Оценка коллекционных образцов овощной фасоли и выделение источников ценных признаков для селекции в аридной зоне Нижнего Поволжья

Для эффективного развития агропромышленного комплекса России необходимо поступление в производство новых высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур, адаптированных к конкретным условиям возделывания. Эти задачи реализуются при условии включения в селекционный процесс разнообразного исходного материала — источников хозяйственно-ценных признаков. Поэтому изучение образцов мировой коллекции сельскохозяйственных культур и выделение источников для различных направлений практической селекции приобретает важнейшее значение [5,17].

Употребление в пищу овощей необходимо человеку для поддержания в организме баланса питательных веществ и витаминов. Астраханская область по праву считается «всероссийским огородом», где традиционно выращиваются самые популярные овощи: томаты, перец сладкий, картофель, лук, бахчевые. Овощные растения из семейства Бобовые возделываются для получения недозрелых (зеленых) бобов и являются основным поставщиком растительного белка, важным компонентом диетического питания благодаря сбалансированному содержанию витаминов С, В, Е, Сахаров, фолиевой кислоты, минеральных веществ и клетчатки [45].

Введение

в рацион питания, помимо основных традиционно используемых овощей, к примеру, овощной фасоли позволяет не только разнообразить его, но и удовлетворить потребность в белке и витаминах в течение длительного зимнего периода, используя их в консервированном либо замороженном виде. Однако, возделывание бобовых овощных культур в Нижнем Поволжье сдерживается рядом лимитирующих факторов, обусловленных особенностями почвенно-климатических условий зоны, а также отсутствием адаптированных сортов и современных технологий возделывания [22,41].

Актуальность темы

Дефицит растительного белка остается одной из важнейших проблем современности. За последние годы она не потеряла своей актуальности. Многие ученые склонны считать, что наступивший век должен стать веком зернобобовых культур, за счет которых должна решаться задача повышения производства растительного белка для нужд животноводства и питания населения. В условиях современного сельскохозяйственного производства пополнение белкового дефицита за счет собственных ресурсов становится острой необходимостью [35]. Фасоль обыкновенная {Phaseolus vulgaris L.), как овощная культура, приобрела широкую известность на всех континентах земного шара. Молодые бобы с недозрелыми семенами, «лопатки», обладают высокими вкусовыми качествами, богаты белками, витаминами А, В, С, сахаром, солями железа и кальция и отличаются высокой питательностью. Ценные пищевые качества в сочетании с возможностью разнообразной кулинарной обработки объясняют постоянно возрастающий интерес к этой культуре. Несмотря на свои достоинства, в России фасоль, как овощное растение, не является традиционной культурой. Имеется целый ряд объективных факторов, которые в значительной степени сдерживают распространение этой бобовой культуры. Прежде всего, это отсутствие достаточного количества сортов, хорошо адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям, незначительные объемы производства семян и несовершенство агротехники вследствие недостаточной изученности биологии и морфологии этих культурНеобходимы сорта, пригодные для возделывания в нетрадиционных районах, что будет способствовать расширению ареала культур. В связи с этим весьма актуальным является комплексное изучение коллекции овощной фасоли и выделение источников хозяйственно-ценных признаков с целью создания сортов, пригодных для выращивания в условиях орошения Астраханской области, что определило цели и задачи наших исследований.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационной работы является — комплексное изучение, оценка сортообразцов фасоли овощного 5 направления и выделение ценного исходного материала для селекции в условиях аридной зоны Нижнего Поволжья.

Для решения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести комплексную оценку образцов овощной фасоли из коллекции ВИР по признакам: продолжительность вегетационного периодапродуктивность растенийпригодность к механизированной уборкеустойчивость к болезнямкачество и химический состав бобов.

2. Установить характер фенотипической изменчивости и сопряженности основных селекционных признаков.

3. Выявить источники и доноры по отдельным хозяйственно-ценным признакам.

4. Определить критерии оценки эффективности сортов овощной фасоли. Научная новизна исследований. Впервые в орошаемых условиях.

Нижнего Поволжья проведено интродукционное изучение образцов нетрадиционной для данной природно-климатической зоны культуры Phaseolus vulgaris. В результате изучения генетического разнообразия были выделены ценные генотипы фасоли овощной по ряду селекционных признаков: скороспелости, дружности созревания, высокой продуктивности, стабильности урожая, пригодности к механизированному возделыванию, высоких товарных и технологических качеств, устойчивости к болезням. Выявлены корреляционные зависимости продуктивности овощной фасоли с основными хозяйственно-ценными признаками и обозначены связи, знание которых может привести к ускорению селекционного процесса. Проведена целевая оценка овощной фасоли, как продукта питания, по пищевой и энергетической ценности. Предложен метод оценки эффективности сортов овощной фасоли по 13 основным показателям.

Практическая значимость. Для дальнейшей селекционной работы выделены и рекомендованы источники ценных признаков овощной фасоли, наиболее перспективные и адаптированные к местным условиям с целью б создания сортов овощной фасоли, пригодных для возделывания в условиях Астраханской области.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались на научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов «Опыт, проблемы, перспективы функционирования агропромышленного комплекса» 2007 года, Астраханьна заседаниях методического и ученого советов кафедры «Агрономия» АГУ и ГНУ ВНИИОБ в 2006;2008 гг.- на отчетных сессиях ВНИИР им. Н. И. Вавилова в 2005;2008 гг., а также изложены в научных статьях.

По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 3 в ведущих рецензируемых научных журналах.

Структура диссертации и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, практических рекомендаций. Список использованной литературы включает 155 наименований, в том числе 14 на иностранном языке. Работа изложена на 158 страницах компьютерного текста, содержит 24 таблицы в тексте и 19 в приложениях, 13 рисунков, 9 приложений.

Выводы.

1. В результате изучения и комплексной оценки морфологических, биологических и хозяйственно ценных признаков 43 образцов фасоли обыкновенной овощного использования из коллекции ВИР в условиях Нижнего Поволжья выделены источники по признакам:

— скороспелости: Ольга, Зиронъка, Ребус, Laura, Bona, Dorina, Ema, PI 164 093/.

— дружности созревания: Dorina, Ребус, Broth-Bone, PI 164 093, Ema',.

— стабильной урожайности: Code 128, Нина 318, Fanaknos, Oregon Trail;

— продуктивности растения: Asgrow 283, Utopia, Niagara 777, Bona, Ксеия, Temos;

— высокой товарности бобов: Nanna, Utopia, Blue Lake 206, WL- 14;

— пригодности к механизированной уборке: Нина 318, Melting moments, Пагода, Золотой ключик;

— отличного качества бобов: Nomad, Norbonne, Nanna, Sonesta, Fanaknos, Laura, Utopia, Niagara 777, Ксеня, WL-14, Oregon Trail;

— повышенного содержания питательных веществ в бобах: Utopia, Asgrow 283, Temos, Oregon Trail, Кустовая без волокна 85, Золотой ключик;

— высокобелковости: Sonesta, Utopia, Blue Lake 206, Oregon Trail;

— крупносемянности: Кустовая без волокна 85, Зеленостручная 517, Qiant.

Stringleess Green, Amazone, Ребус, Эсперанто, Asgrow 283, Temos, 7710, Melting moments;

— мелкосемянности: Stip, Sonesta, Fanaknos, Laura, Utopia, Smilors, Пагода, Золушка, Ксеня, Minidor, WL- 14;

— семенной продуктивности: Qiant Stringleess Green, Code-128, Oxy-amidor, Nomad, Norbonne, Эсперанто, Ольга, Asgrow 283, Utopia, Temos, Asgrow 230 B, 77−10;

— устойчивости к поражению болезнями: Nomad, Utopia, Oregon Trail;

2. В качестве источников по комплексу биологических и хозяйственно ценных признаков выделены образцы: Nomad (к-15 281, Польша), Utopia (к-15 354, Нидерланды), Oregon Trail (к-15 525. США).

3. Отмечен различный уровень изменчивости количественных признаков у образцов фасоли. Наименее вариабельны оказались высота растения (коэффициент вариации, в среднем по всем образцам, V=18,9%) и число семян в бобе (V=20,4%), Высота прикрепления нижнего боба (V=23,9%) и число ветвей (V=29,8%) были изменчивы в средней степени, высоковариабельный признак по всем образцам — число бобов на растении (V=56,0%). Самыми высокими показателями стабильности по всем признакам отмечены образцы Bona, Temos, Utopia.

4. Выявлены достоверные корреляции между морфологическими и хозяйственно ценными признаками, определяющими продуктивность овощной фасоли:

— масса бобов в технической спелости связана с числом бобов на растении (г=0,66), массой одного боба (г=0,59), числом ветвей (г=0,38), высотой растения (г=0,34), массой семян с растения (г=0,43), длиной и толщиной бобов (г=0,34 и 0,32);

— масса одного боба связана с, массой 1000 семян (г=0,56), массой семян с растения (г=0,49), длиной боба (г=0,54), шириной и толщиной боба (г=0,45);

— масса семян с растения связана с массой 1 ООО семян (г=0,47) и товарностью бобов (г=0,43);

— высота растения связана с длиной боба (г=0,43) и продолжительностью вегетационного периода (i—0,51);

— ширина боба связана с толщиной боба (г=0,56) и высотой прикрепления нижнего боба (i—0,49).

5. При подборе сортов фасоли, пригодных для возделывания на овощные цели в условиях Нижнего Поволжья, следует пользоваться шкалой эффективности сорта, в которой обозначены критерии оценки по 13 основным показателям (урожайности, сроку созревания, устойчивости к болезням, технологической оценки, качеству бобов и др.), с учетом влияния каждого признака на эффективность сорта.