выставке-ярмарке «АГРОРУСЬ-2019», проходившей в г. Санкт-Петербурге, золотой медалью удостоен коллектив ученых университета за следующую разработку:

– За работу «Биотехнологии по микроклональному размножению и выращиванию мини-клубней картофеля».

В агропромышленной выставке «Золотая осень – 2019», проходившей с 9 по 12 октября на территории ВДНХ г. Москва, ученые Брянского ГАУ принимали активное участие в конкурсе научных разработок, завершенных в текущем году. По итогам были получены следующие награды:

– За работу «Разработка технологии микроклонального размножения и выращивания мини-клубней картофеля»

E:\Золотая осень\золотая осень 2019\дипломы\1 - 0002.jpg

Результаты исследований, опубликованные в периодической печати

  1. Адаптация инновационных приемов в технологии возделывания картофеля / А.А. Молявко, А.В. Марухленко, Л.А. Еренкова, Н.П. Борисова, Н.М. Белоус, В.Е. Ториков // Вестник Брянской ГСХА. 2019. №1 (71). С. 12-16.
  2. Выявление и устранение очагов Globodera rostochiensis / А.А. Молявко, А.В. Марухленко, Л.А. Еренкова, Н.П. Борисова, Н.М. Белоус, В.Е. Ториков // Вестник Брянской ГСХА. 2019. №1 (71). С. 24-27.
  3. Совершествовать технологию возделывания продовольственного и семенного картофеля / А.А. Молявко, А.В. Марухленко, Л.А. Еренкова, Н.П. Борисова, Н.М. Белоус, В.Е. Ториков // Вестник Брянской ГСХА. 2019. №2 (72). С. 15-20.
  4. Переувлажнение почвы и урожайность картофеля / А.А. Молявко, А.В. Марухленко, Л.А. Еренкова, Н.П. Борисова, В.Н. Свист, Н.М. Белоус, В.Е. Ториков // Вестник Брянской ГСХА. 2019. №3 (73). С. 19-24
  5. Минимализация агротехнических приемов в процессе ухода за посадками картофеля / А.А. Молявко, А.В. Марухленко, Л.А. Еренкова, Н.П. Борисова, В.Н. Свист, Н.М. Белоус, В.Е. Ториков // Вестник Брянской ГСХА. 2019. №4 (74). С. 8-15.
  6. Качество картофеля и картофелепродуктов в зависимости от минерального питания / А.А. Молявко, А.В. Марухленко, Л.А. Еренкова, Н.П. Борисова, В.Н. Свист, Н.М. Белоус, В.Е. Ториков // Вестник Брянской ГСХА. 2019. №5 (75). С. 10-15.
  7. Устойчивость картофеля к колорадскому жуку / А.А. Молявко, А.В. Марухленко, Л.А. Еренкова, Н.П. Борисова, В.Н. Свист, Н.М. Белоус, В.Е. Ториков // Вестник Брянской ГСХА. 2019. №5 (75). С. 34-41.
  8. Картофелеводческие севообороты и удобрения на дерново-подзолистой и серой лесной почвах // А.А. Молявко, А.В. Марухленко, Л.А. Еренкова, Н.П. Борисова, Н.М. Белоус, В.Е. Ториков // Вестник Брянской ГСХА. 2018. 2(66). С. 3-12.
  9. Использовать региональные ресурсы для картофеля // А.А. Молявко, А.В. Марухленко, Л.А. Еренкова, Н.П. Борисова, Н.М. Белоус, В.Е. Ториков // Вестник Брянской ГСХА. 2018. 3(67). С. 5-12.
  10. Ториков В.Е., Котиков М.В. Возделывания картофеля на семенные, продовольственные и технические цели. – Брянск: Изд-во Брянского ГАУ. – 2018. – 110 с.
  11. Выращивание оздоровленных мини клубней картофеля при внесении удобрений Изагри А.А. Молявко, Л.А. Еренкова, А.В. Марухленко, Н.П. Борисова, В.Е. Ториков, Ф.Е. Антощенко // Проблемы экологизации сельского хозяйства и пути их решения: материалы национальной научно-практической конференции. – Брянск: Издательство Брянского ГАУ, 2017. – С. 68-71.

Приложения

Автор НИР 

Оглавление

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *