В селекционном процессе всё чаще возникает вопрос об адаптивности новых сортов, поскольку реализации высокого потенциала селектируемого признака препятствует недостаточная его стабильность при ухудшении условий среды возделывания. Некоторые вопросы адаптивности и стабильности показателей биохимического состава продукции моркови столовой представлены в научной литературе.
С целью скрининга перспективного исходного материала для селекции моркови столовой на стабильно высокое качество продукции в Московском отделении Всероссийского НИИ растениеводства совместно с Федеральным государственным бюджетным научным учреждением Федеральный научный центр овощеводства Добруцкой Е. Г., Смирновой А. М. и Молчановой А. В. было проанализировано 100 образцов из 18 стран мира, а также дана комплексная оценка генофонда Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова по проявлению адаптивности и стабильности образцов сортов и гибридов моркови столовой (Daucus carota L.) по шести биохимическим показателям.
Проведена комплексная оценка среды Московской области, формирующейся при разных сроках посева как фона для отбора моркови столовой при селекции на стабильно высокое качество биохимического состава продукции моркови столовой.
Материалом исследования послужили шесть сортов и гибридов моркови столовой (Daucus carota L.) селекции Федерального научного центра овощеводства: Нантская 4 (стандарт), Московская Зимняя А515, Марлинка, Марс F
1
1
Содержание в моркови столовой суммы каротиноидов составило от 12,93 до 16,27%, моносахаров от 2,54 до 3,13%, суммы сахаров от 6,61 до 7,46%, сухого вещества от 12,50 до 14,12%. Содержание нитратов в среднем за два года от 124,0 до 341,5 мг/%.
В результате исследований была выявлена межсортовая и эколого-географическая изменчивость биохимического состава при изменении условий испытаний (годы, сроки, пункты).
Наличие межсортовой и экологической изменчивости у биохимических показателей явилось основанием для определения форм, перспективных для использования в качестве исходного материала при селекции на стабильно высокое качество продукции моркови столовой. Четкой стабильной корреляции между адаптивностью генотипов по урожайности и содержанием показателей биохимического качества продукции в нашем эксперименте не выявлено.
Наивысшей адаптивностью по урожайности характеризовался сорт Марлинка и гибрид Марс F
1
Кроме того в исследовании уделено внимание комплексной оценке адаптивных свойств конкретных показателей качества продукции и выделению форм, соответствующих наибольшим значениям адаптивного потенциала.
Среди изученных образцов по высокому потенциалу признака «содержание суммы каротиноидов» выделены сорта Московская Зимняя А-515, Нантская 4 и Минор.
По «содержанию суммы каротиноидов» образцы Марлинка, Марс F
1
1
Относительно адаптивного потенциала по показателю «сумма каротиноидов» показано, что сорт Нантская 4 (стандарт) существенно превосходит изученные сорта и гибриды. Это связано в основном с относительно высокой экологической устойчивостью данного признака.
По «сумме сахаров» дифференциация между изученными образцами незначительна, соответствовало среднему уровню изменчивости. Сорт Марлинка обладает высокой селекционной ценностью генотипа по «содержанию суммы сахаров» в связи с превышением по потенциальной продуктивности данного признака.
По потенциалу продуктивности наивысшие значения по «содержанию моносахаров» проявились у гибрида Грибовчанин F
1
1
1
Среди шести изученных сортов и гибридов высокими показателями параметров адаптивности характеризовались по потенциальной продуктивности признака по «содержанию суммы каротиноидов» сорта Московская Зимняя А-515, Нантская 4 (стандарт) и Минор; по «содержанию суммы сахаров» сорт Марлинка и гибрид Марс F
1
1
Источниками наиболее высокой стабильности по «содержанию суммы каротиноидов» являются сорта Нантская 4 и Минор; по «содержанию суммы сахаров» сорта Марлинка и Московская Зимняя А-515; по «содержанию моносахаров» гибриды Марс F
1
1
Морковь (Daucus carota L. var. sativus Hoffm.) широко распространенная овощная культура, возделываемая практически во всех зонах земледелия, включая районы с недостаточным увлажнением. Одно из центральных мест в селекции овощных и бахчевых культур занимает проблема адаптации сортов. Недостаточная устойчивость к экстремальным абиотическим (зимостойкость, устойчивость к засухе, заморозкам и дефициту влаги) и биотическим (устойчивость к болезням и вредителям) факторам среды приводит к существенному недобору урожаев, снижению качества продукции. В пределах ареала возделывания культуры в продолжение всего периода онтогенеза не бывает только благоприятных или только неблагоприятных условий. Для селекционеров и растениеводов важно знать, какие результаты можно получить по конкретному сорту в разных условиях среды.
Изучение сортового разнообразия в экстремальных условиях является необходимым для выделения исходного материала, пригодного для создания засухоустойчивых сортов и гибридов, характеризующихся комплексом хозяйственно ценных признаков, включая урожайность и качество продукции.
Актуальной задачей является подбор сортов моркови столовой, приспособленных для возделывания на орошении. На Волгоградской опытной станции филиале Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова Прянишниковой В. Е. и Хмелинской Т. В. изучен 101 образец моркови столовой коллекции из 36 стран мира. Учеными выявлена разная реакция коллекционных образцов моркови на резкие изменения температурного и водного режимов. В качестве стандарта использовали районированный сорт Шантенэ 2461.
Селекционная работа с морковью столовой селекционерами ведется по многим направлениям, в том числе на получение сортов и гибридов с высокими показателями качества и продуктивности. Основная цель сельскохозяйственного производства получение стабильных урожаев возделываемых культур, включая районы с неблагоприятными условиями выращивания. Поэтому важно знать потенциальные возможности сорта (гибрида), позволяющие судить о его адаптации, то есть приспособленности к условиям конкретного района (зоны) выращивания. В результате экспериментов была выявлена неодинаковая реакция образцов, проявившаяся в первую очередь в величине урожая корнеплодов моркови.
Большая часть (около 70%) образцов характеризовалась урожайностью от 3,1 до 6,0 кг/м
2
2
Вместе с тем важным является стабильность урожайности корнеплодов по годам изучения. Из восьми высокоурожайных образцов только четыре характеризовались сравнительно стабильной урожайностью: Несравненная (Россия), Ленинаканская (Армения), Asmer Early market (Великобритания) и Консервная-63 (Молдова). Различия урожайности по трем годам исследований у них составила менее 1,0 кг/м
2
2
2
Также проанализированы данные качества полученного урожая. Выход товарной продукции является важным показателем эффективности производства, а, следовательно, соответствия современным требованиям рынка. На качество урожая моркови в засушливых условиях на орошении влияют количество растреснутых и уродливых, а также пораженных болезнями корнеплодов.
В годы исследований наблюдали сравнительно небольшое поражение посевов моркови болезнями и вредителями, средние показатели поражения составили: мучнистой росой 2,68 балла, бурой пятнистостью 0,82 балла, мокрой бактериальной гнилью 0,36 баллов. Установлено, что заболевания в годы изучения оказали несущественное влияние на товарность продукции.
В большей степени на уровень товарности моркови влияли условия ее выращивания, связанные с неравномерным увлажнением почвы, вызывающие растрескивание корнеплодов. Количество треснувших корнеплодов варьировало от 5,2 до 11,0%, уродливых от 3,2 до 24,6%. Причем отмечено, что образцы с высокой средней массой корнеплодов более подвержены растрескиванию, чем образцы со средней и низкой массой корнеплода.
Вместе с тем удалось выделить высокоурожайные образцы, характеризующиеся и высокой товарностью продукции. К ним относятся: Нантская (Болгария), Ленинаканская (Армения), Danvers (США), Консервная-63 (Молдова), All Season (Австралия), Рогнеда (Российская Федерация). Характерно, что указанные образцы происходят в основном из засушливых районов. Однако образцы Nantes (Италия), Консервная-63 (Молдова) и Местная (Афганистан), несмотря на происхождение из засушливых районов, характеризовались различным соотношением показателей урожайности и товарности корнеплодов. Полученные данные свидетельстовали о разной реакции образцов на условия выращивания, обусловленной их наследственными особенностями.
Наименьшими колебаниями товарности характеризовались Rouge Demi-courte obtuse de Guerande (Германия), Нантская (Болгария), Шантенэ (Украина), Danvers (США), Консервная-63 (Молдова), Hybrid AV 7901 (США) и Несравненная (Российская Федерация).
Значительное варьирование товарности наблюдали у образцов Nantes (Италия), Нантская (Украина), Местная (КНР), Improved Half Long White (Канада), Asmer Early market (Великобритания), Kuroda (Дания), Flakkese All Season (Австралия).
Морковь характеризуется ценным биохимическим составом, в особенности, содержанием β-каротина (провитамина А), обладающим иммуностимулирующим действием и антиоксидантными свойствами. Корнеплоды моркови отличаются также повышенным содержанием сахаров и аскорбиновой кислоты. Вместе с тем, содержание химических веществ в корнеплодах значительно варьирует в зависимости от сорта (гибрида), и в особенности, от условий выращивания, что проявилось при изучении набора коллекционных образцов моркови в засушливых условиях.
Так, содержание сахаров колебалось от 3,0 до 6,85%, аскорбиновой кислоты от 7,9 до 12,2 мг/100 г, каротина от 9,5 до 17,9 мг/100 г.
Заслуживают внимания образцы с повышенным содержанием наиболее важных химических веществ. Высоким содержанием (15,017,5 мг/100 г) каротина в годы исследований отличались следующие сортообразцы: Местная (Узбекистан), Amelioree a forcer (Франция), Karotka (Чехословакия), Amton (ФРГ), Polar (ФРГ), Sutton (Индия), Шантенэ (Украина) и Рогнеда (Российская Федерация). Для них было характерно и повышенное содержание сахаров и аскорбиновой кислоты, за исключением образца Karotka, у которого отмечено сравнительно невысокое (4,7%) содержание сахаров.
Невысоким содержание каротина, аскорбиновой кислоты и сахаров характеризовался сорт Консервная-63 (Молдова), но содержание сухих веществ в его корнеплодах было достаточно высокое, и он был наиболее урожайным при высокой товарности (90,5%) продукции. Выделенные в результате изучения образцы моркови представляют интерес в качестве исходного селекционного материала для условий Волго-Ахтубинской поймы. Особенно ценным материалом являются образцы с повышенным содержанием каротина в корнеплодах (Е. Г. Добруцкая, О. В. Ушакова, А. М. Смирнова, 2015; Т. В. Хмелинская, В. И. Буренин, В. Е. Прянишникова, 2017; В. Е. Прянишникова, Т. В. Хмелинская, 2020).
В условиях муссонного климата юга Дальнего Востока Российской Федерации в результате многолетних селекционных исследований и реализации ряда научных программ селекционерами Приморской овощной опытной станции филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства» создан новый исходный материал для получения сортов и гибридов столовой моркови с высокими иммунологическими, продуктивными и товарными качествами, повышенным биохимическим составом, устойчивостью к переувлажнению почвы и возбудителям болезней. Созданы и включены в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации высокопродуктивные сорта моркови Тайфун, Суражевская 1, Приморская 22.
На основе использования материнских линий с цитоплазматической мужской стерильностью получен высокопродуктивный межлинейный гибрид моркови Форвард F
1
Селекционная работа с корнеплодными овощными культурами на начальном этапе состояла из иммунологической оценки исходного материала в коллекционном питомнике (прибрежная агроклиматическая зона выращивания), где ежегодно проходили испытания от 30 до 50 сортообразцов разного эколого-географического происхождения. Огромную ценность представляли практически устойчивые и слабовосприимчивые к заболеваниям образцы, вовлеченные в селекционный процесс в качестве генисточников хозяйственно ценных признаков.