Оценка исходного материала для селекции томата в условиях светло-каштановых почв Прикаспия (стр. 1 )

На правах рукописи

Ха Тхи Тхань Диеп

ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ТОМАТА В УСЛОВИЯХ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ПРИКАСПИЯ

Специальность: 06.01.05 – селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Астрахань – 2011

Работа выполнена на кафедре генетики, растениеводства и защиты растений Российского университета дружбы народов и в Государственном научном учреждении Прикаспийском научно-исследовательском институте аридного земледелия Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор,

кандидат сельскохозяйственных наук,

Ведущая организация:

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия

Защита состоится 27 октября 2011 г. 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.009.09 в Астраханском государственном университете 0 А, Главный корпус АГУ.

Тел/, ;

e-mail: *****@***ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета.

Автореферат разослан _____________24 сентября______ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, доцент _____________

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Большим резервом в увеличении производства томатов для разных сроков выращивания и целей использования является выведение новых высокопродуктивных сортов и гетерозисных гибридов. За счет селекции можно не только увеличить урожайность, но и повысить качество плодов, их пригодность для транспортировки, длительного хранения, применения механизированного возделывания и уборки. Селекция также позволяет устранить потери урожая от наиболее вредоносных болезней, вредителей, паразитных растений, что в свою очередь ведет к уменьшению применения ядохимикатов при возделывании томатов и загрязнения окружающей среды. Выведение сортов и гибридов томатов в определенных климатических и почвенных условиях среды делает их адаптированными к определенным территориям и позволяет максимально использовать генетический потенциал. Прогресс в селекции никогда не останавливается и существует необходимость создавать новые более совершенные сорта и гибриды, улучшенные по одному или комплексу хозяйственно ценных признаков. Изменение структуры производства и расширение спроса на более разнообразную продукцию томата, наблюдающиеся в последние годы, привело к тому, что производитель и потребитель стали проявлять повышенный интерес к специализированным сортам, которые в большей степени, чем универсальные, удовлетворяют требованиям фермерских хозяйств, консервной промышленности и разных вкусов потребителей.

Специфические климатические и почвенные условия южной орошаемой зоны РФ вызывают необходимость того, чтобы создаваемые сорта томата были устойчивы к болезням, вредителям, абиотическим факторам. Широко внедряемое капельное орошение создает определенные условия для роста, развития растений, их сопротивляемости заболеваниям, которые необходимо учитывать при подборе сортов и исходного материала в селекции для этого способа полива.

Изучение сортообразцов томата разной селекции и выделение наиболее перспективных для включения в дальнейший селекционный процесс является актуальным в условиях светло-каштановых почв Прикаспия.

Цель исследований - отбор сортообразцов томата, обладающих комплексом хозяйственно ценных признаков и адаптационным потенциалом в условиях резко континентального климата полупустынной зоны при капельном способе орошения.

Основные задачи исследований:

1. Оценить влияние агроклиматических условий на продукционные процессы и урожайность изучаемых сортов и линий;

2. Определить реакцию сортов и линий на капельный способ полива, дать оценку сортам и линиям по коэффициенту водопотребления;

3. Выделить перспективные сорта и линии, по отдельным, и комплексу хозяйственно ценных признаков для дальнейшей селекционной работы.

Научная новизна. Впервые проведено агроэкологическое сортоизучение коллекций томатов селекции ВНИИОБ, ВНИИССОК и «Седек» в условиях аридной зоны северо-западного Прикаспия. Были изучены и выделены сорта томатов для дальнейшей селекционной работы, отработаны ресурсосберегающие технологии выращивания, обеспечивающие получение экологически чистой продукции с применением капельного орошения. Выделены наиболее перспективные по комплексу хозяйственно ценных признаков и экономической эффективности выращивания сорта, которые могут быть рекомендованы производству для широкого внедрения.

Практическая значимость. Из изученных 39 образцов томата, было выделено 27 сортов и линий, обладающих комплексом хозяйственно ценных признаков при капельном орошении для условий светло-каштановых почв Прикаспия.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены: на международной научно-практической конференции «Аридное землепользование – способы и технологии интенсификации» (с. Соленое Займище, ГНУ ПНИИАЗ, 4-6 августа 2009 г.); на международной научно-практической конференции «Социально-производственное развитие сельских муниципальных образований аридных территорий» (с. Соленое Займище, ГНУ ПНИИАЗ, 8-10 сентября 2010 г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

- оценка сортов и линий томатов по хозяйственно-ценным признакам;

- особенности формирования элементов продуктивности томата в аридных условиях;

- водопотребление томатов;

- экономическая эффективности возделывания томатов при капельном орошении.

Публикации. Автором опубликовано 6 научных работ, из них по теме диссертации 6 работ из которых в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ – 2.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов. Она изложена на 157 страницах компьютерного текста, включает 4 рисунка, 28 таблиц и 3 приложения. Список использованной литературы содержит 162 наименования, в том числе 32 иностранных автора.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, цель, научная новизна и практическая значимость научных исследований, сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Обзор литературы по вопросам исследования», дается характеристика биологических особенностей томата, агротехника его возделывания, задачи и методы селекции.

Как для Поволжья России, так и для Вьетнама актуальны исследования в области селекции томатов.

В Республике Вьетнам томат занимает более 15-17 тыс. га посевных площадей на которых производится порядка 15-17 тонн с гектара. Климат Вьетнама позволяет выращивать томаты круглый год. В летний сезон в связи со складывающимися погодными условиями необходим полив, поэтому изучение коллекции сортов томатов на капельном орошении имеет важное значение для Астраханской области и Вьетнама.

Во второй главе «Условия проведения, схема опытов, объекты и методика исследований» отмечается, что полевые исследования проводились на полях Прикаспийского НИИ аридного земледелия, расположенного на территории Черноярского района одного из самых северных районов Астраханской области.

Почвы опытного участка светло-каштановые разной степени солонцеватости, по гранулометрическому составу преимущественно суглинистые, имеют близкую к нейтральной реакцию почвенного раствора (рН 7,2-7,6). Содержание гумуса в пахотном 0-0,25 м слое колеблется в пределах 1,0-1,8 %, гидролизуемого азота - 6-9 мг, подвижного фосфора - 2-4 мг, обменного калия - 50-55 мг на 100 г почвы. Рельеф опытного участка выровненный с небольшим юго-восточным уклоном.

В годы исследований ( гг.) температура воздуха за вегетационный период изменялась в среднем от +13,00С до 17,0С, при средней многолетней - +13,90С. Сравнительно прохладным был вегетационный период 2009 года, а наиболее жарким - 2010 год (среднемесячная температура воздух составляла 13,00С,-17,00С, соответственно).

Анализируя количество осадков и их распределение за период исследований, следует отметить их неравномерность по фазам развития растений.

Анализ метеорологических условий за гг. свидетельствует о том, что условия вегетации за все годы исследований были в разной степени засушливыми.

Объект исследований. Объектами исследований являлись сорта селекции ВНИИССОК -9 , ВНИИОБ - 20 и «Седек» - 10.

Схема размещения растений томатов при высадке рассады в грунт принята следующая: расстояние между поливными шлангами – 1,4 м, посадочная борозда на расстоянии 0,2 м от поливного шланга. Между растениями в ряду 0,3 м. Таким образом, схема посадки – 1,4х0,3. Расположение растений - в двухстрочном порядке. Густота посадки при таком размещении растений 45,0 тыс. шт./га, это соответствует рекомендуемой схеме индустриальной технологии выращивания томатов - от 35,0 до 48,0 тыс. растений на гектаре.

Под сортообразцом было занято 13 м длины поливного шланга с размещением на этой площади 83 растения. Это и служило элементарной делянкой каждого из 39 изучаемых сортов. Общая площадь ее составляла 18,2 м2 (13,0м × 1,4 м).

Схема размещения крупноплодных растений томатов при высадке рассады в грунт принята следующая: расстояние между поливными шлангами – 1,40 м, посадочная борозда на расстоянии 0,2 м от поливного шланга. Между растениями в ряду 0,35 м. Таким образом, схема посадки – 1,4х0,35. Расположение растений – по одну сторону ленты. Густота посадки при таком размещении растений 30,0 тыс. шт./га.

Закладка полевого опыта производилась согласно требованиям методики полевого опыта (1985)и опытного дела в растениеводстве (1982)

Анализ влияния погодных факторов на биологическую продуктивность образцов томата проводился по данным метеостанций с. Черный Яр, находящейся в 16 км от место проведения исследований: относительная влажность воздуха (среднедекадная), сумма атмосферных осадков (подекадно и за вегетацию), сумма активных температур выше 10 градусов.

Определение влажности почвы термостатномассовым способом при посадке и в основные фазы вегетации на глубине 0-0,6 м с определением порога предполивной влажности, HB %.

Фенологические наблюдения: отмечается дата посева, появление всходов (начало-10%, массовые-75% всходов), пикировки, высадки в грунт, начала закладки 1-ой плодовой кисти, начала 10% и массового 75% созревания, также отмечают дату закладки плодовой кисти, начала цветения, начала завязывания плодов, начала созревание плодов, первого и последнего сбора, вычисляют средние данные по десяти растениям и подсчитывают число суток от массовых всходов до последней даты сбора.

Все наблюдения и учет биологической урожайности, структура урожая производились по Методике полевого опыта, Доспехов, 1985; Методике опытного дела в растениеводстве, Никитенко,1982; Методике опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве под ред. , 1992; Методическим указаниям по изучению и поддержанию мировой коллекции овощных пасленовых культур, Ленинград 1977, ВИР.

Предполивная влажность почвы, запасы почвенной влаги в слое 0-1,0 м послойно через 0,10 м определялись по формуле в основные фазы вегетации.

Обработка полученных данных проводилась методом дисперсионного анализа для однофакторного полевого опыта по методике (1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В третьей главе «Результаты исследований» представлены результаты проведенной работы по оценке селекционного материала томатов.

Посев семян сортов томатов был проведен подготовленными (обеззараженными семенами) в хорошо прогретый верхний 0-0,03 м слой почвы.

Пикировка рассады, проведенная в хорошо удобренную рыхлую почву (40 г азофоски на 1м2 – под перекопку), позволила получить к высадке 40-дневную сформированную и хорошо укоренившуюся рассаду.

Почва под высадку была предварительно увлажнена предпосадочным поливом нормой 120 м3/га. Приживание рассады заняло всего 5-6 суток и за единичным исключением было 100%-ым.

Развитие растений протекало в благоприятных условиях: при регулярных поливах малыми нормами (45-50 м3/га) с внесением 2 кг/га аммиачной селитры за один полив и рыхлениями прикорневой зоны. Влажность почвы в слое 0-0,04 м. в пределах контура увлажнения поддерживалась на уровне 80-90% НВ. Прохождение фенологических фаз на растениях томатов было очень активным и представлено на примере коллекции ВНИИССОК (таблица 1).

Таблица 1- Прохождение фенологических фаз на растениях томатов в гг.

Сорта, линии	Дата цветения	Дата плодообразования	Продолжительность периода цветения, суток	Продолжительность периода от массового цветения до плодообразования
Начало	Массовое	Начало	Массовое
Чаровница красная	7.06 ±2	16.06±4	27.06±3	8.07±4	9±2	11±2
Чаровница оранжевая	10.06±2	18.06±3	30.06±2	10.07±4	8±3	12±2
Перст	7.06±2	16.06±3	26.06±3	8.07±4	9±3	10±2
Северянка	12.06±2	20.06±4	2.07±2	12.07±4	8±3	10±3
Л 740 а	10.06±2	18.06±2	28.06±3	8.07±3	8±2	10±3
Л 750	10.06±2	18.06±2	26.06±3	8.07±3	8±2	8±2
Л 763	12.06±2	19.06±2	28.07±2	10.07±3	7±2	9±2
Малинка	10.06±2	20.06±3	30.06±2	10.07±4	10±2	10±3
Чародей	12.06±2	20.06±4	30.06±2	10.07±4	8±3	10±3

Из таблицы видно, что образование первых цветущих кистей отмечено у двух сортов Чаровница красная и Перст в первой декаде июня. Дата массового цветения наступила у этих сортов также раньше остальных на 2-4 дня. У большинства сортов массовое цветение наступило во второй декаде июня, а через 8-11 суток появились первые плоды. Массовое плодообразование проходило практически одновременно на всех сортах. Первые бурые и красные плоды появились во второй декаде июля на сортах Чаровница красная и Чаровница Оранжевая, Перст и Малинка. Первый учетный сбор плодов был проведен 25 июля, т. е. через 72-76 суток после высадки рассады в грунт.

Наши изучения томатов различной селекции проводились в условиях капельного орошения.

Оптимальная влажность почвы в сортоизучении коллекций томатов при капельном орошении поддерживалась на протяжении всей вегетации в следующих пределах: в период посадка-цветение – 80-90% НВ, цветение-плодообразование – 90%, плодообразование-полная спелось – 80% НВ.

Полив осуществлялся в течение 4 месяцев, причем за май-июнь оросительная норма составила 2400 м3/га, а за июль-август – 4100 м3/га. Оросительная норма за вегетацию составила 6500 м3/га. Суммарное водопотребление при этом находилось на уровне 7927,0 м3/га или 792,7 мм (табл. 2).

Таблица - 2 Водный баланс посевов томатов в сортоизучении,

гг.

Показатели	Среднее за 3 года
Осадки за период посадка-уборка, мм	95,0
Поливная вода, мм	650,0
Продуктивный запас влаги на начало вегетации, мм	86,4
Продуктивный запас влаги на конец вегетации, мм	38,7
Суммарное водопотребление, м3/га	7927,0

Структура суммарного водопотребления сложилась при этом следующим образом: оросительная норма – 6500 м3/га – 82,0 %; осадки – 950,0 м3/га – 12,0%; водопотребление из почвы – 477,0 м3/га - 6,0%.

На начальном этапе развития давались небольшие поливные нормы 45-50 м3/га. По мере роста растений водопотребление возрастало до 115 м3/га. Уход за растениями, кроме регулярных поливов, заключался во внесении 2 кг/га аммиачной селитры в полив и рыхлении прикорневой зоны. Влажность почвы в слое 0-40 см в пределах контура увлажнения поддерживалась на уровне 80-90% НВ.

За период вегетации проводился учет образования плодоэлементов и плодовых кистей на каждом учетном растении по сортам. Полученные данные представлены в таблице 3.

Образование элементов продуктивности на растениях томатов проходило достаточно активно. Преимущества таких сортов, как Чаровница красная, Чаровница оранжевая, Северянка, Малинка и Л 763 очевидна, т. к. к массовому плодообразованию на растениях этих сортов было наибольшее количество плодовых кистей с максимальным количеством плодов.

Благоприятные условия тепло - и влагообеспечения вегетационного периода томатов вызвали ускоренное прохождение фенологических фаз и сокращение межфазных периодов до минимума и у коллекции ВНИИОБ. Динамика плодообразования по сортам представлена в таблице 4.

Начало цветения у основной массы сортов, за исключение четырех (Моряна, Карат, Праздничный и Каспий), отмечено 16 июня и вошло в полную фазу к 20 июня. Появление первых плодов зафиксировано на томатах уже через неделю - 27 июня. Наибольшее количество плодов на растении отмечено у сортов – Аран – 2,0; Петровский – 1,4 и других. К массовому плодообразованию наибольшее количество плодов на кисти – 6,7 шт. также отмечено по сорту Аран, 6,0 – по сорту Форвард. Сорта Торпедо и Рановик имели показатель 5,7 шт. плодов на одной кисти.

Продуктивность растений томатов во многом зависит от генотипических особенностей сорта при равных условиях выращивания. Так как коллекции высевались, а затем и высаживались с разницей в неделю, прохождение фенологических фаз и созревание первых плодов проходило с недельным опережением на сортах коллекции ВНИИССОК.

Пик формирования и созревания урожая плодов приходится на 13 и 19 августа практически по всем сортам и линиям.

За проведенные сборы продуктивность одного растения по сортам варьирует в значительной степени. Максимальный показатель получен у сорта Чаровница оранжевая – 4271,0 г/раст. и у линии Л 763 – 3423,0 г/раст.

Анализ структуры урожая, проведенный по результатам учетных сборов, дает представление, о том, благодаря чему был сформирован урожай плодов: за счет количества плодов или за счет их крупности. В средне за годы изучения наибольшее количество плодов на растении получено у Чаровницы оранжевой – 32,7 шт., Чаровницы красной – 19,7 и Северянки – 19,1 шт. У остальных сортов этот показатель колебался от минимума сортов – 6 шт. у Л 750 до 15, 9 шт. – у Л 763. Средняя масса плодов за учетный период (42 календарных дня) была максимальной у линии 750 и составила 162,4 г у линии 763-126,1 г, а также у сорта Чародей – 123,6 г. Остальные сорта имели среднюю массу плода от 53,5 г – у сорта Чаровница красная до 84,7 г – у сорта Чаровница оранжевая.

В результате проведенных учетов нами получены следующие урожайные данные от 103,1 т/га у сорта Малинка до максимального 197,0 т/га у сорта Чаровница оранжевая.

Однако наряду с положительными сторонами капельного орошения, растения томатов бывают часто подвержены бактериальным и другим заболеваниям, чаще всего это вершинная гниль плодов, растрескиваемость, столбур. В связи с этим, сорта томатов для выращивания на капельном орошении должны подбираться с учетом их максимальной устойчивости к низкой относительной влажности воздуха и одновременно высокой жаростойкостью. Проведенные учеты показали, что товарность плодов в сильной степени зависела от многих факторов: степени увлажнения почвы, интенсивности и частоты поливов, проведения своевременных защитных мероприятий на растениях томатов, а также формы куста.