Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Современное состояние и перспективные направления семеноводства картофеля в Российской Федерации 8
1.2. Особенности микроклубнеобразования в культуре in vitro 16
1.2.1. Влияние состава питательных сред (фитогормоны, органические и минеральные вещества) 22
1.2.2. Влияние средовых факторов (освещение, температура, влажность и др.) 30
1.3. Возможности использования in vitro микроклубней в качестве исходного материала для оригинального семеноводства картофеля 35
Содержание работы
Глава 2. Условия, материал и методика проведения исследований 43
2.1. Метеорологические условия 49
2.2. Методика проведения исследований 51
2.3. Элементы учета 55
Результаты и обсуждение
Глава 3. Изучение количественного выхода микрочеренков и микроклубней в культуре in vitro на сортах различных сроков созревания 57
Глава 4. Влияние сроков получения in vitro микроклубней, размерных характеристик и схем посадки на продуктивность и количественный выход семенного материала в полевых поколениях 61
4.1. Сравнительная оценка продуктивности in vitro микроклубней в полевых условиях в зависимости от сроков их получения 61
4.2. Влияние размерных характеристик in vitro микроклубней на рост, развитие растений, урожай, количественный выход оздоровленного материала
4.3. Влияние схем посадки in vitro микроклубней на урожай и количе ственный выход оздоровленного материала 67
Глава 5. Оценка эффективности использования in vitro микроклубней в сравнении с рассадной культурой из микрорастений 70
Глава 6. Результаты производственной проверки 75
Глава 7. Оценка экономической эффективности применения in vitro микроклубней в процессе оригинального семеноводства картофеля 79
Выводы 82
Рекомендации производству 85
Список использованной литературы
- Влияние состава питательных сред (фитогормоны, органические и минеральные вещества)
- Методика проведения исследований
- Изучение количественного выхода микрочеренков и микроклубней в культуре in vitro на сортах различных сроков созревания
- Влияние размерных характеристик in vitro микроклубней на рост, развитие растений, урожай, количественный выход оздоровленного материала
Введение к работе
Актуальность темы. В современных условия?; исключительно важное значение имеет поиск эффективных путей оптимизации процесса оригинального семеноводства в направлении сокращения необходимых материальных, трудовых, энергетических ресурсов и уменьшения производственных затрат, особенно на этапе выращивания миниклубней. В последнее время в результате резкого повышения цен на энергоносители к электроэнергию многие элитхозы вынуждены отказаться от выращивания оздоровленного исходного материала с применением традиционных способов в теплицах зимнего типа из-за больших затрат на отопление и освещение, а вследствие этого, высокой себестоимости производства тепличных клубней и низкой окупаемости затрат при их дальнейшем использовании в процессе семеноводства.
Способ производства миниклубней из микрорастений на основе рассадной технологии с применением легкого укрывного материала (лутрасил, полиэтиленовая пленка) хотя и имеет определенные преимущества, но также является дорогостоящим, что существенно ограничивает возможности его использования в процессе оригинального семеноводства.
Проведение исследований, направленных на изыскание и эффективное использование наиболее производительных и экономичных способов получения оздоровленного исходного материала имеет актуальное значение для совершенствования процесса оригинального семеноводства картофеля.
Цель исследований. Изучить особенности выращивания оздоровленных in vitro микроклубней и оценить возможности их использования в качестве исходного материала в процессе семеноводства картофеля. Задачи исследований:
— Усовершенствовать процесс клонального микроразмножения в направлении оптимизации сроков получения in vitro микроклубней в качестве исходного материала для оригинального семеноводства картофеля;
Изучить количественный выход микрочеренков и микроклубней в культуре in vitro на сортах различных сроков созревания (ранние, среднеранние, среднеспелые и среднепоздние);
Провести оценку продуктивности in vitro микроклубней в зависимости от сроков их получения и посадки в открытый грунт;
Изучить влияние размерных характеристик и схем посадки in vitro микроклубней на рост, развитие растений, продуктивность и количественный выход семенного материала;
Оценить эффективность использования in vitro микроклубней в сравнении с рассадной культурой из микрорастений;
Провести оценку урожайности, количественного выхода и качества семенного материала при сравнительном испытании образцов супер-суперэлиты в зависимости от способов получения исходного материала;
Провести производственную проверку и дать обоснование экономической эффективности применения in vitro микроклубней в процессе оригинального семеноводства картофеля;
Научная новизна. Усовершенствована схема кпоналыюго мшфоразмножения и определены наиболее оптимальные сроки получения in vitro микроклубней и схем посадки для оригинального семеноводства картофеля. Показано, что перенесение сроков проведения массового черенкования микрорастений на сенгабрь - ноябрь позволяет сместить процесс микро-ютубнеобразования на более ранний период (декабрь - январь) и обеспечить прохождение периода покоя in vitro микроклубней в процессе их хранения при температуре 4 С с последуй шей посадкой в открытый фунт во второй-третьей декадах мая.
Получены экспериментальные данные по оценке пгюдукшвиосги и количественного вы хода семенного материала при использовании различных по величине фракций in vitro микроклубней в процессе их полевого испытания. Наиболее оптимальные показатели лродукгивн cm и количественного выхода миниклубнеи получены в вариантах с иепользовашем in vitn мікроклубнейразлїером0,8-1,0смгфисхеліахпс<ддки7(к30аі, 70x25 см и 70x20 см.
Установлено, что продуктивность растений при использовании in viti'o микроклубней бы ла в 1,4-23 раза выше по сравнению с рассадным способом вьірашивания шшиклубней.
На основе полученных экспериментальных данных и результатов произюдствешюй про-рки обоснована экономическая зффеїсшвность использования т vitiv микроклубней в прс-ессе оригинального семеноводства картофеля
Объект исследований - сорта картофеля, оздоровленный исходный мате-иал {in vitro микроклубни), супер-суперэлитный и элитный картофель.
Предмет исследований - продуктивность, количественный выход и каче-тво семенного материала.
Основные положения, выносимые на защиту:
усовершенствованный процесс клонального микроразмножения в на-равлении оптимизации сроков получения in vitro микроклубней в качестве исходного материала для оригинального семеноводства картофеля;
новые научные данные в отношении продуктивности и количественного' ыхода семенного материала при использовании различных по величине фракцій in vitro микроклубней и схем посадки в процессе их полевого испытания;
— результаты оценки эффективности использования in vitro микроклубней
сравнение с рассадной культурой из микрорастений;
— обоснование экономической эффективности применения in vitro микро-
лубней в процессе оригинального семеноводства картофеля.
Практическая значимость. Проююдственная проверка и внедрение результатов ис-ледовзний проведены на опытных участках и в питомниках элитного семеноводства 000 Ф «Завидовская», Конаковского района Тверской области. Использование в производег-"нных условиях исходного материала на основе in vtov микроклубней позволило обеспечить оддержание стабильных показателен грздукпшноетп сортов и количественного выхода се-«енных клубней в последующих полевьк поколениях, включая питомники суперачитного и титаого картофеля.
Апробация работы. Основные положения работы были доложены на Международной
яучно-пракгической конференции «Проблемы современного картофелеводства» (посвящен-
ой 80 - летаю Института картофелеводства НАН Беларуси), Минск - Самохваловичи, 15-17
оля 2008 г. (доклад «Выращивание миниклубней сортов Удача, Юбилей Жукова и Мали-
ювка на основе рассады го микрорастеніїй и in viiro микроклубней), на Международной науч-
но-пракіической конференции «Научное обеспечение и инновационное развитие картофелеводства», Москва-Коренево, 6-8 августа 2008 г. (доклад «Инновации в системе тонального микроразмножения картофеля и выращивания биотехнолопиеских микроклубней).
Публикации автора. По материалам диссертации опубликовано 4 печатных работы, в т.ч. 1 в рецензируемом журнале
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 107 страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы. В работе имеется 24 таблицы, 9 рисунков и фотографий. Список используемой литературы включает 136 наименований, в т.ч. 55 на иностранных языках.
Влияние состава питательных сред (фитогормоны, органические и минеральные вещества)
Картофель является одной из важнейших сельскохозяйственных культур, возделываемой во всех странах мира. Основной способ его размножения - вегетативный, при котором происходит накопление вирусных, грибных и бактериальных заражений, передающихся из поколения к поколению. Это, в свою очередь, приводит к снижению урожайности и ухудшению качества посевного материала (Анисимов Б.В, 1999; Turska Ewa и др., 2002; Sawicka Barbara, 2004).
Одним из способов сохранения и размножения ценных сортов и гибридов картофеля, по мнению ряда авторов (Трофимец Л.Н. и др., 1976, 1978, 1990, 1996; Yildivir Zihin, 2002; Reust W., Hebeisen Th., 2003), является его оздоровление путем использования метода культуры апикальных меристем с последующим размножением стерильных растений in vitro.
Наиболее технологичной моделью in vitro для изучения роста и развития картофеля, является процесс образования микроклубней пробирочными растениями картофеля, полученными при культивировании меристем (Трофимец Л.Н и др., 1990; Пиуновская И.И. и др.; 2006).
По мнению ряда авторов (Морозова СИ. и др., 1990; Фенина Н.А., 1991; Демчук Т.В. и др., 2004; Savekanno Marje, 2005), клубнеобразование в пробирках является основным способом сохранения и поддержания коллекции картофеля in vitro. Микроклубни, получаемые в условиях in vitro, могут также быть с успехом применены в селекционных программах для создания новых ценных форм методом культуры ткани. Кроме того, использование микроклубней является единственным способом размножения уникальных регенерантов (полученных при отдаленной соматической гибридизации, в опытах по трансформации, клеточной селекции и т.п.), размножение которых черенкованием часто затруднено из-за небольших их размеров и слабого роста (Аветисов О.С. 1989; Подгаецкий А.А., 2003; Rosenberg Viive и др., 2004).
В ряде работ отмечено, что достаточно важным является использование in vitro микроклубней в безвирусном семеноводстве картофеля на этапе первичного размножения оздоровленных пробирочных растений картофеля in vitro, с дальнейшим получением от них семенного материала. Этот материал будет являться исходным источником для закладки полевых питомников и дальнейшего семеноводства картофеля на безвирусной основе (Трофимец Л.Н. 1978; Анисимов Б.В., 1999). Основными этапами данной технологии размножения являются следующие направления: — ускоренное размножение пробирочных микрорастений картофеля одно двухлистковыми микрочеренками в условиях in vitro; — получение из микрочеренков в пробирках на агаризованной питательной среде хорошо развитых пробирочных растений; — индуцирование на данных пробирочных растениях столоно - и клубнеобра-зование (желательно в агаризованной питательной среде); — при созревании микроклубней - их дальнейшая выкопка, хранение до начала весенних полевых работ; — весенняя посадка микроклубней в открытый грунт, формирование из них хорошо развитых растений с дальнейшей осенней выкопкой полученного се менного материала и их передачей семеноводческим хозяйствам для дальней шего ведения оригинального и элитного семеноводства картофеля.
Рассматривая возможность промышленного применения вышеуказанной технологии, следует отметить, что есть определенные проблемы в этом. На сегодня, достаточно хорошо отработано микроразмножение пробирочных растений как у картофеля (Трофимец Л.Н. и др, 1990; Бутенко Р.Г., 1990), так и у технических и овощных культур (сахарная свекла, хмель, табак, топинамбур, стахис, морковь, томат и др.) (Шевелуха B.C., 1986, 1992, 2000, 2001, 2003; Jones L.E. и др., 1960; Dudits D. и др., 1977; Gleba Yu. Yu., 1978; Bossoutrot D. и др., 1985; Dumer, 1987), а также культур промышленного цветоводства: гвоздики (Петоян С. и др., 1973; Гукасян И.А. и др., 1977), герберы (Катаева Н.В., 1982; Pierik R.L.M. и др., 1975), фрезии (Mori J. и др., 1975; Petru EX. и др., 1976), хризантемы (Earle Е. и др., 1974; Roest S. и др., 1975), ирисов (Meyer М.М. и др., 1975), нарциссов (Seabrook J.E.A. и др., 1976); плодово-ягодных культур: земляники и малины (Высоцкий В.А. и др., 2001; Клоконос Н.П., 2001; Наделюев А.Л., 2001), смородины и крыжовника (Приходько Ю.Н., 2001), яблони и груши (Кондратенко П.В. и др., 2001; Корнацкий С.А., 2001; Матушкина О.В., 2001; Долгих С.Г., 2001), алычи и сливы (Акинин Н.И. и др., 2001) и предложены тепличные технологии их дальнейшей адаптации и выращивания в условиях закрытого грунта (Кашин В.И.и др., 2001).
Методика проведения исследований
Схемы полевых опытов
Опыт 1. Изучение количественного выхода микрочеренков и микроклубней в культуре in vitro на сортах различных сроков созревания. Изучаемые сорта: раннеспелые Жуковский ранний, Удача, Снегирь, Латона среднеранние Юбилей Жукова, Доброчин, Радич, Водограй, Романо среднеспелые Ресурс, Луговской, Славянка, Явир среднепоздние Малиновка Повторность опыта трехкратная. Размер делянки - 20 пробирочных растений.
Опыт 2. Влияние сроков получения in vitro микроклубней на продуктивность и количественный выход семенного материала в полевых поколениях. Опыт двухфакторный - сорта, сроки получения микроклубней Сорта - Снегирь, Юбилей Жукова Варианты: 1. Микроклубни, полученные в феврале - марте 2. Микроклубни, полученные в апреле - мае ГТовторность опыта трехкратная с рендомизированным размещением вариантов. Размер делянки - 20 in vitro микроклубней. Опыт 3. Влияние размерных характеристик in vitro микроклубней на рост, развитие растений, продуктивность и количественный выход семенного материала. Опыт двухфакторный - сорта, различные по величине фракции микроклубней Сорта - Удача, Снегирь, Юбилей Жукова, Луговской, Малиновка Варианты: 1. Микроклубни размером до 0,5 см. 2. Микроклубни размером 0,5-0,8 см 3. Микроклубни размером 0,8-1,0 см 4. Микроклубни размером 1,0-1,5 см 5. Микроклубни размером более 1,5 см Повторность опыта трехкратная с рендомизированным размещением вариантов. Размер делянки - 20 in vitro микроклубней.
Опыт 4. Влияние различных схем посадки in vitro микроклубней на продуктивность и количественный выход семенного материала. Опыт двухфакторный - сорта, схемы посадки in vitro микроклубней Сорта - Удача, Снегирь, Юбилей Жукова, Луговской, Малиновка Варианты: 1. Схема посадки 70x30 см; 5 шт./м 2. Схема посадки 70x25 см; 6 шт./м" 3. Схема посадки 70x20 см; 7 шт./м 4. Схема посадки 70x15 см; 10 шт./м" 5. Схема посадки 70x10 см; 14 шт./м 6. Схема посадки 70x5 см; 29 шт./м" Повторность опыта трехкратная с рендомизированным размещением вариантов. Размер делянки - 20 in vitro микроклубней.
Опыт 5. Оценка эффективности использования in vitro микроклубней в сравнении с рассадной культурой из микрорастений. Опыт двухфакторный - сорта, способы получения исходного материала Сорта - Удача, Снегирь, Юбилей Жукова, Луговской, Малиновка Варианты: 1. In vitro микроклубни 2. Рассада из микрорастений Повторность опыта трехкратная с рендомизированным размещением вариантов. Размер делянки - 20 in vitro микроклубней и 20 микрорастений в горшечной культуре. Для полевых опытов использовали сорта разных сроков созревания Удача, Снегирь, Юбилей Жукова, Луговской, Малиновка.
Сорт Удача. Выведен ВНИИКХ. Ранний, столового назначения и приготовления хрустящего картофеля в осенний период. Клубни светло-бежевые. Глазки мелкие. Мякоть белая. Венчик белый. Урожайность 30-50 т/га. Товар ность 96-100%. Масса товарного клубня 120-150 г. Крахмалистость 12-15%. Вкус от среднего до хорошего. Хранится хорошо. Устойчив к фитофторозу по ботве и клубням, мокрым и сухим гнилям, мозаичным вирусам, парше и ризок-тониозу. Восприимчив к альтернариозу. При внесении хлористых калийных удобрений возможно потемнение мякоти. Экологически пластичный. Ценность сорта: высокая урожайность и товарность, устойчивость к комплексу болезней и хорошая сохранность клубней в зимний период.
Сорт Снегирь. Выведен Ленинградским НИИСХ и ИОГЕН. Ранний. Столового назначения. Клубни розовые с мелкими красными глазками. Мякоть светло желтая. Венчик красно-фиолетовый. Урожайность 40-45 т/га. Товарность 80-92%. Масса товарного клубня 80-100 г. Многоклубневый. Крахмалистость 16-20%. Вкус и лежкость хорошие. Относительно устойчив к вирусным болезням, альтернариозу, фитофторозу по клубням и парше обыкновенной. Средневосприимчив к ризоктониозу и кольцевой гнили. Ценность сорта: высокая урожайность, крахмалистость, вкус, сохранность.
Сорт Юбилей Жукова. Выведен ВНИИКХ. Среднеранний. Столового назначения. Клубни светло-бежевые. Глазки мелкие. Мякоть белая, не темнеющая при резке и варке. Венчик белый. Урожайность 30-40 т/га. Товарность 87-98%. Масса товарного клубня 80-150 г. Крахмалистость 14-15%. Вкусовые качества хорошие. Сохранность хорошая. Устойчив к вирусным болезням, альтернариозу. Среднеустойчив по ботве и клубням к фитофторозу, парше обыкновенной, ризоктониозу. Относительно устойчив к пониженным температурам почвы при ранней посадке.
Сорт Луговской. Выведен Институтом картофелеводства Украинской академии аграрных наук. Среднеспелый, столовый. Растение прямостоячее, средней высоты, окраска цветков белая. Клубни овальной формы, кожура светло-розовая, мякоть белая, глазки мелкие, масса товарного клубня 85-125 г. Урожайность высокая (максимальная — 51,4 т/га), товарность высокая, лежкость хорошая, содержание крахмала 12-19%, вкус хороший. Устойчив к раку, относительно устойчив к фитофторозу, парше обыкновенной, среднеустойчив к вирусам, к черной ножке. Ценность сорта: стабильная урожайность, высокая товарность, хороший вкус, фитофтороустойчивость.
Сорт Малиновка. Выведен ВНИИКХ. Среднепоздний. Столового назначения и для переработки на хрустящий картофель. Клубни красные с окрашенными глазками, средней глубины. Мякоть белая. Венчик красно-фиолетовый. Урожайность 35-40 т/га. Товарность 85-92%. Масса товарного клубня 90-100 г. Крахмалистость 16-18%. Вкусовые качества высокие. Сохранность от средней до хорошей. Устойчив к картофельной нематоде и парше обыкновенной. Относительно устойчив к фитофторозу и вирусным болезням. Среднеустойчив к ри-зоктониозу и кольцевой гнили. Ценность сорта: нематодоустойчивость, хороший вкус, пригодность к переработке на хрустящий картофель.
Изучение количественного выхода микрочеренков и микроклубней в культуре in vitro на сортах различных сроков созревания
Полученные нами данные показывают, что все участвующие в опыте сорта способны формировать из in vitro микроклубней и горшечной рассады хорошо развитые растения и закладывать на столоной части растения клубни. Способность формировать миниклубни зависят от сортовых особенностей и способа их получения. Применение рассадной технологии на сорте Удача обеспечивала формирование урожая миниклубней на уровне 598,2 г/куст. При использовании в качестве посадочного материала in vitro микроклубней прибавка у этого сорта составила 163,7 г/куст. У сорта Юбилей Жукова продуктивность одного растения в рассадной культуре варьировала от 245,7 до 394,8 г/куст, однако прибавка увеличилась в варианте с использованием микроклубней на 18-55 %. Наибольший эффект наблюдался по сортам Луговской и Снегирь. Они образовывали в варианте с применением рассадного способа от 182,6 до 196,2 г/куст, но при выращивании миниклубней из микроклубней их урожай возрос в 1,8-2,3 раза.
Значительные различия в получении массы миниклубней как по рассадной технологии, так и при использовании in vitro микроклубней наблюдалось в зависимости от условий года. Применение рассадной технологии в 2006 году при наличии достаточного количества осадков в период вегетации показало лучшие результаты по накоплению массы миниклубней у большинства исследуемых сортов. Высокой продуктивностью в условиях этого года характеризовались сорта Юбилей Жукова (394,8 г/куст) и Снегирь (351,2 г/куст) (Таблица 5.1.).
Несущественные различия в метеорологические условия 2007 года не сохранили закономерное преобладание вышеуказанных сортообразцов. Урожай миниклубней сорта Юбилей Жукова в рассадной культуре снизился по сравнению с 2006 годом на 32 %, у сорта Снегирь - на 61 %. Высокой продуктивностью в условиях 2007 года характеризовался сорт Удача. Его урожай в зависимости от способа получения миниклубней различался не существенно (378,0-398,1 шт./куст). Однако при сравнительно менее благоприятных условиях 2008 года сорт Удача превосходил исследуемые сорта, как в варианте с применением микроклубней, так и в варианте с рассадой. При первом способе его урожай составил 818,3 г/куст, при втором - 470,9 г/куст. В сезон 2007 года с использованием рассадной технологии лучшими оказались сорта Луговской и Малиновка, у которых прибавка массы миниклубней по сравнению с сезоном 2006 годом составила 14% (ЗЗг/куст) и 52% (140 г/куст) соответственно.
Производство миниклубней с использованием in vitro микроклубней наиболее благоприятным оказался сезон 2007 год. Наибольшая прибавка в урожае миниклубней по сравнению с 2006 годом наблюдалась у сорта Малиновка -139,6 г/куст или 90%. Высокой продуктивностью также характеризовался сорт Юбилей Жукова- 101,3 г/куст или 21 %. По нашему мнению данная закономерность объясняется более адаптированной способностью in vitro микроклубней образовывать хорошо развитые растения и завязывать на них миниклубни, не зависимо от условий года, в то время как выращивание миниклубней с применением рассадной технологии в большей степени зависит от метеорологических условий года.
По результатам исследований количественный выход миниклубней независимо от способа их получения также зависел от биологических особенностей сортов и условий года. Наибольшим коэффициентом размножения обладали сорта Юбилей Жукова, Луговской и Малиновка. При их выращивании in vitro микроклубней они в среднем образовали от 14,1 до 15,3 миниклубней на одно растение, в рассадной культуре - от 10,7 до 14,3 шт./куст (Таблица 5.2).
Лучшие условия для формирования микроклубней у сортов Снегирь, Юбилей Жукова и Малиновка наблюдалась в 2007 году. Их выход с одного растения при использовании in vitro микроклубней составил 14,8-17,8 шт. В рассадной культуре сорта Юбилей Жукова и Малиновка образовали 13,0 и 13,9 миниклубня соответственно. Сорт Снегирь уступил им по этому показателю, его выход составил 7,2 шт./куст. При менее благоприятных метеорологических условиях 2008 г. высоким коэффициентом размножения обладали сорта Малиновка и Удача. Их выход с одного растения составил 12,7 и 13,5 шт. в рассадной культуре и 15,4 и 14,9 шт. соответственно в варианте с использованием микроклубней. Наибольшая разница по выходу миниклубней от in vitro микроклубней по сравнению с рассадной технологией отмечена у сортов Снегирь (40%), Луговской (37%) и Юбилей Жукова (30%). Наименьшее различие в зависимости от способа получения миниклубней наблюдалась у сортов Малиновка (10%) и Удача (4%).
Анализ влияния сезонов получения миниклубней показал, что в 2007 году практически по всем сортам наблюдался больший выход миниклубней как по рассадной технологии, так и с использованием микроклубней по сравнению с 2006 и 2008 годами. С использованием рассадного способа наибольшая прибавка миниклубней наблюдалась по сорту Юбилей Жукова (67%), достаточно высокая прибавка миниклубней была у сортов Луговской (21%), и Малиновка (18%). По сорту Снегирь выход миниклубней с использованием рассадного способа существенно не отличался по годам эксперимента.
При использовании in vitro микроклубней в сезон 2007 года также наблюдалась прибавка выхода миниклубней по сравнению с сезоном 2006 года у сортов Снегирь (120%), Юбилей Жукова (18%) и Малиновка (17%). По сорту Луговской не наблюдалось существенных различий в выходе миниклубней по годам изучения.
Урожайность и выход стандартной семенной фракции в зависимости от способа получения исходного материала при сравнительном испытании образцов супер-суперэлиты являются важными итоговыми показателями. С этой целью в сезон 2007 - 2008 гг. нами был заложен опыт оценки продуктивности семенного картофеля сорта Луговской категории супер-суперэлита различного происхождения. Семенной материал клонового происхождения был получен от Всероссийского НИИ мелиорированных земель (ВНИИМЗ) г. Тверь. Семенной материал с использованием гидропонных миниклубней был получен от учхоза Сахарове г. Тверь, семенной материал от рассады из микрорастений — от агро фирмы "Редкино", семенной материал от in vitro микроклубней - от элитхоза ООО ПТФ «Завидовская». Закладка опытных посадок проводилась в элитхозе ООО ПТФ «Завидовская» Конаковского района Тверской области. В результате проведенного эксперимента было выявлено, что существенное влияние на урожайность элитных посадок оказывает происхождение исходного семенного материала (таблица 5.3).
Влияние размерных характеристик in vitro микроклубней на рост, развитие растений, урожай, количественный выход оздоровленного материала
Полученные в ООО "Литвиновская" миниклубни картофеля от in vitro микроклубней в дальнейшем размножались как на этапах оригинального, так и элитного семеноводствах в семеноводческом хозяйстве ООО "ПТФ Завидовская". В соответствии с положением о семеноводстве выполнялись все необходимые мероприятия для получения качественного семенного материала на всех этапах размножения. Проводилась визуальная диагностика посадок, браковка больных растений, клубневой анализ при посадке семенного материала, диагностика ИФА и ПНР на выявление в вирусной, бактериальной и вироидной зараженности семенных посадок как на клубнях, так и на листьях. В зимне-весенний периоды хранения проводилось обследование семенного материала, перед посадкой - клубневой анализ на соответствие заявленной категории семенного материала. При посадке клубни обрабатывались препаратом "Максим" для уничтожения бактериальных и грибковых болезней с обязательным внесением в почву препарата «Актара» для защиты клубней и вегетирующих растений от листо- и клубнегрызущих вредителей. При вегетировании семенных посадок в течение вегетационного периода проводилась 2-х кратная обработка от сорняков препаратом "Зонтран" и "Зенкор, 3-х кратная обработка от фитофто-роза. За 2 недели до уборки все семенные посадки обрабатывались препаратом "Реглон" для сжигания ботвы и лучшего обпробковения кожуры семенных клубней с целью последующего качественного хранения в течение зимнего периода.
По результатам производственной проверки при выращивании различных поколений / классов семенного материала в ООО ПТФ «Завидовская» была подтверждена эффективность использования in vitro микроклубней в процессе оригинального и элитного семеноводства. Показано, что семенной материал с использованием in vitro микроклубней позволяет обеспечить поддержание в последующих полевых поколениях стабильных показателей продуктивности сорта и количественного выхода семенных клубней с единицы площади.
В 2007 г. урожайность сорта Луговской в зависимости от класса / поколения семенного материала была в пределах 32,0-36,0 т/га, количественный выход клубней стандартной фракции составил 61,5-62,7%. У сорта Ресурс эти показатели соответственно составили - 31,0-38,5 т/га и 61,6-64,4%. В 2008 г. уровень урожайности по всем семенным классам (поколениям) был несколько ниже при существенном повышении количественного выхода клубней стандартной семенной фракции (таблица 6.1).
Наблюдалось незначительное снижение урожайности семенных посадок (5-10%) в зависимости от категории семян (от питомников до элиты) у сортов Луговской и Ресурс. Количество закладываемых клубней на кусту соответствует сортовым характеристикам.
На основе результатов иммуноферментного анализа листовых проб сорта Луговской, проведенного испытательной лабораторией ФГУ «Тверская СтаЗР» в питомниках первого полевого поколения, супер-суперэлиты и элиты (Таблица 62) Таблица 6.2. Результаты иммуноферментного анализа (ИФА)
Сорт Класс/поко ление семян Площадьпосадок,га Количество растений,зараженных вируснойинфекцией Общий % заражения X S м Y L Луговской 1-е полевое поколение 0,5 0 0 0 0 0 Супер-суперэлита 1 0 0 0 0 0 Суперэлита 9,5 1 0 0 0 0 3,3 Элита 23 0 0 0 0 0 0 в пробе суперэлиты было обнаружено 1 растение с положительной реакцией на вирус X. При этом общий уровень зараженности вирусной инфекции в легкой форме составил 3,3%, что соответствует допустимым нормам стандарта. Внешних симптомов проявления вирусных болезней на растениях не обнаружено. Результаты расчетной себестоимости и рентабельность в питомниках элитного семеноводства на основе in vitro микроклубней представлены в таблице 6.3. класса семян у изучаемых сортов была одинаковая.
Анализ полученных данных показывает, что уровень рентабельности растет пропорционально с повышением класса семян. Наиболее высокие показатели по уровню рентабельности отмечены на супер-суперэлитном картофеле и составляли по сорту Луговской от 89,9 до 177,8 %, по сорту Ресурс от 108,3 до 185,7%.
Анализ урожайности репродукционных и товарных посадок картофеля показывает, что для условий Тверской и Московской областей можно с успехом использовать элитные семена полученные от in vitro микроклубней (таблица 6.4).
Урожайность посадок картофеля в хозяйствах Тверской и Московской областях полученных от семенного материала с использованием in vitro микроклубней. Название хозяйства Сорт Урожайность на год выращивания, т/га 2006 г. 2007 г. ЗАО "Калининское" Ресурс 22 (1 Т.П.) 16 (2 Т.П.) Колхоз "Мир" Ресурс 24 (2-Р) — КФХ "Опыт" Луговской 34 (2-Р) 38 (1 Т.П.) КФХ "Баландин СП." Луговской 29 (2-Р) 28 (1 Т.П.) По результатам проведенной нами оценки урожайности в хозяйствах Тверской и Московской областях было выявлено, что среднеспелые сорта Луговской и Ресурс, на уровне 2-х летних репродукционных посадок и 2-х летних товарных посадок имеют незначительное снижение урожайности (10-20%), что свидетельствует о высоком качестве семенного материала полученного с использованием in vitro микроклубней и хорошей пластичностью сортов к условиям выращивания. Глава 7. Оценка экономической эффективности применения in vitro микроклубней в процессе оригинального семеноводства картофеля
Важным элементом изучения и практического внедрения в производство оригинальных семян является ее экономическая обоснованность. С целью экономической оценки получения миниклубней от in vitro микроклубней нами была рассчитана ее экономическая эффективность по отношению к рассадной технологии. Для этого были выделены виды затрат и их объемы выполнения из расчета получения 100 тыс. шт. миниклубней с использованием in vitro микроклубней и рассадной технологии (таблица 7.1).
Проведенные расчеты по структуре затрат и себестоимости производства миниклубней при использовании рассадного способа и in vitro микроклубней показали, что наиболее дорогостоящими в структуре затрат являются расходы на исходный материал и анализы ИФА. В сумме они составляют 1305 руб. или 49% в варианте с применением рассадного способа и 969 руб. или 63% в варианте с использованием in vitro микроклубней. На оплату труда в этих вариантах, приходится 1072 руб. (41%) и 467 руб. (30%), соответственно. При этом в варианте с использованием микроклубней исключаются такие работы, как заполнение пластиковых стаканов почвенным субстратом, посадка пробирочных растений в пластиковые стаканы, полив и уход за растениями в период их адаптации к полевым условиям.
При использовании рассадного способа более затратными были работы, связанные с транспортировкой и высадкой растений в грунт, по сравнению с перевозкой и посадкой микроклубней. В этом варианте неизбежны также до полнительные затраты на приобретение укрывного материала, субстрата, емкостей для посадки пробирочных растений. Затраты средств на приготовление питательных сред и микрочеренкование растений при рассадном способе были выше в 1,5 раза, чем при использовании микроклубней.
Результаты оценки экономической эффективности показали, что в оригинальном семеноводстве картофеля на этапе выращивания миниклубней, использование in vitro микроклубней позволяет, по сравнению с рассадной культурой из микрорастений, снизить затраты в 1,7 раза.
