Оцінка режиму спокою та проростання елітних та вдосконалених клонів CIP за різних умов зберігання в Узбекистані

Анотація

Вступ

Щоб допомогти національним системам досліджень сільського господарства в Центральній Азії у їх селекційних та реабілітаційних заходах, Міжнародний центр картоплі (CIP) у співпраці з Науково-дослідним інститутом овочів, баштанних культур та картоплі, Ташкент, Узбекистан, розпочав випробування вдосконалених селекційних клонів у різноманітних агрокліматичних умовах в Узбекистан. Випробовувані клони включали відбір з популяції стійких до вірусів тропічних вірусів CIP і сортів (наприклад, Yagana-INIA, Achirana-INTA) з міжсортових схрещувань або програм покращення популяції співпрацюючих установ (Чилі, Аргентина). Після первинних спостережень 17 клонів було збережено для подальших досліджень, включаючи їх збереження якості після теплих температур, зафіксованих протягом основного вегетаційного періоду в Узбекистані, країні, яка характеризується континентальним кліматом з екстремальними температурами взимку та влітку. Було продемонстровано (van der Zaag 1992), насправді, що картопля, вирощена в теплих умовах, має менший термін спокою після зберігання.

В Узбекистані система подвійного посіву низовин займає близько 70% загальної площі картоплі (52 000 га), причому другий вегетаційний період (середина липня - жовтень) переважає над першим у період з березня по травень – червень. Площа картоплі, що залишилася, обробляється в сезон посівів високогір’я з посадкою у травні та збиранням урожаю у вересні – жовтні. Цей шаблон обрізання подібний у всіх країнах Центральної Азії.

Результати також дозволять охарактеризувати збереження клонів та дати корисні вказівки щодо їх конкретних ознак. Наприклад, відомо, що сорти з тривалим періодом спокою та мінімальною втратою ваги будуть кращими для обробки (CIP 2007). Зберігання вищезазначеної зародкової плазми оцінювали як у погребі під традиційним фермерським будинком, так і в холодильнику, який раніше належав колгоспу, як в Ташкентській області. Зазвичай підвал використовується для насіннєвих бульб, висаджених на початку березня; насправді проблематично забезпечити життєздатність насіння до травня – червня протягом основного сезону у високогір’ї та до середини липня для другого низинного сезону через високі температури з квітня і далі. З іншого боку, холодильники місткістю близько 5000 т використовуються для утримання насіннєвих бульб, висаджених в середині травня у високогір’ї або в середині липня в низинах.

Матеріали і методи

Насіннєві бульби 17 селекцій (таблиці 1 та 2), що містять 12 вдосконалених та елітних клонів CIP, та п’ять сортів від Національного інституту техніки агропекуарії, Аргентина, були висаджені на дослідницькому майданчику Пскем (1236 м н.р.м., 42 ° пн.ш., 70 ° сх. Д.) ) 12 червня 2007 року та 21 червня 2008 року, отже, починаючи з тривалого і закінчуючи короткими фотоперіодами та високими (середньомісячні максимальні температури 35 ° C та 34 ° C у червні 2007 та 2008 років відповідно) до помірних (середньомісячні максимальні температури 24 ° C та 26 ° C у жовтні 2007 та 2008, відповідно) температури. Для вирощування врожаю застосовувались рекомендовані культурні практики. Витягування луків проводилось через 110 днів після посадки, тобто 1 жовтня 2007 року та 9 жовтня 2008 року. Збір врожаю відбувся приблизно через 2 тижні. Насіннєві бульби (діаметром 35–45 мм) виліковували для загоєння ран протягом приблизно 3 тижнів, у тіні при температурі навколишнього середовища: макс. 24,0 ° C, не менше 9,0 ° C (2007) і не більше 26,0 ° C, не менше 3,0 ° C (2008).

Насіннєві бульби зберігались у погребі 28 жовтня 2007 року та 5 листопада 2008 року, а в холодильнику 28 жовтня 2007 року та 12 листопада 2008 року. У погребі середня максимальна температура навколишнього середовища протягом 2 років коливалась від 14,1 ° C у листопаді до 7,5 ° C у січні, тоді як середня мінімальна температура коливалась від 6,2 ° C у листопаді до 3,6 ° C у січні. У холодильнику бульби картоплі з лютого по квітень утримувались при температурі 2–4 ° С. Протягом місяців з листопада по лютий холодильна система не використовується, оскільки більшу частину температури навколишнього середовища вважають достатньою для зберігання насіннєвої картоплі. Насіннєві бульби утримували при середньомісячній відносній вологості (RH), еквівалентній> 87% у холодильнику (реєстратор даних: HOBO Pro v2, початок), тоді як у погребі вона була нижчою (> 60%). Бульби зберігали в темряві при обох способах зберігання.

Досліджуваними параметрами були:

Період спокою, що вимірюється від зрізування лінії до проростання 80% бульб з принаймні одним паростком довжиною більше 2 мм (van Ittersum and Scholte 1992).

Маса бульби (г), виміряна до і в кінці зберігання. В кінці зберігання вимірювали масу пророслих бульб після ретельного видалення паростків.

Зростання паростків - вимірюється в кінці зберігання - складається з кількості паростків на бульбу та довжини найдовшого паростка на бульбу (мм). Повідомлялося (Pande et al. 2007), що сорти з видатним верхівковим домінуванням демонструють більш швидкі темпи зростання свого верхівкового паростка, тоді як у різновидів з кількома паростками спостерігається більш повільний темп росту їх верхівкового паростка. У всіх випадках верхівковий паросток, як правило, ототожнюється з найдовшим паростком.

Відсоток втрати ваги бульби.

Для оцінки клонів була використана класифікація, запропонована CIP, яка розділяє клони на три категорії відповідно до періоду їх спокою (Mihovilovich et al. 2010). Відповідно до цього, в умовах льоху клони, що тривають менше 75 днів, класифікуються як такі, що мають короткий спокій, клони, що перебувають між 75 і 95 днями спокою, як середні, а ті, що мають більше 95 днів, як такі, що мають довгий спокій. З іншого боку, в умовах холодного зберігання клони, що перебувають у стані спокою менше 95 днів, класифікуються як такі, що мають короткий спокій, ті, що перебувають між 95 та 125 днями, як середні, а ті, що перебувають у стані спокою більше 125 днів, мають тривалий спокій.

Отримані дані були статистично оброблені за допомогою MSTAT-C (1993). Статистичний аналіз охопив такі показники: середнє значення (х) та тест LSD на рівень значущості α = 0,05. Дані збирали по кожному з 30 бульб, що містяться в лотках. Отже, було проведено спостереження за 90 бульбами на відбір, що представляло три повторення по 30 бульб у кожному. Кореляції між різними параметрами зберігання були розраховані на основі середніх значень за 2 роки (2008–2009).

Результати і обговорення

Атрибути зберігання, що вивчались у картоплі, що зберігається в погребі та в умовах холодного зберігання, включали тривалість спокою, схему сходів та відсоток втрати ваги. Ефективність клонів у погребі та холодильних камерах наведена у таблицях 1 та 2 відповідно.

Спокій

Спокій вважається сортовою характеристикою, на яку можуть впливати як умови перед врожаєм, так і після збору врожаю (Ezekiel and Singh 2003). Період спокою в умовах льоху коливався від 77 до 115 днів, найкоротший був у клону 392797,22 і найдовший у клону 720150 (таблиця 1). Були значні відмінності в періоді спокою між різними класами зрілості та всередині них (тобто ранній, середньоранній та середньопізній). Клон раннього дозрівання 397099,4 та середньопізній клон 720150 мав період спокою відповідно 102 та 115 днів. Тому їх обох класифікували як такі, що мають тривалий спокій. Отже, не було виявлено кореляції між зрілістю та тривалістю спокою, як також повідомляють Бертон (1989) та інші (Roztropowicz and Wardzynska 1974). Подібні спостереження були зафіксовані в умовах холодного зберігання.

У холодильній камері (таблиця 2) спокій різнився як серед груп зрілості, так і в межах кожної групи, коливаючись від 100 (397073,16) до 186 днів (720148). Більшість клонів (10 із 17) мали період спокою від 100 до 125 днів, і тому були класифіковані як такі, що мають середній спокій, тоді як всі інші, як виявилося, належать до категорії тривалого спокою. Повідомляється, що в межах від 3 ° C до 20 ° C бульби, що зберігаються при більш низькій температурі, мають довший період природженого спокою, ніж ті, що зберігаються при більш високій температурі (Wiltshire and Cobb 1996). Це підтвердив клон 720148, який показав довший спокій у холодильнику, ніж у погребі (186 проти 108 днів). Була відносно висока позитивна кореляція (р = 0,71) для періодів спокою між системами зберігання, що вказує на те, що клони з більш тривалим та середнім періодами спокою будуть поводитися аналогічно за двох умов зберігання. Однак деякі винятки були зафіксовані у клонах 390478.9, 390663.8, 391180.6 та 720139 (Таблиця 3).

Пророщування візерунків

Для вимірювання різних моделей проростання був використаний протокол, підготовлений CIP (Mihovilovich et al. 2010), який встановлює, що один паросток або середнє число ≤2 паростка на бульбу до моменту закінчення випробування є хорошим показником поширеності верхівкових домінування, тоді як середнє число> 2 паростків на бульбу свідчить про відсутність верхівкового домінування.

Значна негативна кореляція (р = −0,53) було виявлено між періодом спокою та довжиною найдовшого паростка, що вказує на те, що клони з коротшим спокоєм часто демонструють більшу довжину свого найдовшого паростка (табл. 4). Однак це не було у випадку з клоном з найкоротшим періодом спокою, 392797,22, чий найдовший паросток досягнув ледь 9,6 мм до моменту закінчення випробування. Коротку довжину його найдовшого паростка можна пояснити множинним малюнком сходів клону (4,7 паростка на бульбу). У попередніх дослідженнях спостерігалося, що багато сортів, що проростають, демонструють повільніший темп зростання свого найдовшого паростка (Pande et al. 2007). Незважаючи на ці спостереження, у цій роботі не виявлено кореляції між кількістю паростків та довжиною найдовшого паростка (р = −0,006). Негативна кореляція між періодом спокою та довжиною найдовшого паростка могла сприяти відсутності кореляції між цими двома змінними.

У холодильниці (табл. 2) довжина найдовшого паростка становила від 0,7 мм (720148) до 37,8 мм (397073,16). Також спостерігалися значні коливання довжини найдовшого паростка між середньоранніми та середньопізніми класами зрілості, середньоранніми та ранніми класами зрілості (середній діапазон 24,5-13,3 та 24,5-6,3 мм відповідно), а також між ранніми та середньопізніми класи зрілості (середній діапазон 6,3-13,3 мм). Була помітна позитивна кореляція між кількістю паростків та довжиною найдовшого паростка (р = 0,59) у цьому дослідженні (таблиця 4). З іншого боку, знайдено значну негативну кореляцію між довжиною найдовшого паростка та періодом спокою (р = -0,88), що вказує на те, що чим коротший період спокою, тим довша довжина верхівкового паростка і навпаки. Це особливо стосувалося клонів 397073.16, 390478.9, 388676.1, 397077.16 та 397035.26 (табл. 2). У цьому дослідженні бічних паростків не реєстрували, оскільки їх довжина була настільки короткою, що вони не впливали на результати.

Втрата ваги

Висновок

У цьому дослідженні атрибути зберігання 17 селекцій картоплі, раніше обраних за агротехнічними та якісними характеристиками, виявили значну мінливість щодо періоду спокою, кількості паростків, довжини найдовшого паростка та втрати ваги. Наприклад, 397073.16 мав помітне верхівкове домінування під погребом і швидший темп зростання найдовшого паростка в обох системах зберігання, що пояснює високу втрату ваги, зафіксовану в обох системах зберігання. Однак той самий клон, коли своєчасно порушується верхівкове домінування, демонструє хорошу адаптацію як у низинах, так і у високогір’ї. Жоден з клонів не продемонстрував короткого спокою при зберіганні в погребі чи в холодних умовах. Ці результати також вказують на те, що існує тенденція до тривалого спокою у ранніх наповнювачів, відібраних для тестів (табл. 3).

Список літератури

Beukema HP, van der Zaag DE (1979) Поліпшення картоплі: деякі фактори та факти. IAC, Вагенінген

Burton WG (1955) Біологічні та економічні аспекти зберігання картоплі в холодильнику. Proc Inst Refrigeration 51: 168–172

Burton WG (1989) Спокій та ріст паростків. У: Бертон В.Г. (вид) Картопля, 3-е вид. Лонгмен, Гарлоу, с. 471–504

CIP (2007) Процедури для стандартних оціночних випробувань вдосконалених клонів картоплі. Керівництво міжнародних кооператорів. Міжнародний центр картоплі, Ліма

Езекіель Р, Сінгх Б (2003) Фізіологія насіння. У: Хурана SMP, Minhas JS, Pandey SK (ред.) Виробництво та використання картоплі в субтропіках. Мехта, Нью-Делі, с. 301–313

Mihovilovich E, Carli C, Bonierbale M (2010) Оцінка стану спокою та проростання поведінки елітних та вдосконалених клонів. Міжнародний центр картоплі (CIP), Ліма, Перу, не публікується

MSTAT-C (1993) Мікрокомп'ютерна програма для проектування, управління та аналізу агрономічних дослідницьких експериментів. Університет штату Мічиган, Східний Лансінг

Pande PC, Singh SV, Pandey SK, Singh B (2007) Спокій, поведінка сходів та втрата ваги в індійській картоплі (Solanum tuberosum) сорти. Indian J Agric Sci 77: 715–720

Павлиста А. Д. (2004) Фізіологічне старіння насіннєвих бульб. Картопляні очі Небр 16 (1): 1–4

Реуст Ш (1986) Фізіологічний вік картоплі. Картопля Res 29: 268–271

Roztropowicz S, Wardzynska H (1974) Спостереження спокою бульб у двадцяти польських сортах картоплі. Biul Inst Ziemn 14: 147–164

Singh B, Ezekiel R (2003) Дослідження стану спокою, росту паростків та втрати ваги у деяких старих та нових сортів картоплі в умовах контрольованої температури. Насіння Res 31: 47–52

Сусноскі М (1981) Якість насіннєвої картоплі під впливом високих температур протягом періоду росту. 2. Схема пророщування у кількох сортів у відповідь на температуру зберігання. Картопля Res 24: 381–388

van der Zaag DE (1992) Картопля та її вирощування в Нідерландах. Нідерландський консультативний інститут картоплі та Міністерство сільського господарства та рибальства, Служба іноземної інформації, Ден Хааг

van Es A, Hartmans KJ (1987) Спокій, проростання та гальмування паростків. У: Растовський А, ван Ес А (ред.) Зберігання картоплі. Пудок, Вагенінген, с. 114–132

van Ittersum MK, Scholte K (1992) Скорочення спокою насіннєвої картоплі за температурними режимами зберігання. Картопля Res 35: 389–401

Wiltshire JJJ, Cobb AH (1996) Огляд фізіології спокою бульб картоплі. Енн Аппл Біол 129: 553–569

Wurr DCE (1978) Дослідження вимірювань та інтерпретації росту паростків картоплі. J Agric Sci (Кембридж) 90: 335–340

Подяка

Автори дякують НАРС Узбекистану за допомогу, надану протягом усього експерименту.

Інформація про автора

Приналежності

Офіс зв’язку CIP для Центральної Азії та Кавказу, вул. Осійо, 6, 100000, Ташкент, Узбекистан

Карло Карлі, Фіруз Юлдашев та Дурбек Халіков

CIP, Apartado, 1558, Ліма 12, Перу

CIP-SWCA, Делі, Комплекс NASC, DPS Marg, кампус Пуса, Нью-Делі, 110012, Індія

Мохінджер С. Кадіан

Ви також можете шукати цього автора в PubMed Google Scholar