Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор основных методов и направлений селекции томата .10
1.1. Происхождение, хозяйственная ценность и особенности направлений селекции 10
1.2. Основные методы селекции томата 13
1.2.1. Схема селекции сортов томата и некоторые используемые методы и приемы 18
1.2.2. Применение мутагенеза в селекции 23
1.3. Селекция на определенный морфотип растения и пригодность к новым технологиям выращивания томата 25
1.4. Особенности селекции на скороспелость 32
1.5. Селекция на устойчивость к экстремальным факторам среды и физиологическим болезням, связанными с ними 36
1.6. Селекция на устойчивость к болезням и вредителям 44
1.7. Селекция на качество, пригодность для транспортировки и консервной переработки 48
1.8. Поддержание сортовой чистоты селекционных сортов томата 54
Глава 2. Методика и условия проведения опытов 60
2.1. Методика проведения исследований 60
2.2. Особенности климатических и почвенных условий аридной зоны Нижнего Поволжья.. 67
Глава 3. Селекция и испытание хозяйственно-ценных признаков раннеспелых сортов томата 70
3.1. Проведение отборов и комплексная оценка раннеспелых форм 70
3.2. Отбор селекционно-ценных доноров томата 77
Глава 4. Селекция и испытание хозяйственно-ценных признаков среднеспелых и среднепоздиих сортов томата 80
4.1. Особенности проведения скрещиваний томата в аридной зоне 80
4.2. Отбор и комплексная оценка селекционных линии 81
4.3. Отбор селекционно-ценных доноров на жаро - и засухоустойчивость 86
Глава 5. Испытание сортов и выявление селекционных требований к томатам для выращивания в условиях капельного орошения 95
5.1. Особенности выращивания при капельном орошении и их влияние на агротехнику и биологические признаки томата 95
5.2. Комплексная оценка сортов при капельном орошении и особенности отбора доноров для селекции 97
5.3. Требования к сортам томата, выращиваемым в условиях капельного орошения и минерального питания 105
Глава 6. Селекция томатов для цсльноплодпого консервирования ... 107
6.1. Особенности направлений отборов и результаты селекции 107
6.2. Выявление спонтанных мутаций томатов и использование их в селекции 114
Глава 7. Изучение комплекса биологических признаков томата и разработка ключевой схемы морфо-биологической идентификации сортов, включенных в Госреестр (Астраханская область и другие регионы) 124
7.1. Биологические признаки, их стабильность и изменчивость у томатов 125
7.2. Систематизация информативных стабильных и вариабельных признаков районированных сортов, включенных в Госреестр РФ и ключевая схема их идентификации 133
7.3. Система проведения сортопрочисток в разные фазы вегетации для сорта томата 137
Выводы 141
Рекомендации производственникам и селекционерам 143
Список литературы 145
Приложения 161
- Происхождение, хозяйственная ценность и особенности направлений селекции
- Методика проведения исследований
- Проведение отборов и комплексная оценка раннеспелых форм
- Особенности проведения скрещиваний томата в аридной зоне
Введение к работе
Актуальность темы. Томаты являются одним из наиболее важных
круглогодичных источников витаминов С, В, В2, РР, А, Н, Вд, пектиновых, ценных минеральных, а также питательных и других веществ, определяющих здоровое питание человека и оберегающее его от многих заболеваний (Гродзинский и др., 1964; Жученко, 1973; Брежнев и др., 1976).
Посевные площади под томатом в РФ в последние годы увеличиваются и уже занимают около 160 тыс. га или 19% от всех овощей, немногим уступая только капусте. Изменилась и структура производителя - увеличилась доля томата выращиваемого частными хозяйствами (Литвинов, 2003). Основные площади под томатами в открытом грунте расположены в южных регионах России.
В Астраханской области посевные площади этой культуры в последние годы составляют 10,5 - 10,7 тыс. га. Производство товарной продукции довольно стабильно и находится на уровне около 160 тыс. тонн. В последние 4 года в производстве овощей внедряется капельное орошение. Уже в 2003 году при капельном орошении овощи, в основном, томаты возделывались на площади более 510 га (Нестеренко, 2004). Дальнейшее увеличение производства томатов на юге РФ сдерживается слабо развитой консервной промышленностью и отсутствием применения комбайновой уборки урожая.
Большим резервом в увеличении производства томатов для разных сроков выращивания и целей использования является выведение новых высокопродуктивных сортов и гетерозисних гибридов. За счет селекции можно не только увеличить урожайность, но и повысить качество плодов, их пригодность для транспортировки, длительного хранения, применения механизированного возделывания и уборки. Селекция также позволяет сильно ограничить или вовсе устранить потери урожая от наиболее вредоносных болезней, вредителей, паразитных растений, что в свою очередь ведет к уменьшению применения ядохимикатов при возделывании томатов и загрязнения окружающей среды. Выведение сортов и гибридов томатов в
определенных климатических и почвенных условиях делает их адаптированными к определенным условиям среды территорий их возделывания и позволяет максимально использовать генетический и климатический потенциалы. Селекционерами Г.И. Артеменко, А.В. Алпатьевым, Н.И. Чулковым, Н.Н. Загинайло, И.М. Краевым, СИ. Вишневским, СИ. Игнатовой, Ю.И. Авдеевым, А.Н. Лукьяненко, В.А. Кравченко, С.Ф. Гавришем и другими, созданы превосходные сорта томата, которые широко возделываются в РФ. Однако прогресс в селекции никогда не останавливается и существует необходимость создавать новые более совершенные сорта и гибриды, улучшенные по одному или комплексу хозяйственно-ценных признаков.
Изменение структуры производства и расширение спроса на более разнообразную продукцию томата, наблюдающееся в последние годы, привело к тому, что производитель и потребитель стали проявлять больший интерес к специализированным сортам, которые в большей степени, чем универсальные, удовлетворяют требованиям фермерских и приусадебных хозяйств, огородников, дачников, консервной промышленности и разных вкусов потребителей. Хотя ассортимент томатов, вошедших в Госреестр селекционных достижений ежегодно пополнялся (1997-2003), потребность производителя и потребителя в более урожайных и оригинальных сортах по-прежнему не уменьшается.
Специфические климатические и почвенные условия южной орошаемой зоны РФ вызывают необходимость того, чтобы создаваемые сорта томата были устойчивы к болезням, вредителям, паразитным растениям и экстремальным факторам.
Широко внедряемое на юге РФ капельное орошение создает определенные условия для роста, развития растений, их заболеваемости, которые необходимо выявлять и учитывать при подборе сортов и исходного материала в селекции для этого способа полива (Коринец и др., 2000).
В связи с реформированием сельскохозяйственной отрасли в нашей стране старая система семеноводства была разрушена, что пагубно сказалось на качестве производимых семян. Новая система семеноводства стала функционировать только в последние годы. Она основана на законе "О семеноводстве", принятом 17.XII.1997 г. и связанных с ним, утвержденных правительством, положениях о сертификации семян, о формировании и использовании федерального фонда семян с.х. растений, о деятельности государственных инспекторов и др. Согласно закону "О семеноводстве" сортовой контроль и контроль качества семенного материала осуществляют Государственные семенные инспекции. Одной из важнейших задач семеноводческих хозяйств и Государственных семенных инспекций является сохранение генетической чистоты сорта, снижение которой происходит под влиянием неблагоприятных условий внешней среды, биологического и механического засорения. Для этого необходимо осуществлять четкий сортовой контроль.
Большое многообразие сортов томата, рекомендованных для возделывания в фермерско-крестьянских и коллективных хозяйствах, а также дачных и приусадебных участках, создают сложности в семеноводстве, особенно в правильной идентификации сортов. Поэтому наряду с селекцией новых сортов необходимо разрабатывать системы их отличий между собой, без чего невозможно проведение безошибочных сортопрочисток и апробаций на семенных посадках.
Целью научных исследований являлось селекция для разных целей и агроусловий выращивания, испытание и отбор скороспелых и среднеспелых (до среднепоздних) сортов томата, обладающих высокой урожайностью, качеством плодов и устойчивостью к заболеваниям и пригодных для возделывания в крестьянских, фермерских, коллективных и дачных хозяйствах в аридной зоне Нижнего Поволжья, а также совершенствование методов идентификации сортов томата, включенных в Госреестр по Астраханской области и других административных регионах.
Программой исследований решались следующие задачи:
Отбор скороспелых нерасщепляющихся линий и комплексная оценка их хозяйственно-ценных признаков.
Отбор среднеспелых (до среднепоздних) нерасщепляющихся линий и комплексная оценка их хозяйственно-ценных признаков.
Испытание сортов и выявление селекционных требований к томатам для выращивания в условиях капельного орошения.
Подбор и создание исходного материала для селекции сортов томата, предназначенных для цельноплодного консервирования.
Разработка ключевой схемы морфо-биологической идентификации сортов томата, включенных в Госреестр по Астраханской и другим южным областям РФ.
Научная новизна. Впервые в генофонде томата были выделены высокоурожайные линии-доноры с большими комплексами хозяйственно-ценных признаков, сочетающих скороспелость, устойчивость к заразихе, жаро- и засухостойкость и прочноплодность, устойчивость к растрескиванию плодов и вершинной гнили; среднеспелые доноры, сочетающие промежуточную кисть, несочлененную плодоножку, штамбовый высокий куст, удлиненный плод и устойчивость к комплексу болезней. На их основе созданы новые сорта Майский, Форвард, Ревизор и другие.
Впервые в условиях аридной зоны Нижнего Поволжья проведено испытание сортов и выявлены наиболее важные селекционные требования к томатам, возделываемым в условиях капельного орошения.
Предложено и впервые в РФ реализовано новое направление в селекции томата — создание сливовидных сортов типа "малютка", с массой плода 15-25 гр. Показана возможность и эффективность использования спонтанного мутагенеза для селекции таких сортов, а также для селекции томата на окраску плода без значительного изменения остальных признаков. Созданы новые доноры для селекции.
Разработаны принципы подхода для морфолого-биологической
идентификации культивируемых сортов томата и составлена ключевая схема распознавания 21 сорта, рекомендованных для возделывания в Астраханской и других южных областях РФ.
Практическая значимость. При участии автора диссертации созданы, включены в Госреестр селекционных достижений и внедрены в производство фермерских и коллективных хозяйств новые высокоурожайные скороспелые сорта томата Майский, Рекордсмен, Форвард и транспортабельные среднеспелые (до позднего срока созревания) Каскадер и Ревизор. Для условий возделывания томата при капельном орошении подобраны наиболее урожайные сорта, вошедшие в изданные методические рекомендации (Астрахань, 2002, 2003).
Для цельноплодного консервирования выведен сорт Праздничный с массой плодов 17-22 г, создавший возможность на консервных заводах Астраханской области выпускать высококачественные оригинальные консервы. Путем селекции созданы аналоги сорта Праздничный с желтой и малиновой окраской плодов.
Применение ключевой схемы идентификации сортов томата по отобранным морфо-биологическим признакам позволило усовершенствовать процесс семеноводства, проводить надежные сортопрочистки на разных этапах онтогенеза растений и быстро распознавать сорта, районированные в Астраханской области.
Личный вклад автора. Диссертационная работа является результатом исследований автора в качестве соисполнителя работ по селекции и семеноводству Научно-производственного предприятия "Агровнедрение" (1997-2003 гг.), международного проекта ТАСИС ФДРУС 9803 (2001-2002 гг.) и темпланов НИР РАСХН по селекции ГНУ Всероссийского НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства (2001-2005 гг.). Доля авторства в сортах Майский и Ревизор по 10%, Рекордсмен и Каскадер по 15%; Праздничный - 33%, Форвард - 25%. Излагаемые в диссертации исследования и анализ их результатов выполнены лично автором или при его непосредственном участии.
Апробация работы. Результаты научных исследований были доложены на ученых советах Государственного научного учреждения Всероссийский НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства (2001-2003 гг.), Астраханском областном совещании работников сельского хозяйства (2002-2003 гг.), совещании ТАСИС по выполнению проекта ФДРУС 9803 (2002 г.), Международном совещании по пасленовым культурам (Астрахань, 2003 г.), Международной научно-практической конференции (Краснодар, 2004 г.). Материалы экспериментов вошли в методические рекомендации; "Подбор сортов для возделывания овощных культур при капельном орошении" (2002), "Рекомендации по возделыванию сельскохозяйственных культур при капельном орошении в Астраханской области" (2003).
Публикации. Всего по теме кандидатской диссертации опубликовано 10 печатных работ и получено 5 авторских свидетельств на сорта томата.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству и селекционерам, списка литературы (193 наименования, в т.ч 19 зарубежных). Работа изложена на 177 страницах машинописного текста, включает 20 таблиц, 11 рисунков и 17 приложений.
Происхождение, хозяйственная ценность и особенности направлений селекции
Родиной томата считают Перу, Эквадор, Чили и прилегающие острова (Жученко, 1973). Согласно Гельмут Круг (2000) дикое тропическое растение томат распространилось из перуанских Анд. Здесь еще до нашей эры индейцы собирали его плоды и использовали их в пищу, здесь же началось его возделывание. Древние жители Перу и Мексики приступили к селекции этого растения, когда его плод не превышал по размеру вишню. Ацтеки называли его tomatle, что означает "набухающее растение" (от tomana - набухать). Предком томата предполагается полукультурная красіюплодная вишневидная форма - L, esc. var. cerasiforme (Rick, Fobes, 1975). В Европу томат привез Колумб в 1498 г, из своего второго путешествия в Америку. Впервые в Европе томат был описан в 1554 г. в Италии, позже в 1576 г. в Англии. До 1820 г. томат представлял в Европе интерес только для ботаников и фармацевтов. Предполагалось, что плоды томата ядовиты, но обладают способностью возбуждать любовь, поэтому его называли райским или любовным яблоком.
Только с середины XVIII в. началось возделывание томата как овощной культуры. До 1905 г, томат не упоминался в статистических отчетах Германии как товарная культура (Гельмут Круг, 2000). Он стал широко распространенным продуктом питания, доступным всем слоям населения только во втором десятилетии XX века.
В России томаты были описаны академиком П.С. Палласом в 1781 г. в составленном им каталоге как "Solanum Lycopersicum, солянум ликоперсикум на грядах растущий". К концу XIX и началу XX столетий томаты уже возделываются и их посевы расширяются на юге России и ведется селекция огородниками. Более широкую популярность помидоры завоевывают в первых десятилетиях прошлого века, постепенно передвигалась и граница их возделывания с юга на север. Площади под томатами неуклонно расширялись, и его плоды стали распространенным продуктом питания, любимым всеми слоями населения.
Тенденция увеличения производства продукции томатов в мире продолжает оставаться и в настоящее время. Считается, что томат по площади возделывания и объему производства входит в первую десятку среди продуктов питания растительного происхождения. Основные площади возделывания сосредоточены в Северной Америке и Европе. На их долю приходится до 50% мирового производства как в открытом, так и защищенном грунте.
Лидером в производстве томатов является США, производящим 8,3-10 млн. т продукции. В Европе под томатом занято около 450 тыс. га. Самые большие площади в открытом грунте под томатом заняты в Италии, Испании и Балканских странах. Россия также является одной из крупных производителей томата в открытом и защищенном грунте.
Распространение томата как пищевого продукта обусловлено его высокой пищевой ценностью, что прежде всего связано с хорошим вкусом плодов, привлекательной окраской и высоким содержанием физиологически активных и минеральных веществ. Томаты содержат аскорбиновую кислоту (витамин С), тиамин (В), рибофлавин (В2), никотиновую кислоту (РР), каротин (провитамин А), ликопин (І), биотин (Н), фолиевую кислоту (В9), а также растворимые сахара, органические кислоты, среди которых преобладает лимонная. Кроме того, в плодах томата имеются целлюлоза и пектиновые вещества, белки, жиры, минеральные вещества - калий, фосфор, сера, магний, кальций, железо, медь, натрий, а также алкалоид томатин, обладающий фитонцидными свойствами (Брежнев, 1955, 1964; Брежнев и др. 1976; Гродзинский А., Гродзинский Д., 1964). Особенно много томатина накапливается в ботве. Благодаря этому некоторые астраханские овощеводы замачивают в воде листья и пасынки томата, а затем полученный экстракт используют для опрыскивания растений от болезней и вредителей.
Большую ценность для питания представляют консервированные томаты и продукты их переработки - томатный сок, паста, пюре, соусы, кетчупы, целыюконсервированные плоды, консервированные очищенные плоды или резаные кубики помидоров, залитые томатным соком (Брежнев, 1964; Алпатьев, 1981; Авдеев, 2004). В последние годы получает распространение изготовление сушеных томатов в виде порошка (Иванова и др., 2004). Выше перечисленные консервированные томатопродукты имеют высокие вкусовые качества, витаминную и питательную ценность, что делает их повседневным продуктом питания населения.
В процессе реформирования сельского хозяйства в последние десятилетия 20 столетия образовались и получили развитие не только новые формы коллективных овощеводческих хозяйств, но и фермерские и крестьянские хозяйства. Значительно возросло количество дачных участков. Особенностью распространившихся категорий хозяйств является отзывчивость на спрос покупателя и потребность в большем разнообразии ассортимента томата. В связи с этим число направлений селекции значительно расширилось. Возникла необходимость создавать новые, более урожайные сорта не только разных сроков созревания, но нетрадиционных размеров, окраски, формы плодов, а также целей использования.
Для каждой почвенно-климатической зоны необходимо создавать сорта томатов адаптированные к конкретным условиям среды их возделывания. Это обусловлено спецификой климата, почв, территорий распространения определенных болезней, вредителей, особенностями экстремальных факторов среды, агротехнических, экологических условий, различиями в способах и возможностях водообеспечеиия растений и др. В связи с изложенным задачи селекции в зависимости от зоны ее проведения отличаются между собой. В частности, в нечерноземной полосе РФ, являющейся зоной хорошего увлажнения, но со сравнительно коротким летом, селекционеры создают, преимущественно, скороспелые и среднеранние сорта, обладающие выносливостью к пониженным температурам, слаборослые, с компактным кустом, не требующим пасынкования, с частым расположением кистей, дружносозревающие, устойчивые к листовым пятнистостям. Во ВНИИССОК создан ряд сортов, отвечающих данному требованию - Гном, Грант, Патрис, Гея, Черноок, Фонарик, Перст и др. (Кондратьева, 2002).
Для южной зоны овощеводства РФ, в частности для Нижнего Поволжья, необходимо создавать сорта и гибриды томата не только скороспелой, но и среднеспелой и среднепоздней групп, селектировать жаростойкие, засухоустойчивые сорта для салатных целей, длительной транспортировки, одноразового, двухразового и многоразового сбора урожая, выводить сорта для специфических условий агротехники, а также специально для земель, зараженных семенами цветкового паразита - заразихе египетской (Orobanche aegyptiaca Pers.). При селекции важно учитывать требования, предъявляемые к сортам для цельноплодного консервирования, в т.ч. без кожицы, а также переработки на сок, пасту и др. (Авдеев, 1982; Щербинин, 1987; Перевалов, 2002). Большое внимание следует уделять селекции на устойчивость к вирусу табачной мозаики, вершинной гнили, растрескиванию плодов, устойчивости к фузариозу, альтернариозу, которые снижают урожайность плодов на 15-40% и более (Авдеев Ю.И., 1982, 2004; Щербинин, 1987).
Методика проведения исследований
Селекционно-семеноводческие работы и эксперименты проводились на полях и в теплицах экспериментального хозяйства ВНИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства и фермерско-крестьянских и коллективных хозяйствах Володарского (Маркелова В.А.; «Калининский»; «Курмангазы»), Приволжского («Клак-Куль»; «Шести павших коммунаров»), Камызякского (им. Ленина»; «Надежда») районов Астраханской области.
В качестве основного исходного материала для селекции и первичного семеноводства томатов была использована часть генофонда отдела селекции ВНИИОБ, накопленного доктором с.х. наук Авдеевым 10.И., в т.ч. созданного до 1990 г., который в связи с сокращением селекционных работ не пересевался в течение 7 и более лет. Он включал селекционные линии гибридов F3-F6, отобранные на искусственных инфекционных фонах, коллекционные сортообразцы и полукультурные формы, полученные от отечественных и зарубежных селекционеров, а также Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова, Волгоградской опытной станции ВИР. Для восстановления утраченной на 60-95% всхожести отдельных образцов и их энергии прорастания применяли «густые» посевы (300-400 шт./м рядка) со сроком ожидания появления всходов до 20-30 дней. У взошедших растений проводили максимальную заготовку семян.
С 1997 г. по 10-15 линий гибридов F4-F6 и отборов из гетерогенных популяций ежегодно выращивали на полях в производстве на 0,01-0,3 га и более, отбирали лучшие из них и заготавливали семена для более широкого размножения и распространения в заинтересованных фермерских, крестьянских и коллективных хозяйствах. Полный цикл испытаний выделившихся в производстве образцов, скрещивание сортообразцов, индивидуальные отборы в гибридных поколениях проводили в экспериментальном хозяйстве ВНИИОБ в 2001-2005 гг.
Селекция проводилась с учетом придания сортам устойчивости к растрескиванию плодов, устойчивости к болезням и экстремальным факторам среды, особенно к ВТМ, заразихе, вершинной гнили, жаре и засухе, пригодности к возделыванию в условиях капельного орошения, способности сортов к более высокой продуктивности при выращивании на малоплодородной почве.
Для селекции заразихоустойчивых и засухоустойчивых растений и линий применили соответствующие естественные селективные фоны - участки зараженные заразихой Orobanche aegyptiaca (Авдеев, Щербинин, 1980) и условия ограниченного полива в наиболее жаркий период (июль-август). Устойчивость к ВТМ и фузариозу проверялась группой иммунитета при искусственном инфицировании по общепринятой методике (Алпатьев и др., 1966).
Для оценки степени поврежденное и угнетения растений от жары и засухи использовали 6-балльную шкалу, которая обычно рекомендуется для оценки степени поражения болезнями: 0 - здоровые растения; 5 баллов -очень сильное угнетение, приводящее к гибели растения (Брежнев, 1974).
Селекция велась по схеме, включающей питомники: коллекционный, гибридизации, гибридов F, гибридов второго поколения, селекционный, контрольный и конкурсного испытания. Комплексную оценку линий и сортов проводили в конкурсном питомнике в 3-4-кратной повторности по методике государственного сортоиспытания (1975), применяя уменьшенную площадь делянки до 20 м , В коллекционном питомнике и питомнике F] изучали от 10 до 120, в F2 - от 60 до 300 и более, в селекционном 30-180 растений. В качестве стандартов использовали районированные сорта, включенные в Госреестр в соответствующей группе скороспелости. Учеты, наблюдения и отборы проводили согласно методическим указаниям по селекции томата для открытого и защищенного грунта (1986).
Скрещивания проводились в питомнике гибридизации или в коллекционном питомнике по известным методикам с применением кастрации цветков в фазе зеленовато-желтого бутона и изоляции цветков до и после опыления или же кастрацию, опыление и изоляцию проводили в один прием (Загинайло, 1961; Алпатьев, 1964; Даскалов, 1966). При этом учитывали, что скрещивания лучше удаются на второй-третьей кистях при удалении первой кисти и пасынков на растениях (Чулков Н.И., 1964). Для определения жизнеспособности и фертильности пыльцы исследователи используют лабораторные методы - окрашивание пыльцы раствором йода или другими красителями - кармином, орсеином (Жученко, Грати и др., 1975), а также применяют искусственные питательные среды для ее проращивания с содержанием сахарозы от 5 до 25% (Голубинекий И.Н., 1974; Масум-Заде, 1973; Gentile et ah, 1971; Sapiro et ah, 1961). Согласно выводам A.A. Жученко с соавторами (1975) лучший метод определения жизнеспособности пыльцы дает ее проращивание на питательной среде содержащей 20% сахарозы.
Вместе с тем, в практике селекции для подбора растений-опылителей успешно используется визуальный метод: хорошо развитые цветки и пыльники, яркая оранжево-желтая их окраска, содержание достаточно большого количества пыльцы в пыльцевых камерах - свидетельство высокой фертильности и гарантии надежного ее использования в скрещивании, в то время как светло окрашенные деформированные, недоразвитые пыльники свидетельствуют о стерильности растений (Авдеев, 1982).
Такой подход к подбору фертильных отцовских растений и цветков для использования в скрещиваниях применялся нами в селекционных опытах.
Условия агротехники. Полевые опыты закладывали в орошаемых условиях Астраханской области в соответствии с общепринятыми методами и рекомендованной технологией для среднего срока рассадной культуры томата (Ромов, Лаптев, Бочаров и др., 1988). Посев проводили в 1-2 декаде апреля в теплицах с пленочным укрытием по схеме 5x3 см. Почвосмесь состояла из 3-х частей дерновой земли и 1 части песка. Рассаду выращивали без пикировки. Подкормки проводили 2 раза с интервалом в 10 дней из расчета NIOPISKJO г/1 м2. Высадку в поле проводили в 3 декаде мая.
Посадки растеЕшй в питомнике размножения в отдельные годы заканчивали до 1-3 июня. Основная схема посадки 140x20-25 см, но для разных питомников расстояние в рядке могло изменяться - от 15-20 до 30 см.
Проведение отборов и комплексная оценка раннеспелых форм
Степень скороспелости томата обычно выражают в 2-х показателях - по числу дней от массовых всходов до начала созревания (биологическая скороспелость) и по фактической урожайности за 10-15 или более дней от начала созревания самого раннеспелого сорта в изучаемом наборе образцов (хозяйственная скороспелость) (Алпатьев и др., 1986). Признаки очень изменчивы.
Согласно Руководству по апробации овощных культур и кормовых корнеплодов (Бакунина и др., 1982) сорта томата подразделяют, на очень ранние - меньше 105 дней от массовых всходов (75%) до начала созревания (10-15% растений со зрелыми плодами), ранние - 106-110 дней, среднеранние 111-115 дней и поздние 116-120, очень поздние - более 120 дней. В описаниях среднеранние сорта селекционеры часто относят к среднеспелым. В зависимости от срока высева семян, сроков высадки, условий года - показатель биологической скороспелости может сильно изменяться и поэтому его нельзя рассматривать как надежный, вне связи с показателем стандарта. Общую оценку скороспелости необходимо давать только с учетом отдачи раннего урожая.
При селекции скороспелых форм среди исходного материала мы отбирали те селекционные формы и линии, у которых отмечалось более раннее цветение, а среди них и более раннее созревание плодов в сравнении с сортом-стандартом Аран-735, так как оба показателя положительно коррелируют между собой (Никулаеш, 1987; Лукьяненко, 1993), а также с хозяйственной раннеспелостью (Егиян, 1981).
В результате отбора скороспелых константных линий, которые не расщеплялись по признакам растений и плодов в период 1997-2000 гг., были выделены и размножены лучшие селекционные образцы: Д-30 и Д-394/251, впоследствии названные, соответственно Майский и Рекордсмен. Оба образца представляли интерес для возделывания томатов как ранней салатной культуры.
Учитывая тот факт, что семена ранее районированных скороспелых сортов Ранний 83 и Свитанок перестали поступать в РФ из бывших республик СССР, новые скороспелые сорта Майский и Рекордсмен стали возделывать в крестьянско-фермерских, дачных и приусадебных хозяйствах Астраханской, Ростовской и других областях.
Конкурсное испытание раннеспелых сортов показало, что оба сорта превосходят стандарт Аран 735 по общей, товарной и ранней урожайности. Это превышение у сорта Майский в среднем за 2 года составило по общему урожаю 12,4, по товарному 10,1 т/га и проявлялось в каждый год опытов (табл. 1). Как видно из данных статистической обработки, проведенной методом дисперсионного анализа, между изученными сортами имеются существенные отличия, т.к. фактический критерий существенности различий Рфаст. больше FTa6,,, (теоретического) при 5% уровне значимости в каждом году опытов и в среднем за 2 года.
По данным конкурсного сортоиспытания 2002 г. сорт Майский по общей урожайности достоверно превышает стандарт (12,0 т/га при НСР05 = 9,4 т/га). В опыте 2003 года из-за сильного варьирования плодородия почвы преимущество нового сорта над стандартом не достигает величины НСР05, хотя и сохраняется явно выраженным (+12,8 т/га). Оценка сорта Майский проведена и по другим хозяйственно- и биологически-ценным признакам. Особенно ценным в новом сорте является его биологическая и хозяйственная скороспелость. Сорт Майский в среднем за 2 года созревает на 4 дня раньше стандарта (табл. 2), а его отдача раннего урожая на 7,8 т/га (табл. 1) или на 35% выше. Кроме того, средняя масса плода составляет 75 г, что на 11 г больше чем у районированного стандарта (табл. 2). По данным испытания сортов группой иммунитета сорт Майский не поражается ВТМ при искусственном инфицировании, а степень поражения фузариозом на 1,5 балла меньше чем у стандарта (1,8 против 3,3 балла).
Качество плодов нового сорта высокое. По содержанию сухого вещества, суммы Сахаров, каротина и органических кислот сорт Майский в среднем за 2 года превосходит стандарт (табл. 3).
Таким образом, по комплексу хозяйственно-ценных признаков сорт Майский имеет преимущество над стандартом Аран 735.
Сорт Рекордсмен в конкурсном испытании показал существенное преимущество по общему урожаю над стандартом в каждый год опытов. Превышение над сортом-стандартом Аран 735 составило 9,5 и 47,3 т/га, а в среднем за годы испытания 28,4 т/га (табл. 1) или 67%. По товарному урожаю сорт Рекордсмен в среднем за 2 года превысил Аран 735 на 47%. По биологической скороспелости новый сорт превосходит стандарт на 4 дня, а по хозяйственной скороспелости на 0,7 т/га. Средняя масса его плода больше стандарта (70 против 64 г). Сорт Рекордсмен поражается вирусом табачной мозаики при искусственном инфицировании, но при этом более устойчив к инфицированию фузариозом и не поражается заразихой (Orobanche aegyptiaca Pers.). По содержанию суммы Сахаров и кислотности Рекордсмен почти равен или несколько превосходит стандартный сорт Аран 735, немного уступая ему по содержанию сухих веществ (0,28%) и витамина С (2,46 мг/%).
Особенности проведения скрещиваний томата в аридной зоне
Для получения гибридов, нами ежегодно проводились скрещивания с использованием сортов Рановик, Новичок, Трансновинка, Праздничный (линии L. pruniforme), Астраханский, Бенита, селекционных линий Дон Жуан, Д-131, Черри, Д-134 и других. Опыты показали, что из-за сильной жары в период цветения, поранения цветков при кастрации (удалении тычинок) приводят к их увяданию, усыхаиию и опаданию. Завяз ываемость плодов, как правило, не превышает 15-30%. Кастрацию и скрещивания проводили в утренние (до 10) и вечерние (после 17) часы. Наши опыты показали, что опыление цветков лучше проводить сразу после их кастрации в фазе зелено-желтого бутона с изоляцией цветков ваткой. Этот вариант опыления дал лучшую завязываемость в опыте - 14 цветков (26,9%) из 52 цветков (Трансновинка х Праздничный), в сравнении с опылением на следующий день после кастрации 10 цветков (18,5%) из 54 цветков.
Опыление рылец пестика в фазе зелено-желтого бутона эффективно из-за того, что у томата рыльце созревает раньше чем тычинки. Обычно растрескивание пыльников происходит через 24-48 ч. после того как становится восприимчивым к пыльце рыльце пестика (Хоуторн, Поллард, 1957).
Пыльцу для скрещиваний мы рекомендуем заготавливать у хорошо развитых растений и зрелых раскрытых цветков отцовского родителя, предпочитая цветки с толстой плодоножкой и наиболее ярко-оранжево-желтыми пыльниками. Пыльцу с помощью заостренной спички брали с середины пыльников. Как известно, в центральной части пыльников она наиболее фертильна (Алпатьев, 1964).
Более толстая цветоножка по нашим наблюдениям менее склонна к опаданию после кастрации и опыления цветков, чем тонкая, что объясняется более усиленным притоком в нее питательных веществ из стебля. Вторая и третья цветочные кисти, как правило лучше развиты, чем первая и верхние кисти на стебле, что обеспечивает лучшие условия завязываемости семян от гибридизации. Последнее также отмечалось и Н.И. Чуйковым (1964).
При проведении большого числа скрещиваний для получения семян одной и той же комбинации пыльцу отцовского родителя заготавливали заранее. Пыльники подсушивали, пыльцу выбивали карандашом через бумажный пакет, а затем помещали в глазную пипетку, которую использовали для опыления рылец (окунания) кастрированных цветков. Производительность труда при таком способе опыления возрастает.
Нами было отмечено, что после полива поля дождевальным агрегатом, завязываемость плодов у ранее опыленных цветков и изолированных ватой, была всегда выше, чем без полива. Ваточные изоляторы смачивались водой, но оплодотворение и завязывание плодов проходило нормально. В связи с этим мы использовали прием искусственного увлажнения ваточных изоляторов опыленных цветков с помощью бутылочного пульверизатора. Опрыскивание ваточных изоляторов до смачивания проводили в день опыления и в последующие 2 дня в полуденные часы (12-13 ч.).
Таким образом, путем увлажнения ваточного изолятора в жаркий период дня в течение 3-х дней после опыления, можно повысить процент завязываемости гибридных плодов и семян томатов в условиях жаркого и сухого климата Астраханской области, где относительная влажность воздуха днем опускается до 13 - 15%.
В Нижнем Поволжье наибольшие площади под томатами занимают среднеспелые, а также среднепоздние сорта Волгоградский 5/95, Астраханский, Новичок, Рычанский, Волгоградец и другие. Это связано с тем, что при большой продолжительности теплого периода года такие сорта развивают большую вегетационную массу и обладают более высоким потенциалом урожайности, увеличенным размером и чаще более высоким качеством плодов в сравнении с ранними сортами. Среднеспелые и среднепоздние сорта в отличие от скороспелых плодоносят до поздней осени вплоть до наступления заморозков.
Среди оцененных более 40 линий, в селекционном питомнике были отобраны среднеспелые и среднепоздние образцы, представляющие интерес для выращивания в индивидуальных и коллективных хозяйствах. Отбор проводился на обильное плодообразование, отсутствие сочленения в плодоножке, сливовидную и цилиндрическую форму плода, высокую прочность, устойчивость к растрескиванию и вершинной гнили плода, непоражаемость растений болезнями. Лучшие образцы затем были испытаны в питомнике конкурсного сортоиспытания в 2002-2003 гг. Среди отобранных и испытанных, наибольший интерес представляют образцы с удлиненной цилиндрической формой плода со средней массой 65-80 гр., названные Каскадер и Ревизор. Оба сорта, как и стандарт, не имеют сочленения у плодоножки. Удлиненная цилиндрическая форма плода при других равных условиях связаїїа с более высокой его прочностью, т.к. на единицу массы приходится большая поверхность кожицы в сравнении с круглыми, округлыми и овальными плодами (Авдеев Ю.И., 1980). Кроме того, сорта с овальными и овалыю-сливовидными плодами, например типа Новичок, на первых кистях часто образуют круглые до плоских, фасциированные плоды, которые нередко трескаются. Особенно сильно неоднородность и снижение товарности проявляются при первых сборах самых дорогостоящих плодов. Удлиненная форма плода согласно нашим учетам исключает появление круглых, плоских, треснувших плодов, чем повышает товарность и однородность формы плода на первых кистях. Кроме того, такой формы плоды более пригодны для цельноплодного консервирования в стандартной стеклянной таре. В качестве стандарта использован высокоурожайный среднеспелый до среднепозднего сорт Рычанский, образующий удлиненные не трескающиеся плоды. Средние данные двухлетних испытаний сортов Каскадер и Ревизор по комплексу хозяйственно-ценных признаков представлены графически на рис. 4 и рис. 5.
В среднем за 2002-2003 гг. сорт Ревизор превысил стандарт Рычанский по общему урожаю на 11,3 т/га, по товарному на 11,6 т/га. По биологической скороспелости новый сорт практически близок к стандарту (104±2 против 105±5 дней), но по хозяйственной скороспелости или урожайности за 2 сбора превосходит сорт Рычанский на 2,4 т/га. Его средняя товарность самая высокая 93±3%, а средняя масса плода составляет 67±6 г, что соответствует требованиям потребителя. Новый сорт имеет преимущество над стандартом по прочности плодов (5 баллов против 4), по содержанию каротина (2,00 против 1,78 мг%), содержанию витамина С (15,36 против 12,90 мг%), кислоты (0,36 против 0,32%).
Преимущество нового сорта проявляется в т.ч. за счет штамбового типа куста, который по данным наших исследований и исследований других авторов обуславливает, более высокую жаростойкость и лучшую приживаемость рассады после посадки. Особенностью сорта является то, что он является ценным донором для последующей селекции как носитель промежуточного типа кисти при отсутствии сочленения в плодоножке.
