Спосіб оцінки стійкості сортів картоплі до посухи

Спосіб оцінки СТІЙКОСТІ сортів картоплі до посухи, що передбачає вимірювання води у зразку листків та наступну оцінку посухостійкості, який відрізняється тим, що коефіцієнт посухостійкості визначають на основі водозатримувальної і водовідновної здатності клггин листків, кожен з яких вимірюють за умов оптимального забезпечення вологою (контроль) та за дії посухи, при цьому чим ближче величина коефіцієнту посухостійкості за дії посухи до такої для контролю, тим вище посухостійкість сорту Винахід відноситься до фізіологи рослин та рослинництва і може бути використаний в сільському господарстві та в науково-дослідних лабораторіях для оцінки і відбору генотипів картоплі на посухостійкість Метою винаходу є поліпшення відбору геноти лась з грунту природним шляхом і КІЛЬКІСТЬ продуктивної вологи, яка транспірується фггомасою рослин протягом доби Посухостійкість визначають за відношенням КІЛЬКОСТІ міцнозв'язаної води до вільної в листках рослин "Способ оценки засухоустойчивости растений" (SU № 1709956 А1, МКИ А 01 G 7/00, Бюл № 5, 07 02 92) При цьому роблять запис термограми за допомогою прижатої до висічки з листка термопари і самописця потенціометра Недоліком цих способів є тривалість і складність проведення експерименту Найбільш близьким до запропонованого нами способу оцінки СТІЙКОСТІ сортів картоплі до посухи є "Способ оценки водоудерживающей способности листьев растений" (пат SU 1738151 А1, МКИ А 01 G 7/00, Бюл № 21, 07 06 92) Суть якого заключається у визначені водозатримувальної здатності рослин за відношенням вихідної води з висічок листків певного розміру до втрат води зразком при дії теплового пошкодження В процесі прогрівання листка проводять запис змін його температури на потенцюметрі-самописці Недоліком даного способу є потреба складного обладнання і значних затрат часу Крім того даний спосіб не дає змоги більш точно, швидко і комплексно оцінити фізіологічний стан рослин за дії ґрунтової і атмосферної посухи В основу нашого винаходу поставлено задачу розробити швидкий і ефективний спосіб оцінки СТІЙКОСТІ сортів картоплі до посухи, який передбачає вимірювання води у зразку листків та наступну пів картоплі за СТІЙКІСТЮ ДО посухи Посухостійкість часто є визначальною у забезпеченні високих урожаїв картоплі В селекційній роботі актуальною є розробка експрес-методів оцінки і відбору стійких гібридів та сортів картоплі Відомо "Способ определения устойчивости растений к стрессовым воздействиям" (пат SU № 1761047 АІ, МКИ А 01 G 7/00, Бюл № 34, 15 09 92), який включає отримання водного екстракту листків рослин і визначення оптичної його густини при 260 - 280нм і довжині оптичного шляху 0,5см В якості екстрагента використовують розчин з рН 3,0 - 3,8, отриманий мембранним електролізом води в анодній камері Екстракцію проводять протягом 25 - 35хв при температурі 19 - 21 °С і ваговому співвідношенні листків екстрагент 1 10 Відомо "Способ определения водного дефицита у растений" (пат SU № 1738152 АІ, МКИ А 01 G 7/00, Бюл № 21, 07 06 92), для оцінки фізіологічного стану рослин в залежності від величини ґрунтових вологозапасів Для цього попередньо визначають запас продуктивної вологи в шарі грунту, який займає коренева система рослини (виходячи з розміру проекції крони рослини по середньому ярусу і глибини залягання в грунті основної маси коренів рослини), КІЛЬКІСТЬ вологи, яка випарува ю ю о ю 45055 оцінку посухостійкості, який відрізняється тим, що коефіцієнт посухостійкості визначають на основі водозатримувальної і водовідновної здатності клітин листків, кожен з яких вимірюють за умов оптимального забезпечення вологою (контроль) та за дії посухи, при цьому чим ближче величина коефіцієнту посухостійкості за дії посухи до такої для контролю, тим вище посухостійкість сорту Запропонований спосіб збільшує достовірність і узгодженість результатів і включає вимірювання водозатримувальної і водовідновної здатності в листках рослин, який відрізняється тим, що з метою підвищення його ефективності для прискорення селекційного процесу і розширення адаптивних можливостей використовують коефіцієнти водозатримання, водовідновлення та посухостійкості Заявлений спосіб здійснюється таким чином Зранку відбирають середні проби листків картоплі (4-й ярус зверху) в целофанові пакети, зважують, розміщують на стелажах і витримують протягом 24 год при кімнатній температурі Після того, як листки зів'яли, їх зважують і занують в пробірки з водою для відновлення насичення Через добу листки повторно зважують і вираховують коефіцієнти водозатримання х 100) (%), сира маса листків водовідновлення маса лисків після насичення (Квв = х 100) (%), сира маса листків посухостійкості Квз х Квв (Кпс = Коефіцієнти водозатримання, водовідновлення та посухостійкості сортів стандартів картоплі (середнє за 1997-1999 рр ) Сорти Незабудка Бородянська Зов Пролісок Гарт* Світанок Київський Шевська Луговська Гатчинська Зарево Ласунак Темп* Древлян ка* НІР0 05 маса листків після підсихання (Квз = Таблицяі ) (%) сортів картоплі 100 Коефіцієнти Кву і Квв пов'язані з фізіологічними параметрами водного режиму рослин наступними залежностями Квв-1 ВД (водний дефіцит) листків = Квв - Квз Вміст ВОДИ В листках = 1 - Квз Збільшення Квз індукує зростання водного дефіциту і вмісту води в листках картоплі Кореляція між водним дефіцитом, вмістом води і Квв має більш складний характер і залежить від співвідношення Квв і Квз Фукцюнальний зв'язок запропонованих коефіцієнтів від параметрів водообміну визначає їх залежність від фази розвитку, сортових особливостей, умов вирощування і дозволяє інтегрально оцінювати водний статус сортів картоплі Втабл 1, 2, 3 наведені коефіцієнти водозатримання, водовідновлення та посухостійкості сортів стандартів картоплі, що використовуються в селекційній роботі і створені в Інституті картоплярства УААН в 1991-1999 рр та переданих в Держвипробування Коефіцієнти (%) Водозат- Водовіднов- По сухоримання лення стій кості 56 79 44 50 74 37 53 37 39 75 40 43 40 15 17 34 36 49 48 38 47 52 35 7-Ю 61 43 64 65 52 50 71 41 8-Ю 21 15 31 31 20 15 37 14 - сорти картоплі, що використовуються в інших дослідах по посухостійкості Серед стандартів відносною посухостійкістю відзначались сорти картоплі Незабудка, Зов, Бородянськата Темп Наші багаторічні дослідження показали, що посухостійкість сортів картоплі змінюється залежно від якості насіннєвого матеріалу, удобрення, стану ПОСІВІВ Високою посухостійкістю відрізнялись гібриди картоплі з розвиненою надземною масою Посухостійкі сорти картоплі можна розділити на дві групи, які мають ознаки ксерофтв і утримують значні пули води в тканинах Для першої групи характерно формування задовільного врожаю бульб порівняно з іншими сортами в період посухи Такі сорти заносяться в Реєстр сортів рослин України в посушливі роки і знімаються з районування (Реєстру) в роки з достатнім водозабезпеченням До цієї групи сортів картоплі відносяться - Бородянська, Чарівниця та Смачна Друга група сортів - Слов'янка, Повінь, Багряна, Фантазія, Віринея та Лелека відзначається високою врожайністю в роки середнього забезпечення вологою (табл 2 і 3) Таблиця 2 Коефіцієнти водозатримання, водовідновлення та посухостійкості сортів картоплі, створених в Інституті картоплярства УААН і переданих в Держвипробування в 1991-1995 рр Сорти Слов'янка Водограй Коефіцієнти (%) ВодозатриВодовідПо сухомання новлення сті йй кості 55 76 42 40 50 20 45055 Сорти Купава Кобза Обрій Горлиця Либідь Українська Рожева Ольвія Ракурс НІР0 05 Продовження таблиці 2 Коефіцієнти (%) ВодозатриВодовідПосухостіймання новлення кості 47 59 28 42 53 22 46 57 26 41 59 24 46 58 27 35 41 47 8-9 47 49 54 7-9 16 20 25 Нами проведено серію вегетаційних ДОСЛІДІВ З контрастними за посухостійкістю ранньо- (Гарт, стійкий до посухи, Бородянська рожева, слабостійкий до посухи) та пізньостиглими (Темп, стійкий до посухи, Древлянка, слабостійкий до посухи) сортами картоплі, які вирощували в умовах модельної посухи при ВІДНОСНІЙ вологості грунту до 30% повної вологоємкості (ПВ) Контролем слугували рослини картоплі, вологість грунту яких підтримували на рівні 60% ПВ - оптимальне водозабезпечення Ґрунтову посуху, тривалістю 12 діб, створювали в критичну до нестачі вологи фазу бутонізацм-цвітіння Глибину водного стресу контролювали за зміною величини водного дефіциту в листках рослин Динаміку коефіцієнтів водозатримання, водовідновлення, посухостійкості в листках картоплі визначали на 4, 7, 12 добу дії посухи в 10-кратній повторності Встановлено, що зростання водного дефіциту викликало експоненційне збільшення коефіцієнту водозатримання, особливо в листках стійких до посухи сортів картоплі (Гарт і Темп) (табл 4) Водночас зафіксовано, що в слабостійких до посухи сортів - Бородянська рожева і Древлянка підвищення коефіцієнту водозатримання супроводжувалось суттєвим зменшенням величини коефіцієнту водовідновлення за умов водного стресу Зокрема, в листках стійких до посухи сортів картоплі Гарт і Темп коефіцієнт водозатримання на 12 добу посухи зменшувався відносно контролю на 7,4 і 3,9%, а коефіцієнт водовідновлення - на 22,1 і 27,6%, тоді як в слабостійких - Бородянська рожева і Древлянка- на 12,1 і 20,8%та 56,8 і 6 1 , 1 % ВІДПОВІДНО МОЖЛИВІСТЬ посухостійких сортів картоплі підтримувати водозатримувальну здатність і ступінь відновлення клггин в листках сприяла в більшій мірі скороченню втрат води за значного водного дефіциту і адаптації до дефіциту вологи, порівняно зі слабостійкими сортами Таблиця З Коефіцієнти водозатримання, водовідновлення та посухостійкості сортів картоплі, створених в Інституті картоплярства УААН і переданих в Держвипробування в 1996-1999 рр Сорти Повінь Серпанок Дніпрянка Багряна Фантазія Явір Віринея Лелека Поляна НІР0 05 Коефіцієнти (%) Водозатриман- Водовідноня влення 47 77 57 48 61 53 50 52 56 37 6-8 59 80 72 64 73 72 43 6-7 53 Посухостійкості 41 27 28 49 38 32 38 40 16 Внаслідок чого коефіцієнт посухостійкості в листках стійких до посухи сортів картоплі Гарт і Темп на 12 добу посухи зменшувався на 26,2 і 28,4% від контролю, а в слабостійких - Бородянська рожева і Древлянка - на 56,0 і 58,6% ВІДПОВІДНО Таблиця 4 Динаміка коефіцієнтів водозатримання, водовідновлення і посухостійкості в листках сортів картоплі за умов посухи % Фаза бутонізаци-цвітіння Тривалість посухи, діб Варіант досліду 4 7 12 Квз Квв І Кпс Квз Квв Кпс Квз Квв Кпс Гарт Контроль 70,1 122,5 85,9 82,3 105,2 86,6 90,7 104,7 95,0 Посуха 54,7 106,3 58,1 74,4 86,1 64,1 83,3 82,6 68,8 Бородянська рожева Контроль 56,3 124,0 69,8 79,6 105,2 83,7 89,2 101,2 90,2 Посуха 29,6 104,7 31,0 66,8 80,0 53,4 77,1 44,4 34,2 Темп Контроль 64,4 129,0 83,1 81,2 105,4 85,6 92,0 104,0 95,7 Посуха 51,0 114,0 58,1 74,7 90,0 67,2 88,1 76,4 67,3 Древлянка Контроль 54,0 120,0 64,8 73,1 102,2 74,7 84,1 95,9 80,6 Посуха 23,8 100,6 23,9 51,4 72,1 37,1 63,3 34,8 22,0 11,2 9,6 10,6 7,0 13,2 12,1 6,8 13,2 15,4 НІРо.05 7 45055 Отримані нашим способом характеристики СТІЙКОСТІ сортів картоплі узгоджуються з оцінками їх посухостійкості за загальноприйнятими метода ми та кінцевою продуктивністю 8 Отже, запропонований спосіб дозволяє виділяти з сортів та селекційного матеріалу генотипи з детермінованою підвищеною СТІЙКІСТЮ ДО посухи ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90