Исследование компактных форм малины в засушливых условиях вегетационного периода на Среднем Урале

Полный текст

Введение

Малина является одной из трудоемких ягодных культур. Ее возделывание предполагает использование таких агротехнических приемов, как установка шпалеры, привязка побегов к ней, обрезка подмерзших верхушек побегов, нормировка однолетних побегов на единицу плодоносящей полосы, вырезка отплодоносивших побегов и др. (Казаков, 2001; Евдокименко, Лебедев, 2015). При всех трудностях возделывания данной культуры, малина пользуется большим спросом у населения, который растет из года в год (Подгаецкий, Евдокименко, 2021). Для удовлетворения потребности в ягодной продукции необходимо использование в насаждениях высокоурожайных сортов.

Один из способов повышения урожайности – выращивание сортов малины с компактным типом куста, имеющим побеги с укороченными междоузлиями и увеличенное количество латералов (плодовых веточек) на побеге (Кичина, Зарубин, 1992; Казаков, Кулагина, 1991; Богомолова и др., 2018; Легкая, Дмитриева, 2014).

Наряду с компактностью побегов новые сорта должны быть крупноплодными и адаптированы к условиям региона возделывания. В условиях Среднего Урала технология выращивания малины предусматривает пригибание побегов на зиму (Слепнева и др., 2022), что препятствует подмерзанию побегов в зимний период. Но наблюдающиеся в последние годы стрессоры вегетационного периода, особенно засушливые условия с дефицитом осадков (Андреева, 2021), оказывают негативное влияние в первую очередь на урожайность культуры (Ожерельева, Богомолова, 2011; Горбунов и др., 2020; Perasović., 2013). Тем самым, приведя к необходимости введения в комплекс хозяйственно-ценных признаков для такой довольно влаголюбивой культуры и признак «засухоустойчивость». В полевых условиях засухоустойчивость определяется по состоянию растений (увядание и засыхание листьев, побегов) и размеру и качеству ягод. Устойчивые к засухе сорта меньше подвержены влиянию высоких температур и сухости воздуха (Богомолова и др., 2019; Barney et al., 2007).

Цель исследований – оценка компактных форм малины по устойчивости к засушливым условиям периода вегетации.

Материалы и методы

Место проведения исследований – Свердловская селекционная станция садовод­ства – структурное подразделение ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, УНУ «Генофонд плодовых, ягод­ных и декоративных культур на Среднем Урале» (Свердловская ССС ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, г. Екатеринбург) в 2019…2022 гг.

Объектами исследований являлись 5 отборных сеянцев малины, полученных от источника признака компактности 5-45-07 (показатель компактности 3,2) (таблица 1). Форма 5-45-07 выделена из потомства от свободного опыления сорта Ванда.

 

Таблица 1 – Происхождение изучаемых компактных форм

Сеянец	Происхождение
1-61-15	5-45-07 × Антарес
2-61-15	5-45-07 × Антарес
3-61-15	5-45-07 × Антарес
4-61-15	5-45-07 × Антарес
62-15	5-45-07, свободное опыление

 

Наблюдения и учеты выполнялись согласно «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Казаков и др., 1999). Уровень компактности сеянцев определяли по значению отношения средней длины междоузлия к диаметру средней части побега. Показатель компактности не должен быть ниже 2 (Тарашвили, 1987) и превышать 4 (Казаков, Кулагина, 1991). В качестве контроля взят некомпактный сорт Высокая. На сеянцах проведены исследования по подмерзанию, компонентам продуктивности и урожайности в год отбора.

Отборные компактные сеянцы высажены осенью 2019 г. на участок сортоизучения. Контрольный сорт – Высокая. Схема посадки 3 × 1 м. Участок на богаре. Для определения уровня зимостойкости – побеги на зиму не пригибались.

Данные урожайности обрабатывались методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1979).

Гидротермический коэффициент (ГТК) по Г.Т. Селянинову использовался для определения влагообеспеченности вегетационных периодов. В соответствии с ним обеспеченность влагой территории классифицируется как: больше 1,6 – избыточное увлажнение; достаточное увлажнение – 1,6…1,3; слабая засушливость – 1,3…1,0; засушливость – 1,0…0,7; сильная засушливость – 0,7…0,4; менее 0,4 – сухость (Селянинов, 1928).

Условия перезимовки 2018/2019, 2020/2021, 2021/2022 гг. для культуры малины не являлись критическими: минимальная температура воздуха не опускалась ниже -32,3…-33,0 ºС в январе, когда морозоустойчивость малины максимальная. Степень подмерзания всех отборных сеянцев за весь период исследований не превышала 1,0…2,0 баллов.

С мая по июнь в 2019, 2021 гг. наблюдалось отрицательное воздействие дефицита осадков и повышенных температур воздуха (таблица 2).

 

Таблица 2 – Показатели гидротермического коэффициента (ГТК) вегетационных периодов 2019, 2021, 2022 гг.

Год	Гидротермический коэффициент
	Май	Июнь	Июль	Август
2019	0,8	0,9	1,8	1,6
2021	0,2	0,8	1,5	0,8
2022	2,8	1,8	0,2	0,4

 

При этом проявление негативных последствий засушливых условий вегетации на прохождение фенофаз отмечено в 2021 г. По сравнению с 2019 и 2022 гг. исследований, цветение малины в 2021 г. началось на 12…14 дней раньше (30 мая…4 июня) и проходило в более сжатые сроки (10…16 дней). Созревание ягод также началось на 15…19 дней раньше (25…30 июня 2021 г.).

Засуха наблюдалась и в июле – августе 2022 г. (ГТК 0,2 и 0,4 соответственно) в период налива и созревания ягод. Результатом чего стало сильное мельчание ягод и усыхание до 50…60% плодоносящих побегов на делянке.

Результаты и их обсуждение

В 2019 г. среди сеянцев семьи 5-45-07 × Антарес и в популяции от свободного опыления формы 5-45-07 были выделены по габитусу куста 5 отборных сеянцев (таблица 3).

 

Таблица 3 – Характеристика отборных сеянцев малины по признаку компактности в первичном отборе, 2019 г.

Сеянец	Высота побегов, см	Количество междоузлий, шт./ побег	Средняя длина междоузлия, см	Диаметр средней части побега, см	Отношение длины междоузлия к диаметру побега
Высокая – контроль	150	29	5,2	0,8	6,5
62-15	110	46	2,4	1,1	2,2
2-61-15	140	56	2,5	1,1	2,3
4-61-15	170	62	2,7	1,2	2,3
3-61-15	150	44	3,4	0,9	3,8
1-61-15	160	30	5,3	1,1	4,8

 

По показателю компактности (отношению длины междоузлия к диаметру побега) все выделенные сеянцы по сравнению с контрольным сортом Высокая имеют более низкое значение – 2,2…4,8. Но, согласно ранее проведенным исследованиям (Тарашвили, 1987; Казаков, Кулагина, 1991), уровень компактности сеянца 1-61-15 превышает максимальное значение (больше 4), поэтому он исключен из дальнейших исследований.

По компонентам продуктивности оставшиеся в исследованиях компактные отборные сеянцы выделяются на фоне контроля (таблица 4).

 

Таблица 4 – Компоненты продуктивности отборных сеянцев малины в первичном отборе, 2019 г.

Сеянец	Плодоносящих побегов, шт./куст	Латералов, шт./побег	Ягод на одном латерале, шт.	Средняя масса ягоды, г	Нагрузка урожаем одного побега, г
Высокая – контроль	7	9	5,2	2,3	108,1
4-61-15	8	19	7,1	3,9	526,1
62-15	2	15	7,3	4,1	449,0
3-61-15	9	13	5,5	4,1	293,2
2-61-15	5	14	2,9	3,8	154,2

 

Наибольшая нагрузка побега урожаем у сеянцев 62-15 и 4-61-15 (449,0 г и 526,1 г соответственно). Довольно низкий, почти на уровне контроля данный показатель у сеянца 2-61-15 (154,2 г).

В таблице 5 представлена краткая характеристика отборных сеянцев по основным хозяйственно-ценным признакам при первичном отборе.

 

Таблица 5 – Краткая хозяйственно-биологическая характеристика отборных сеянцев в первичном отборе, 2019 г.

Сеянец	Степень подмерзания, балл	Урожайность, ц/га	Масса ягоды, г		Оценка вкуса, балл
			в первом сборе	средняя
Высокая – контроль	1,5	41,8	2,8	2,3	4,4
4-61-15	0,5	79,4	5,6	3,9	4,4
3-61-15	1,0	55,0	5,8	4,1	4,4
62-15	0,5	42,2	5,0	4,1	4,4
2-61-15	1,0	29,4	5,5	3,8	4,3

 

Степень подмерзания всех выделенных сеянцев выше, чем у контрольного сорта Высокая, и находилась в пределах 0,5…1,0 балла.

Наиболее урожайные из числа отобранных сеянцев 3-61-15 и 4-61-15 (55,0 и 79,4 ц/га соответственно). На уровне контроля данный показатель у сеянца 62-15 – 42,2 ц/га. Сеянец 2-61-15 оказался самым низкоурожайным – 29,4 ц/га.

Все отобранные компактные сеянцы крупноплодны, средняя масса ягоды по всем сборам составила 3,8…4,1 г.

Оценка вкуса свежих ягод у всех сеянцев на уровне контрольного сорта Высокая (4,3…4,4 балла).

В таблице 6 представлены данные по урожайности отборных компактных сеянцев на участке сортоизучения за 2021…2022 гг. Оба года характеризовались как засушливые, при этом засуха 2022 г. в период налива и созревания ягод оказала более сильное влияние – ягоды и побеги засыхали на кусте (таблица 7).

 

Таблица 6 – Урожайность и средняя масса ягоды компактных сеянцев малины в засушливых условиях периода исследований, 2021…2022 гг.

Сеянец	Урожайность, ц/га			Средняя масса ягоды, г
	2021 г.	2022 г.	Средняя	2021 г.	2022 г.	Средняя
Высокая – контроль	9,6	12,2	10,9	1,6	1,0	1,3
4-61-15	17,2	33,9	25,6	3,2	2,1	2,7
3-61-15	18,2	15,5	16,9	3,0	2,0	2,5
62-15	4,6	16,7	10,7	2,8	1,7	2,3
2-61-15	1,6	15,8	8,7	3,6	2,0	2,8
НСР05			4,3			0,1

 

Таблица 7 – Результаты влияния засушливых условий вегетационного периода 2022 г. на отборные сеянцы малины

Сеянец	Количество плодоносящих побегов на 1 куст		Количество ягод на 1 куст
	Всего, шт.	Из них засохших, %	Всего, шт.	Из них засохших, %
Высокая – контроль	7,2	87,5	271,0	64,0
62-15	6,0	0,0	140,0	0,0
2-61-15	6,3	0,0	163,3	0,0
3-61-15	11,0	9,1	296,0	24,3
4-61-15	6,4	13,6	307,2	13,3

 

По средней урожайности за два года исследований выделяются сеянцы 3-61-15 и 4-61-15 (16,9 и 25,6 ц/га соответственно). Урожайность остальных сеянцев в опыте была на уровне контроля.

По средней массе ягоды все отборные сеянцы значительно превосходят показатель контрольного сорта Высокая – 2,3…2,8 г.

Сильнее всего влияние засухи отразилось на контрольном сорте Высокая – засохло 87,5% плодоносящих побегов и 64,0% ягод на кусте. Слабо пострадали сеянцы 3-61-15 и 4-61-15, засохло побегов 9,1…13,6% и 13,3…24,3% ягод. Устойчивыми оказались сеянцы 62-15 и 2-61-15, на данных сеянцах не наблюдалось засыхания побегов и ягод.

Заключение

По результатам оценки засухоустойчивости компактных форм малины выделяются сеянцы 62-15 и 2-61-15 с высокой устойчивостью, без повреждений от действия высоких температур воздуха и дефицита осадков. Хорошей устойчивостью к засухе отличаются сеянцы 3-61-15 и 4-61-15, которые совмещают в своем генотипе и комплекс других хозяйственно-ценных признаков (зимостойкость, урожайность, крупноплодность).

Выделенные компактные формы малины планируется использовать в селекционном процессе в качестве засухоустойчивых и комплексных источников признаков.

Благодарности

Исследования выполнены по государственному заданию НИОКР по направлению 4.1.2. Растениеводство, защита и биотехнология растений. Раздел 4.1.2.1 Поиск, сохранение, изучение генетических ресурсов растений и использование их в селекционном процессе при создании новых форм, сортов и гибридов сельскохозяйственных, лекарственных и ароматических культур. По теме «Создание конкурентоспособных, высокоурожайных сортов зерновых, зернобобовых, кормовых, плодово-ягодных культур и картофеля мирового уровня на основе перспективных генетических ресурсов, устойчивых к био- и абиотическим факторам» (№ 0532-2021-0008).

Конфликт интересов

Автор статьи заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Об авторах

Елена Юрьевна Невоструева

ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»

Автор, ответственный за переписку.
Email: sadovodnauka@mail.ru

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

Россия, 620142, ул. Белинского, 112а, г. Екатеринбург

Список литературы

Дополнительные файлы