Применение укрывных материалов при выращивании оздоровленных растений картофеля (в условиях агрофимы джокандак Истаравшанского района)

Картофель является одной из ведущих производственных культур, возделываемых в Таджикистане. Пищевая ценность его определяется тем, что в клубнях содержится до 25% сухого вещества, около 70% из которого составляет крахмал, – 1-3% белок. Более того, картофель хороший предшественник для зерновых, кукурузы и зернобобовых. Однако, многие возделываемые в Республике Таджикистан сорта, не обладают устойчивостью к вирусным болезням [1-2]. Потеря урожая от вирусных, бактериальных и грибных болезней и при хранении составляет 25-30%, а в годы эпифитотий достигает 90%. Поэтому требование к продуктивности, качеству сортов картофеля, устойчивости к вредителям и природным стрессорам постепенно растет. Несмотря на то, что картофель является вегетативно размножаемой культурой, возводимой путем скрещивания, его признаки закрепляются в репродукциях из-за отсутствия мейоза. Тем не менее его селекция на устойчивость к абиотическим и биотическим стрессорам трудная задача из-за тетраплоидной природы культурного картофеля и его гетерозиготности. Поэтому получение растений картофеля, устойчивых к стрессорам остается актуальной проблемой. Однако этой цели не всегда можно достичь традиционными селекционными методами за короткие сроки. Эффективного способа получения растений с комплексом признаков устойчивости и продуктивности можно достичь сочетанием методов селекции и биотехнологии, в частности клеточной и генной инженерии [2, 3]. В этом отношении, в последнее время, отдается приоритет использованию генов стрессоустойчивости, которые обеспечивают защиту растений одновременно к нескольким вирусам (патогенном) и абиотическим стрессорам. Чтобы свести к минимуму заражение растений этими вирусами, в общем комплексе агроприемов, наиболее эффективным приемом является пространственная изоляция полевых изоляторов оздоровленного материала и применение инсектицидов в период вегетации [4-5].

Как правило, отбор базовых клонов необходимо проводить в тех полевых питомников, где общий уровень зараженности растений вирусами не превышает 5%, а тяжелыми формами (PVY, PVM, PLRV) не более 0,5%. Предельно допустимая норма зараженности для первого полевого поколения из мини-клубней также не должна превышать 0,5% этими вирусами [4, 6]. Гарантированно выдерживать также допустимые нормы зараженности растений этими вирусами только лишь при применении надежных изоляторов, в местах чистых фитосанитарных условий выращивания оздоровленного материала, чтобы в дальнейшем внедрить его в культуру in vitro, а также с целью получения высококачественного семенного материала. Решение этой задачи и послужило целью наших исследований.

Исследование проводили в 2021 году на экспериментальной базе агрофирмы Джовкандак Истаравшанского района Согдийской области северного Таджикистана. Полевые опыты проводили согласно инструкции Международного центра картофелеводства (CIP, Перу) по схеме 60х15см. В полевых опытах изучали различные типы укрывных материалов с целью ограничения заражений PVY, PVM, PLRV, перехода вирусов в клубни при выращивании первого полевого поколения из растений-регенерантов и мини-клубней. В качестве объекта исследования использовали сорт Файзабад, выведенный сотрудниками Института ботаники, физиологии и генетики растений НАН Республики Таджикистан. Для укрытия оранжереи использовали хлопковую марлю и специальную сетку для изоляции картофеля (маскидная сетка), полученную из Израиля (Тель-Авив). Исходный материал – мини-клубни были получены в условиях защищенного грунта (оранжереи).

Однако результаты тестирования клубневых проб нового урожая (мини-клубней) методом ИФА показали, что даже в условиях марлевой изоляции зараженность клубней нового урожая вирусом PVY составила 0,5%, вирусом PVM 0,2%, а вирусом PLRV – практически отсутствовала. Такое содержание вирусов (Y, M) допустимо нормативными требованиями для клубней первого полевого поколения. Выращивание растений-регенерантов в условиях изоляции маскидной сеткой, показало отсутствие вирусов как в листьях в период цветения, так и в клубнях, что полностью защищает от вирусных инфекций, как растения, так и клубни.

Так, в контрольном варианте без применения укрывных материалов зараженность листьев составила для вируса Y – 12%, вируса M – 0,8%, а зараженность клубней нового урожая менее 3%. Зараженность растений вирусом PLRV во всех вторичных опытах не была обнаружена. Это не превышает нормативных требований стандарта для первого полевого поколения. Вместе с тем, следует отметить, что в зависимости от типа укрывного материала, показатели продуктивности растений-регенерантов имели определенные различия (табл. 1). При использовании в качестве укрывного материала специальной сетки для изоляции от тлей-переносчиков, накопление массы клубней ниже, а количественный выход был несколько выше, чем при использовании хлопковой марли и без применения укрывных материалов.

Таблица 1

Продуктивность растений-регенерантов при использовании различных типов укрывных материалов (сорт Файзабад)

В табл. 2 приведен количественный учет продуктивности в зависимости от типа укрывных материалов. Из данных табл. 2 видно, что в вариантах с применением укрывных домиков (оранжереи), отмечено некоторое снижение показателей продуктивности по сравнению с контролем. Так, в варианте с применением сетки, наблюдалось заметное снижение количества стандартных клубней (фракция 25-50мм) и соответственно увеличивалось число мелких фракций – 25мм, по сравнению с контролем или при укрытии хлопковой сеткой.

Снижение общей продуктивности и выход мелких фракций семенных клубней при применении специальной сетки можно объяснить более заметным затенением, аэрацией воздуха и повышенной температурой внутри оранжереи. Нельзя не исключить, что при таких условиях вегетации наблюдается снижение фотосинтетической активности и замедление оттока ассимилятов из донорных органов в клубни. По этим причинам, видимо, у изученных вариантов наблюдалось некоторые снижение индекса урожая. Наибольшие значения индекса урожая наблюдались в вариантах без укрытия. Наименьшие – в вариантах с использованием маскидной сетки, что указывает на некоторое нарушение донорно-акцепторной функции растений в этих условиях выращивания.

Таблица 2

Продуктивность растений при выращивании клубней первого поколения из миниклубней (сорт Файзабад)

Выводы

Показано, что при выращивании растений-регенерантов с применением укрывных материалов, особенно маскидной сеткой, отмечено некоторое снижение продуктивности растений по сравнению с контролем. В этих условиях выращивания растений отмечено также увеличение количества клубней мелких фракций (до 25мм) и, соответственно, снижение количества стандартных по размеру семенных клубней – 25-50мм. Это связано с изменением температурного и светового режима при выращивании растений в условиях с применением сетки, которая полностью ограничивает переход зоовекторов из окружающей среды.