Способ ускоренной оценки устойчивости генеративных органов земляники садовой к весенним заморозкам

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к садоводству. Способ заключается в искусственном промораживании генеративных органов растений в лабораторных условиях. Оценке подвергают целые кусты растений земляники садовой с закрытой корневой системой. Для имитации условий перед заморозком кусты ставят в холодильную камеру на 24 ч при температуре от 0 до +2°C. Затем проводят промораживание в климатической камере при температуре -2,5°C и -3,0°C, после чего опытный материал выдерживают в лабораторных условиях 24 часа до проявления повреждений и по потемнению тканей пестиков и тычинок проводят оценку подмерзания генеративных органов. Способ позволяет быстрее оценить устойчивость к весенним заморозкам растений земляники садовой путем оценки степени подмерзания по потемнению тканей пестиков и тычинок в цветках и бутонах целых кустов растений земляники садовой с закрытой корневой системой. 2 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к садоводству, и предназначено для ускоренной оценки устойчивости генеративных органов целых кустов растений земляники садовой с закрытой корневой системой. Данный способ позволяет сократить срок определения устойчивости генеративных органов земляники садовой к весенним заморозкам.

Наиболее близким способом (прототипом) является оценка устойчивости цветков и бутонов земляники садовой к весенним заморозкам методом искусственного промораживания (Абызов, 2008). Этот способ имеет недостатки:

Основной недостаток данного способа то, что для учета повреждения весенними заморозками цветков и бутонов растений земляники садовой путем искусственного промораживания берут отдельные цветоносы.

Отличительными признаками заявленного способа (от прототипа) являются следующие: для промораживания берут целые кусты растений земляники садовой с закрытой корневой системой, посаженные в горшки, которые до промораживания ставят в холодильную камеру для имитации условий перед заморозком, после промораживания по повреждению тканей пестиков и тычинок делают вывод об устойчивости цветков и бутонов растений земляники садовой.

Имеется другой способ оценки устойчивости цветков и бутонов яблони к весенним заморозкам (Леонченко В.Г. и др., 2007). Методические рекомендации разработаны только для древесных плодовых культур. На сегодняшний день этот способ имеет ряд недостатков:

Первым недостатком является то, что этот способ разработан для плодовых культур, в частности для яблони. У земляники садовой другая форма жизни, что усложняет работу с культурой. Вторым недостатком вышеуказанного способа является то, что берут многолетние ветки с соцветиями плодовых культур, что неприемлемо для земляники садовой, являющейся травянистым растением.

Основным отличительным признаком заявленного способа является то, что для промораживания берут целые кусты растений земляники садовой с закрытой корневой системой, посаженные в горшки.

Также известен полевой способ оценки устойчивости генеративных органов к весенним заморозкам, предложенный селекционерами (Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодный культур. Орел, 1995). Его недостатком является длительность проведения испытаний. Это объясняется тем, что весенние заморозки в период цветения растений земляники садовой не повторяются каждый год. И поэтому полевой способ оценки устойчивости генеративных органов к весенним заморозкам растягивается на длительное время (Тюрина и др., 2002).

Преимуществом разработанного способа от полевого заключается в ускоренной оценке устойчивости к весенним заморозкам генеративных органов земляники садовой.

Важным свойством адаптации сортов является устойчивость их генеративных органов к отрицательной температуре в период цветения. Нерегулируемые факторы среды в 3-4 раза снижают урожайность сельскохозяйственных культур (Жученко, 2001). Из-за раннего цветения растения земляники садовой часто повреждаются весенними заморозками. Для обоснования решения этой задачи необходимо располагать точными сведениями об устойчивости сортообразцов земляники садовой к весенним заморозкам. Исключительно адаптированный к местным почвенно-климатическим условиям сорт может быть стабильно высокоурожайным. Только при таких условиях можно правильно подбирать сорта для определенного региона выращивания.

Для определения устойчивости генеративных органов селекционеры в своей работе используют, в основном, полевой метод оценки. Однако это затягивает селекционный процесс и отбор устойчивых сортов на долгие годы, так как приходится ждать весну с весенними заморозками в период цветения земляники садовой. Для окончательного вывода нужна проверка полученных материалов, т.е. повторяемость такой весны.

Для ускорения оценки устойчивости генеративных органов садовых культур используют метод искусственного промораживания (, Palonen, , 2002; Абызов, 2008; Ожерельева, Голяева, 2009; Ожерельева, Гуляева, 2016; Ожерельева, Зубкова, 2019). Разработок по созданию способов оценки устойчивости генеративных органов к весенним заморозкам целых кустов растений земляники садовой с закрытой корневой системой методом искусственного промораживания нет.

Задачей данного изобретения является оценка устойчивости генеративных органов целых кустов растений земляники садовой с закрытой корневой системой.

Технический результат - определение степени подмерзания по потемнению тканей пестиков и тычинок в цветках и бутонов целых кустов растений земляники садовой с закрытой корневой системой.

Технический результат достигается тем, что устойчивость цветков и бутонов определяют каждый год, в лабораторных условиях, в климатической камере, методом искусственного промораживания, непосредственно в период цветения растений земляники садовой.

Для этого целые кусты растений земляники садовой перед промораживанием сажают в горшки. Затем берут целые кусты растений земляники садовой с закрытой корневой системой и ставят при температуре 0,0°…2,0°C на 24 часа в холодильную камеру. Промораживание проводят в климатической камере «Espec» PSL-2 КРН (Япония) или аналогичной при температуре -2,5°C и -3,0°C. Снижение температуры от исходной до заданной осуществляют со скоростью 1°C в каждый последующий час. Экспозиция промораживания - 3 часа. После промораживания температуру в камере постепенно повышают со скоростью 1°C в час. Оттаивание проводят при температуре 0…+2°C. Перед просмотром повреждений генеративных органов целые кусты растений земляники садовой с закрытой корневой системой выдерживают в лаборатории 24 часа при температуре 18…20°C до проявления повреждений. Степень повреждения оценивают по проценту цветков и бутонов с поврежденными пестиками и тычинками. Повреждение пестиков в цветке или в бутоне растений земляники садовой означает, что завязывание ягоды не будет. Исходя из общего количества поврежденных цветков и бутонов, делают заключение о степени повреждения сорта при заданном режиме промораживания в процентах.

Пример 1. Для промораживания брали целые кусты с закрытой корневой системой 10 сортов земляники садовой по 15 растений каждого, посаженных в горшки в период цветения. Сроки промораживания подбирают так, чтобы были распустившиеся цветки и бутоны. Разработаны условия подготовки опытных растений для искусственного промораживания. Горшки с целыми кустами растений земляники садовой с закрытой корневой системой, с участка первичного сортоизучения переносили в лабораторные условия и ставили на 1 сутки при температуре 0,0°…2,0°C в холодильную камеру "Polair" ШХ CV114-S (Россия), чтобы имитировать условия перед заморозком. Моделировали в начале мая весенние заморозки -2,5°C и -3°C в климатической камере «Espec» PSL-2 КРН (Япония). Скорость снижения температуры и оттаивания составила 1°C в час. Экспозиция промораживания - 3 часа. Оттаивание после промораживания проводили при температуре 0…+2°C, затем постепенно доводили до комнатной. Перед оценкой опытный материал выдерживали в лаборатории 24 часа до проявления повреждений. Степень повреждения оценивали по проценту цветков и бутонов с поврежденными пестиками и тычинками. Повреждение пестиков в цветке или в бутоне растений земляники садовой означает, что завязывание ягоды не будет. Исходя из общего количества поврежденных цветков и бутонов делали заключение о степени повреждения сорта при заданном режиме промораживания в процентах. Снижение температуры до -2,5°C привело к различной степени повреждения генеративных органов. Дисперсионным анализом выявили существенные различия между исследуемыми образцами по проценту повреждения цветков и бутонов на 5% уровне значимости. У отдельных сортов (Кокинская ранняя, Росинка, Царица, Урожайная ЦГЛ, Когопа) цветки и бутоны выдерживали промораживание при температурном режиме -2,5°C без повреждений. Отмечены сорта, у которых цветки и бутоны повредились не более 50,0% - Соловушка, Marmolada, Sara, Sonata. У сорта Sonata при этом бутоны сохранились здоровые. При температурном режиме -2,5°C выявили сорт Alba со значительными повреждениями генеративных органов. У данного сорта цветки повредились до 70,0% и бутоны до 61,3% (таблица 1).

Пример 2. Промораживание земляники садовой при температуре -3,0°C вызвало сильное повреждение цветков. При этом выявили достоверные межсортовые различия по признаку степени повреждения цветков и бутонов на 5% уровне значимости. Следует отметить, что цветки и бутоны при -3,0°C у сортов Кокинская ранняя и Царица не повредились. У сорта Росинка цветки повредились незначительно не более 10,0% и бутоны не более 3,0%. Из приведенных данных таблицы 2 видно, что сильно повредились цветки от 57,8 до 70,0% у сортов - Урожайная ЦГЛ и Когопа. У сортов Когопа и Marmolada бутоны выдерживали промораживание при температурном режиме -3,0°C с повреждениями не более 25,0%. Очень сильное повреждение цветков (более 75,0%) выявили у сортов Соловушка, Alba, Sara. При этом у сортов Соловушка, Sara, Урожайная ЦГЛ бутоны повредились в пределах от 34,1 до 37,8%. Наибольший процент поврежденных генеративных органов после воздействия температуры -3,0°C отметили у сорта Sonata: цветков - 100,0% и бутонов - 90,1% (таблица 2).

Повреждения генеративных органов земляники садовой были различными и позволили разделить сорта по устойчивости к весенним заморозкам на 5 групп:

1. Высокоустойчивые сорта - количество поврежденных цветков и бутонов после промораживания при -3,0°C не превышает 25,0% (Кокинская ранняя, Росинка, Царица);

2. Устойчивые сорта - количество поврежденных цветков и бутонов после промораживания при -3,0°C от 25,0 до 50,0%;

3. Среднеустойчивые сорта - количество поврежденных цветков и бутонов при -3,0°C от 50,0 до 75,0%, (Marmolada);

4. Слабоустойчивые сорта - поврежденных цветков и бутонов после промораживания при -3,0°C более 75,0% (Урожайная ЦГЛ, Когопа);

5. Неустойчивые сорта - количество поврежденных цветков и бутонов 100,0% при -3,0°C (Соловушка, Alba, Sara, Sonata).

Таким образом, результаты учета степени подмерзания генеративных органов целых кустов сортов земляники садовой с закрытой корневой системой после искусственного промораживания при температуре -2,5°C и -3,0°C позволили в первый и последующие годы оценить их по степени устойчивости (таблица 1, 2).

Заявляемое изобретение позволяет в первый и последующие годы определить устойчивость к весенним заморозкам целых кустов растений земляники садовой с закрытой корневой системой, тем самым способствует быстрому отбору перспективных сортов для производства и селекции новых сортов.

Данный способ ускоренной оценки устойчивости к весенним заморозкам целых кустов растений земляники садовой с закрытой корневой системой является качественным и надежным, обеспечивает достоверность полученных результатов.

Список использованной литературы

1. Абызов В.В. Биологические особенности и хозяйственная ценность сортов земляники садовой в условиях средней полосы России: автореф. на соиск. уч. ст.к. с.-х. н. Мичуринск-наукоград, 2008. С. 8-9.

2. Жученко А.А. Адаптивная система селекции растений экологические основы). М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2001. Т. 1. 780 с.

3. Леонченко В.Г. и др. Предварительный отбор перспективных генотипов плодовых растений на экологическую устойчивость и биохимическую ценность плодов (метод, реком.). Мичуринск, 2007. 72 с.

4. Ожерельева З.Е., Голяева О.Д. Устойчивость цветков и бутонов смородины красной к весенним заморозкам // Селекция, генетика и сортовая агротехника плодовых растений. Орел: ВНИИСПК, 2009. С. 99-101.

5. Ожерельева З.Е., Гуляева А.А. Устойчивость генеративных органов черешни к весенним заморозкам // Селекция и сорторазведение садовых культур. «Инновации в селекции плодовых и ягодных культур»: матер, междунар. научно-практ. конференции. Орел: ВНИИСПК, 2016. Т. 3. С. 104-107.

6. Ожерельева З.Е., Зубкова М.И., Кривушина Д.А. Оценка устойчивости земляники садовой к весенним заморозкам. Проблемы развития АПК региона. 2019. №4 (40). С. 113-118.

7. Программа и методика по селекции плодовых, ягодных и орехоплодный культур. Орел: ВНИИСПК, 1995. 502 с.

8. Тюрина М.М., Гоголева Г.А., Голоулина Л.К., Морозова Н.Г., Эчеди Й.Й., Волков Ф.А., Арсентьева А.П., Матяш Н.А. Определения устойчивости плодовых и ягодных культур к стрессорам холодного времени года в полевых и контролируемых условиях. М., 2002. 120 с.

9. L, Palonen P., and Т. Evalution of three methods to assess winter-hardiness of strawberry genotypes // Acta Horticulturae. 2002. 567: 325-328. doi.org/10.17660/ActaHortic.2002.567.69.

Способ оценки устойчивости сортов растений земляники садовой к весенним заморозкам, заключающийся в искусственном промораживании генеративных органов растений в лабораторных условиях, отличающийся тем, что оценке подвергают целые кусты растений земляники садовой с закрытой корневой системой, для имитации условий перед заморозком ставят их в холодильную камеру на 24 ч при температуре от 0 до +2°C, затем проводят промораживание в климатической камере при температуре -2,5°C и -3,0°C, после чего опытный материал выдерживают в лабораторных условиях 24 часа до проявления повреждений и по потемнению тканей пестиков и тычинок проводят оценку подмерзания генеративных органов.