Спосіб вирощування насінневої картоплі на безвірусній основі

Винахід відноситься до сільського господарства, до технології відтворення еліти картоплі на основі одержання вихідного безвірусного матеріалу в культурі in vitro з використанням методу двоврожайної культури, зокрема для насінницьких господарств зони зрошуваного землеробства. Відомий спосіб відтворення еліти на оздоровленій основі включає розмноження вихідного матеріалу розсадою, пробірковими рослинами і мікробульбами. Спосіб забезпечує скорочення терміну одержання еліти картоплі з 4 - х до 3 - х років (029110031051... "Удосконалення" додаток 1). Відомий також спосіб одержання насіннєвої картоплі включає вирощування еліти за трьохрічним циклом насінництва, коли суперсупереліта, сулереліта та еліта висаджуються в літньо-осінній період на насінницьких ділянках. При цьому розмноження матеріалу до еліти проводиться шляхом наложения. Спосіб сприяє збільшенню коефіцієнту розмноження, стабілізації в потомстві характерних для сорту господарськоцінних ознак, а також скороченню до 3 - х років терміну одержання елітного матеріалу. Цей спосіб найбільш близький до заявленого за позитивним ефектом і досягаємому технічному результату, але він не може бути використаним в умовах Півдня, оскільки при використанні методу наложения спостерігається практично повне виродження матеріалу вже на 3 - й рік репродуціювання (Авт. св. СССР №1423014, кл. A01B70/02, 1985 (прототип)). Задачею винаходу є скорочення строку одержання еліти картоплі до 3 - х років, зменшення можливого перезараження рослин вірусними хворобами, зниження негативного впливу жорстких погодних умов на процес виродження матеріалу, збільшення коефіцієнту розмноження і збереження сортових якостей в умовах посушливого клімату. Поставлена задача досягається тим, що відтворення еліти відбувається за трьохрічним циклом насінництва, коли в першій польовій репродукції розмножується вихідний матеріал з закритого грунту в розсаднику випробування, рослини вирощують на протязі всього вегетаційного періоду. Подальше розмноження здійснюється методом двоврожайної культури, бульби, одержані в розсаднику випробування, висаджують весною в розсадник розмноження і збирають врожай в кінці червня - друга польова репродукція. В цей же рік свіжезібрані бульби з розсаднику розмноження висаджують на початку липня в розсаднику супер-супереліти, врожай збирають в жовтні - третя польова репродукція. На третій рік бульби з розсаднику суперсупереліти висаджують весною для одержання супереліти наприкінці червня - четверта польова репродукція і на початку липня свіжезібрані бульби з розсаднику супереліти висаджують в розсадник еліти, яку збирають в першу декаду жовтня. При цьому вихідний насіннєвий матеріал, одержаний в культурі in vitro, на першому етапі розмножують з використанням закритого грунту. Спосіб розроблено і експериментально випробувано відділом біотехнології картоплі Інституту зрошуваного землеробства УААН в 1991 - 1996 роках в умовах посушливого клімату півдня України на зрошенні. Грунтово-кліматичні умови Півдня не сприяють росту та розвитку рослин картоплі і одержанню високих врожаїв. Грунти - важкі по фізичному складу, що утруднює розвиток бульбового гнізда; погода в період вегетації, як правило, пов'язана з високими температурам повітря і грунту, частими суховіями, рідкими дощами переважно ливневого характеру. Все це робить неможливим одержання врожаїв картоплі без зрошення. В роки проведення досліджень погодні умови були контрастними: зими малосніжними з раннім весняним потеплінням. В 1991 - 1994 роках спостерігалась рання весна, що дало змогу розпочати польові роботи в кінці березня. В 1995 і 1996 роках весна була затяжною, роботи розпочали лише в квітні. З шести років лише в 1993 і 1994 роках літо було більш м'яким, в інші - характеризувалось жаркою сухою погодою з частими суховіями, коли відносна вологість повітря знижувалась до 24 - 30%. Найбільш жорсткі умови склалися на протязі вегетаційного періоду 1996 року: в травні почалося різке зростання температур, повітря і вже в першу декаду температура на поверхні грунту досягала 57°C, в червні 8 днів мали середньодобову температуру вище 30°C та 11 днів - з відносною вологістю повітря 23 - 30%, температура на поверхні грунту сягала 64°C, в липні умови ще більше ускладнилися для рослин. В цей рік вегетація рослин практично відбувалася всього місяць, оскільки умови іншого часу складалися так, що рослини лише зберігали життєздатність. Досліджували схеми одержання еліти картоплі на безвірусній основі для вирішення проблеми забезпечення регіону насіннєвою і продовольчою картоплею, одержання насіннєвого матеріалу вищих репродукцій на безвірусній основі з використанням методів біотехнології та двоврожайної культури при розмноженні вихідного матеріалу культури in vitro для стримування процесу виродження і збільшення продуктивності. В дослідженнях по вивченню схем вирощування еліти картоплі передбачено одержання і размножения вихідного матеріалу в умовах лабораторії і теплиці. В польову репродукуванні розмноження матеріалу відбувається за 5 етапів: 1 рік 1 етап - розсадник випробування-весняне садіння, збирання в біологічній стиглості (1991, 1993, 1994pp.); 2 рік 2 етап - розсадник розмноження - весняне садіння, збирання в кінці червня (1992, 1994, 1995рр.); 3 етап - розсадник супер-супереліти - літнє садіння свіжезібраними бульбами (1992, 1994, 1995рр.); 3 рік 4 етап - розсадник супереліти - весняне садіння, збирання в кінці червня (1993, 1995, 1996рр.); 5 етап - розсадник еліти - літнє садіння свіжозібраними бульбами (1993, 1995, 1996рр.). Варіанти досліду відрізнялись якістю садівного матеріалу в розсаднику випробування: в першому варіанті висаджували мінібульби, одержані в теплиці з розсадних рослин, в другому варіанті мінібульби одержані в теплиці з мікробульб, в третьому варіанті - розсадні рослини, одержані шляхом вкореніння в торфокрошці пробіркових рослин в закритому грунті; в четвертому мікробульби культури in vitro. В розсадниках супереліти та еліти для порівняння висаджували матеріал від супер-супереліти Інституту картоплярства УААН (варіант 5). Схеми досліджувались на сорту Незабудка. Повний обсяг досліджень проведено по трьох роках в кожному розсаднику. Проведення досліду супроводжувалось фенологічними спостереженнями, обліком густоти насадження після появи сходів та перед збиранням, визначенням ураженості рослин вірусними хворобами за візуальною оцінкою та визначенням наявності вірусної інфекції в рослинах в латентній формі за серологічною оцінкою, визначення ураженості рослин фітофторозом та ін. хворобами, ураженості бульб паршею звичайною, фітофторозом, кільцевою гниллю та ін. бульбовими хворобами, обліком врожаю з визначенням вмісту насіннєвих бульб по кількості і масі, вмісту в бульбах сухих речовин, крохмалю. Агротехніка в дослідах була загальноприйнятою для вирощування картоплі на Півдні в умовах зрошення, коли весною бульби висаджують в гребені, що попередньо нарізані минулої осені, до раннього збирання проводять 2 4 поливи дощуванням (кількість пов'язана з погодними умовами), рихлення та підгортання рослин, боротьба з шкідниками. При двоврожайній культурі перший врожай збирають 25 - 30 червня, обробляють бульби стимуляторами для переривання періоду спокою у складі 1% тиосечовини, 1% роданістого калію, 0,002% янтарної кислоти 10,0005% гібереліну і висаджують в грунт не пізніше 10 липня також в нарізані гребені. Для одержання сходів грунт підтримують у зволоженому стані шляхом поливі в нормою 250 - 350м3/га води. Інші прийоми по догляду за посівами ті ж, що при весняному садінні. Збирають бульби в літніх посадках в першій декаді жовтня. Спостереження в розсаднику випробування за появою сходів та приживаємістю розсадних рослин показали, що краще за інші зійшли рослини від мінібульб з розсади (вар.1), схожість склала 76,2%, мікробульби зійшли лише на 60% (вар.4) (табл.1). Розсада мала приживаємість в середньому за 3 роки 85,6%. Відповідно цим показникам найбільш високу густоту насадження забезпечили розсадні рослини - 49,1тис.шт/га, потім мінібульби з розсади - 43,5тис.шт/га. Мінібульби з мікробульб та мікробульби забезпечили відповідно 38,4 та 34,6тис.шт/га. В розсаднику розмноження схожість садівного матеріалу коливалась за варіантами від 86 (вар.2) до 95 (вар.1)% і густота стояння рослин також була близькою. В літній посадці свіжезібраними бульбами розсаднику супер-супереліти максимальна схожість спостерігалась у матеріалу з мінібульб від мікробульб - 82,7%. Порівняння з привозним матеріалом в розсадниках супереліти та еліти показало, що при весняному садінні в розсаднику супереліти всхожість досліджуємого матеріалу у всіх варіантах перевищувала всхожість матеріалу з Інституту картоплярства на 5 - 8%. В літній посадці свіжезібраними бульбами розсаднику еліти матеріал з мінібульб від розсади мав більшу всхожість ніж привозний на 4%. Тобто, кращі дослідні варіанти навіть мали перевагу над матеріалом одержаним в кращих умовах центрального регіону України за життєздатністю. Аналіз одержаних врожаїв показує, що досить стабільно в процесі насінництва проходить матеріал з мінібульб від розсади і мікробульб (вар.1 та 2) і з розсади (вар.3). В цих варіантах врожаї насінницьких бульб на всіх етапах практично однакові і в розсадниках супереліти на еліти не тільки не поступаються привозному матеріалу, і мають невелику перевагу (табл.2). В варіанті, де досліджується матеріал з мікробульб, спостерігається зниження продуктивності в розсаднику випробування на 56,6% в порівнянні з першим і на 57,4% в порівнянні з другим варіантами. Негативний вплив висадження мікробульб безпосередньо в поле пов'язане в першу чергу з тим, що мала і слабка рослина з мікробульби не в змозі протистояти жорстким погодним умовам, спостерігається втрата тургору листяним апаратом, рослина прив'ядає і не може забезпечити високу продуктивність. В розсаднику розмноження в цьому варіанті врожай також найнижчий, оскільки висаджувати доводиться бульби меншої фракції по вищезазначеній причині. Зниження проти 1 та 2 го варіантів складає 26,8 та 27,8%. І, хоча при подальшому розмноженні продуктивність від мікробульб не поступається іншим варіантам, це не може не відбитись на об'ємах відтвореної еліти, тому в порівнянні з іншим вихідним матеріалом мікробульби при безпосередньому садінні в полі не можуть забезпечити максимальний біологічний і економічний ефект. По кількості насіннєвих бульб в урожаї еліти перевага за варіантами, де в якості вихідного матеріалу використовували мінібульби від розсади та мінібульби від мікробульб, прибавка в порівнянні з привозним матеріалом складає відповідно 3,2 і 2,3% (табл.3). По вмісту в бульбах сухих речовин та крохмалю варіанти рівноцінні. Одним з найважливіших показників ефективності відтворення еліти є показник ураженості рослин вірусними хворобами. На Півдні до цього періоду не велося насінництво картоплі по причині значного виродження матеріалу при його репродуціюванні методом наложения, коли насіннєві бульби, одержані при весняному садінні, використовували для наступного весняного садіння. Спостереження за рослинами при розмноженні матеріалу у двоурожайній культурі дозволяють зробити висновок, що на протязі всього процесу відтворення еліти рослини залишаються здоровими (табл.4). Це пов'язано насамперед з тим, що в процесі насінництва використовуються фізіологічно молоді бульби, оскільки період вегетації рослин не перевищує двох місяців як в весняному садінні при ранньому збиранні, так і в літніх посадках свіжезібраними бульбами. Економічна оцінка процесу відтворення еліти шляхом використання вихідного матеріалу різної якості показала, що для Півдня найбільш економічно обоснованими є схеми насінництва, де вихідний безвірусний матеріал, одержаний в біотехнологічній лабораторії, проходить перший етап розмноження в умовах закритого грунту. Додаткові витрати на цей етап нівелюються за рахунок одержання більшої кількості насіннєвого матеріалу при наступному розмноженні. Собівартість насіннєвих бульб вищих репродукцій в цих схемах нижча за собівартість матеріалу відповідної категорії від привозної супер супереліти: супереліти на 8,3 - 16,4%, еліти - на 15,4 - 7,4% (табл.5). В варіантах, де розмноження в польових умовах починається безпосередньо з розсади та мікробульб, навпаки, собівартість еліти на 16,0 та 21,1% вища за привозну, що пов'язано з великими додатковими витратами на садіння та догляд за розсадою і низькою продуктивністю рослин від мікробульб. Таким чином, дослідний матеріал доведений в табл.1, свідчить про ефективність запропонованого способу одержання насіннєвої картоплі вищих репродукцій на безвірусній основі в умовах посушливого клімату.