Повышение эффективности производства семенного картофеля путем оптимизации параметров тканевой технологии в условиях Северо-Западной зоны Российской Федерации (30.08.2011)

Автор: Федорова Юлия Николаевна

Для повышения коэффициента размножения растений необходимо каждому виду с учетом его естественного ареала произрастания подбирать индивидуальные условия культивирования. В процессе образования клубней играют роль как концентрация сахаров, так и специальные регуляторные вещества, причем последнее имеет специфическое значение, так как достаточное количество сахаров необходимо для роста и клубней, и пазушных побегов.

Глава 3 Методы моделирования процессов тканевой технологии и агроклиматические условия производства семенного картофеля

Исследования проводились с 2000 по 2009 год на базе ФГОУ ВПО «Великолукской государственной сельскохозяйственной академии» в Лаборатории клонального микроразмножения растений, на опытных полях в п. Майкино и учебно-опытном хозяйстве «Удрайское» и опытном поле Себежского сельскохозяйственного техникума. Отдельные производственные исследования проводились в крестьянских хозяйствах Павлова В.И. Порховского района, к.х. «Витязь» и к.х. «Надежда» Печерского района, а так же в к.х. «Яна» Пушкиногорского района.

В работе использовали различный семенной материал: растения в культуре in vitro, микроклубни, миниклубни, клубни первого полевого поколения (ППП), супер-суперэлита (ССЭ), суперэлита (СЭ) и элита (Э) сортов: Наяда, Загадка Питера, Удача, Снегирь, Чародей, Сказка, Изора, Адретта, Никулинский, Жуковский ранний, Скарб, Живица, Одиссей, Дельфин, Сантэ, Невский, Луговской, Фреско, Импала, Лазурит.

При проведении исследований использовали следующие методы: лабораторный, полевой мелкоделяночный и производственный опыты.

В лабораторных условиях проводили:

- оздоровление растений картофеля с помощью методов термо и хемиотерапии;

- размножали оздоровленные растения микрочернкованием по общепринятой методике на модифицированных питательных средах;

- получали из оздоровленных растений микроклубни в сосудах различного объема и на модифицированных питательных средах.

В условиях защищенного грунта проводили:

- посадку пробирочных растений по схемам 70х15,70х20, 70х25, 70х30;

- способы адаптации оздоровленных растений и эффективность способов производства мини-клубней.

В условиях открытого грунта изучалась:

- агротехника выращивания микро- и мини-клубней по следующим элементам: масса клубня, схема посадки, сроки уборки ботвы

- выращивание элиты по 4-5 летним схемам;

- подбор перспективных сортов картофеля.

Климатические и метеорологические условия Псковской области:

Климатические условия определяются главным образом переносом теплых воздушных масс с Атлантического океана и Балтийского моря и холодных - из районов Арктики. Вторжение арктических воздушных масс вызывает резкие изменения погоды, весной и в начале лета они сопровождаются поздними заморозками, зимой - понижениями температуры, доходящими в отдельные дни до -40°С и ниже.

Среднегодовая температура воздуха +4,4°С. Годовое количество осадков (645 мм) значительно превышает испарение (около 400 мм), что обуславливает промывной режим почв. Широтные различия в поступлении солнечной радиации в пределах области незначительны. С учетом гидротермического коэффициента (ГТК) вегетационные периоды характеризуются как избыточно влажные в 2003, 2006гг. (ГТК(1,6), влажные 2004, 2005, 2007, 2008 гг.(ГТК1,6-1,3), слабо засушливые – 2001г. (ГТК 1,3-1,0), засушливые 2002г. (ГТК1,0- 0,7).

Большое влияние на климат области оказывает повышенная циклическая деятельность атмосферы. В среднем за год над Псковщиной проходит 129 циклонов, которые придают климату черты морского. Вторжение антициклонов значительно реже - за год около 50.

Заметное влияние на климат оказывают местные физико-географические условия: рельеф, растительный покров, наличие крупных водоемов. Так, на всех возвышенностях области осадков выпадает на 30-40% больше, чем на равнине; в акватории Чудского озера климат суше и теплее, по сравнению даже с югом области, в лесистых районах амплитуда колебания температур меньше, здесь весной дольше лежит снег, практически отсутствует поверхностный сток.

На территории области в большинстве лет (7…8 из 10) клуб-необразование картофеля происходит в условиях, близких к оптимальным. Средняя температура воздуха бывает 14…18 оС, средние запасы продуктивной влаги в слое 0…50 см, на суглинистых почвах 70…90 мм, на более легких почвах около 70…75 мм. В отдельные годы (2…3 из 10) в период клубнеобразования наблюдаются засушливые периоды, а иногда периоды переувлажнения.

Наблюдения и учет: в ходе исследований применялись традиционные методики работы с тканью, в естественных условиях - методики исследований по культуре картофеля. Морфологические описания растений проводились по Международному классификатору. Исследования по защите картофеля от болезней, вредителей, сорняков, по методике ВНИИКХ. Методика полевого опыта [Доспехов, 1979], Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.

Для определения оптимальных показателей технологии использовали методику планирования многофакторного эксперимента. Обработку экспериментальных данных проводили с использованием методов вариационной статистики и стандартных программ на ПЭВМ.

Глава 4 Экспериментальное обоснование параметров показателей

тканевой технологии производства оздоровленного семенного

материала картофеля

Стрессовые фитогормоны, синтез которых индуцируется патогенами или абиогенными факторами, способны повышать устойчивость растений. Внимание многих ученых к одному из них, салициловой кислоте (СК), связано с ее способностью индуцировать синтез различных соединений и повышать устойчивость в клетках, подвергшихся действию патогенов.

Для получения здорового семенного материала изучен процесс оздоровления и регенерации картофеля на питательных средах, различающихся по содержанию регуляторов роста и ацетилсалициловой кислоты, способа термообработки.

Из таблицы 1, видно, что наибольший выход здоровых растений регенерантов 3 шт. получено на среде с добавлением салициловой кислоты, однако наблюдается увеличение продолжительности регенерации растений из меристемы до 109 дней. На гормональной среде напротив наблюдается сокращение периода регенерации до 64 дней, но снижается количество оздоровленных растений. Листовой морфогенез проходит в сжатые сроки. Снижение температуры воздуха до плюс 4…20С при термообработке положительно влияет на регенерацию меристем и значительно сокращает продолжительность роста растений.

Увеличение содержания СК не должно превышать физиологический порог, т.к. это может привести к нарушению физиологических функций и фитотоксичности. Поэтому увеличение концентрации СК в клетках следует доводить до необходимой для ингибирования развития патогена, но не превышающей пороговые значения. Так как могут происходить процессы ингибирования роста растений, а сами растения становятся ослабленными, и следовательно более чувствительными к патогенам.

Таблица 1- Регенерация растений из меристемы картофеля в

зависимости от состава питательной среды и способа термообработки

Режим термо-

обработки Среда Изолировано меристем, шт. Всего выход растений, шт. Выход здоровых растений регенерантов, шт. Продолжительность роста меристем, дней

+35…380 С MS-гормоны 15 6 2 102

MS-СК 51 22 3 109

+2…40 С MS-гормоны 48 19 5 63

MS-СК 39 13 7 84

Регенерация растений начинается с апикального конца экспланта, что объясняется полярностью междоузлий побега. Но на базальном конце образовывался каллус большего размера. Полярность органа из которого выделяют эксплант, определяет интенсивность каллусообразования и характер морфогенеза, является следствием полярного транспорта гормонов. Следовательно, формирование растений регенерантов зависит от соотношения фитогормонов и обусловлено генетически. Однако первые регенеранты появлялись на апикальном конце через 3…6 недель от начала культивирования и в зависимости от сорта. Затем формировалось растение на базальном конце экспланта.


загрузка...