Оценка и создание исходного материала для селекции сортов и гибридов перца сладкого, адаптированных к условиям малообъемной технологии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.05, кандидат сельскохозяйственных наук Белавкин, Евгений Сергеевич

• Белавкин, Евгений Сергеевич
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Белавкин, Евгений Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.,.,.:.;.:.:.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Происхождение рода Capsicum и селекция перца в России.

1.2. Морфологические и биологические особенности растений перца сладкого.

1.3. Особенности выращивания перца^сладкогош защищенном грунте.

1.4. Выращивание растений перца сладкого в условиях; малообъемной технологии;с капельным орошением.

1.5. Применениерегуляторов роста в технологии возделывания; сельскохозяйственных культур.------------------------------.:.'.

1.6i Исходный материал и основные направления селекции перца.

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1;. Условия проведения исследований:.:.

2.2. Материал и методика исследований.3 8f

3; РЕЗУЛБТАТЬТИССЛЕДОВ АНИЙ;. . л.:.,:. 1.-.'.

3.1. Изучение морфологических щ хозяйственно ценных признаков коллекционных сортообразцов* перца сладкого в условиях малообъемной, технологии

3.2. Продолжительность межфазных периодов коллекционных образцов перца сладкого;.

3.3. Элементы и структура урожая коллекционных образцов и характеристика групп устойчивости перца сладкого в условиях малообъемной технологии.

4. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА СЕЛЕКЦИОННЫЕ И ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫЕ ПРИЗНАКИ ОБРАЗЦОВ ПЕРЦА СЛАДКОГО РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП УСТОЙЧИВОСТИ В УСЛОВИЯХ МАЛООБЪЕМНОЙ

ТЕХНОЛОГИИ.

4.1. Влияние внешних факторов на продолжительность межфазных периодов развития растений.

4.2. Изучение влияния внешних факторов на структуру урожая перца сладкого разных групп устойчивости.

4.3. Взаимосвязь между физическими факторами и нетоварной частью урожая различных образцов перца сладкого.

5. Взаимосвязь продуктивности перца сладкого с особенностью строения растения и чистой продуктивностью фотосинтеза (ЧПФ).

6. Методика определения солеустойчивости образцов перца сладкого.

7. Влияние регуляторов роста на урожайность перца сладкого в малообъемной технологии возделывания.

8. Проявление хозяйственно ценных признаков у гибридов Fi в условиях малообъемной технологии.

9. Сравнительная оценка качества плодов при различных технологиях выращивания.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка и создание исходного материала для селекции сортов и гибридов перца сладкого, адаптированных к условиям малообъемной технологии»

В современном тепличном овощеводстве одной из стратегических задач аграрной политики правительства России на период до 2010 года является формирование эффективного конкурентоспособного агропромышленного производства, обеспечивающего продовольственную безопасность страны и ее интеграцию в мировое сельскохозяйственное производство и в рынки продовольствия. Чтобы отечественная продукция могла достойно конкурировать на рынке и удовлетворять разнообразные вкусы потребителей, она должна отличатся высоким качеством и приемлемой ценой (Улько 2005).

Существенным фактором интенсификации овощеводства защищенного грунта является создание и внедрение гибридов обладающих комплексной устойчивостью к болезням и вредителям, высокими вкусовыми пищевыми и технологическими качествами, адаптированными к неблагоприятным условиям, в частности, приспособленностью к возделыванию в условиях пониженных температур (Тараканов 1997).

Овощи самый простой и доступный источник витаминов. Из всех витаминов необходимых человеческому организму 13 есть в овощах, а по содержанию минеральных солей, ферментов, БАВ, фитонцидов они не имеют себе равных, играют огромную роль не только для поддержания жизненных сил человека, но и как действенные лечебные свойства, признанные народной и научной медициной.

К числу наиболее ценных в этом отношении культур относится перец сладкий. Его плоды содержат витамины, микроэлементы и другие биологически активные соединения, кроме того, он отличаются высокими вкусовыми качествами.

Использование перца в свежем виде из защищенного грунта приобретает исключительное значение в весенний и раннелетний периоды, когда особенно остро ощущается недостаток богатых витаминами овощей.

По пищевым и целебным свойствам - это наиболее ценная овощная культура. Основное достоинство перца сладкого - высокое содержание в нем каротина и аскорбиновой кислоты, что характеризует его как поливитаминный концентрат.

Плоды перца являются «рекордсменом» среди овощей по содержанию витамина С и Р-активных веществ (70-380 мг%) провитамина А (до 2 мг%), и витаминов группы В (Милованова, 1961; Лапин и др., 2008).

Плоды перца богаты также каротином, тиамином, никотиновой и фо-лиевой кислотами, белками и минеральными солями. Кроме того, плоды сладкого овощного перца очень вкусны, годны для употребления в свежем виде. Хорошие вкусовые и диетические качества плодов обеспечивают устойчивый постоянный спрос на них в течение всего года (Ильенко, 1969; Гикало, 1974).

Спрос на перец и продукты переработки ежегодно возрастает, однако в производственных теплицах его возделывают ограниченно, так как урожайность перца значительно ниже таких культур, как томат и огурец, что объясняется биологическими особенностями культуры (Андреев, Сенькина, 2005).

Основополагающими факторами увеличения урожайности перца сладкого является внедрение в производство новых, более урожайных сортов и гибридов с хорошими качествами плодов, устойчивых к болезням и вредителям, требующих минимальных затрат на выращивание и способных формировать товарную продукцию в условиях защищенного грунта, а также разработка перспективных элементов технологии производства перца.

Научно обоснованная норма потребления сладкого перца человеком составляет 20 — 30 кг/год. Однако вРоссии потребляют 2 — 3 кг/год, в США — 14—16 кг/год в Болгарии 18-20 кг/год. Валовое производство сладкого перца в настоящее время не обеспечивает потребности населения и перерабатывающую промышленность (Холодецкий, 2009).

Мировое товарное производство перца, составляет более 27 млн. тонн. При этом посевные площади за последние 15 лет увеличились более чем на 100 тыс. га, а средняя урожайность выросла с 9,9 т/га в 1989-1991 году до 15,4 т/га в 2007 году (по данным ФАО, 2007).

Самым крупным мировым производителем перца является Китай, где производится более половины мирового валового сбора (более 14 млн. т.) при урожайности около 25 т/га, Мексика и Турция — около 2 млн. тонн (ФАО, 2007).

В Нидерландах, Бельгии, Израиле производство перца сосредоточено в защищенном грунте и достигло значительного уровня. В Голландии площадь под ним в 2007 году достигла 1200 га, что составляет 50% всех тепличных площадей, а средняя урожайность по стране 270 т/га (ФАО, 2007).

Широкое распространение перца и большой удельный вес в структуре валового сбора овощей во многих странах мира объясняется способностью, расти и плодоносить в различных климатических зонах, высокой урожайностью, многоцелевым использованием плодов, высокой биологической ценностью и вкусовыми качествами. Быстрое увеличение валового производства перцев за последнее десятилетие тесно связано со значительным повышел нием урожайности этих культур в открытом и защищенном грунте за счет использования новых сортов и гибридов, устойчивых к биотическим и абиотическим факторам среды и разработки прогрессивных технологий выращивания (Белик, Советкина, 1991).

По России статистические данные отсутствуют. В СССР в 1989 году посевные площади под перцем составляли 8 тыс. га. Валовой сбор достигал 149 тыс. тонн, средняя урожайность — 18 т/га (ФАО, 1989).

Промышленное производство перца в России расположено в основном на юге страны, в средней полосе - в защищенном грунте. В настоящее время 70% тепличных комбинатов европейской части России перешли на малообъемкую технологию. Для тепличных хозяйств эта технология является реальной альтернативой? грунтовой; которая позволяет повысить эффективность овощных культур (Князева, 2001-):

Однако в малообъемной культуре перец выращивают ограниченно. Основными причинами является недостаточно разработанная технология возделывания, отсутствие конкурентоспособных сортов и гибридов отечественной селекции и российским овощеводам приходится адаптировать к своим условиям голландские наработки.

Поэтому' создание исходного материала для селекции новых сортов и гетерозисных гибридов Е1 предназначенных для выращивания: в условиях малообъемной : технологии, обладающих высокой ¿ продуктивностью и способностью противостоять стрессовому действию биотических и абиотических факторов, является актуальной; проблемой, которая' позволит решить одну из главных задач - повышение производства перца в нашей стране.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Целью работы является оценка и создание исходного материала для селекции сортов и гибридов перца сладкого с комплексом хозяйственно полезных признаков для условий; малообъемной гидропоники.

Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Разработать критерии оценки; коллекционного материала по основным, хозяйственно ценным : признакам, характеризующим» его пригодность для выращивания;в малообъемной культуре.

2. Выявить разнообразие изучаемых образцов по продуктивности, биохимическому составу и устойчивости к абиотическим факторам среды.

3; Изучить зависимость структуры и динамики поступления урожая от условий выращивания.

4. Усовершенствовать методику оценки селекционного материала для отбора по признакам продуктивности и устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды.

5. Определить влияние физиологически активных веществ на особенности роста, развития и формирования урожая перца сладкого в условиях малообъемной гидропоники.

6. Выделить источники и создать новый исходный материал с комплексом хозяйственно ценных признаков, отвечающий современным технологиям выращивания.

Научная новизна работы. Определен комплекс селекционно значимых признаков (габитус растения, масса корневой системы, расположение, размер и число листьев, устойчивость к вершинной гнили, засолению, пониженной температуре и низкой влажности воздуха), обуславливающий продуктивность и товарность перца сладкого при возделывании в условиях малообъемной технологии.

Предложен принцип дифференциации образцов перца сладкого на группы по адаптированности к условиям малообъемной технологии на основе анализа структуры нетоварной части урожая; выявлена определяющая роль температурного режима и относительной влажности воздуха на ее проявление.

Разработана методика экспресс - оценки образцов перца сладкого по признаку солеустойчивости. Определены основные критерии оценки и отбора исходного материала по комплексу селекционно важных признаков для условий малообъемной гидропоники.

Изучено влияние физиологически активных веществ на рост, плодооб-разование перца сладкого и показана их роль в формировании стандартной части урожая в условиях малообъемной гидропоники.

Практическая значимость. Создан исходный материал с комплексом хозяйственно ценных признаков для селекции перца сладкого на пригодность к возделыванию в условиях малообъемной гидропоники.

Выделены перспективные высокопродуктивные гибридные комбинации, отвечающие требованиям современного рынка.

Показана перспективность использования янтарной кислоты и циркона для повышения товарности плодов как важного элемента технологии возделывания в условиях малообъемной гидропоники.

Заключение диссертации по теме «Селекция и семеноводство», Белавкин, Евгений Сергеевич

ВЫВОДЫ

1. Выделены основные селекционные признаки« (габитус: растения» масса корневой' системы, расположение; размер и число листьев, устойчивость к вершинной; гнили, засолению, пониженной температуре и низкой влажности воздуха), обусловливающие продуктивность и товарность перца сладкого при возделывании в условиях малообьемной технологии.

2. Распределение образцов* по структуре нетоварной части урожая позволило дифференцировать сорта, линии и гибриды, на. 3 группы по адаптивности к условиям малообъемной технологии: сильновосприимчивая, слабовосприимчивая й устойчивая.

3. При селекции сортов и гибридов перца сладкого для условий малообъемной гидропоники необходимо использовать следующие критерии морфологической оценки для отбора исходного материала: мощный габитус, горизонтальное расположение листьев в верхней части растения, плоский, слабовыгнутый или слабовогнутый профиль листовой пластинки.

4. Среднесуточная температура, разница температур (день/ночь) и относительная влажность воздуха являются определяющими физическими факторами, влияющими на получение стандартной продукции перца сладкого в условиях малообъемной технологии. Высокую продуктивность и товарность растений, их адаптивность к данным условиям выращивания обеспечивает широкая норма реакции на температурный фактор и устойчивость к пониженной влажности воздуха (менее 60%).

5. Разработана методика лабораторной экспресс-оценки образцов перца сладкого на устойчивость к засолению и показано, что наиболее информативной является 0,83% концентрация №С1, при которой предложенные коэффициенты солеустойчивости (О, К) коррелируют со степенью пораженности плодов вершинной гнилью в теплице (г=-0,80.-0,85 при разных сроках учета).

6. Линии Л-Желтый Букет, Л-Желтоплодный х Л-Мирто, Л-8-54-44, Л-8600 удовлетворяют всем выделенным критериям, обусловливающим высокую адаптивность к условиям малообъемной технологии и являются перспективным исходным материалом для селекции.

7. Обработка растений перца сладкого физиологически активными веществами является важным элементом технологии возделывания в малообъемной гидропонике, обработка 0,1% растворами янтарной кислоты и циркона в период бутонизации и массового цветения способствует повышению урожайности сортов Агаповский (на 1,6-0,6 кг/м2), Шарм (на 1,0-0,4 кг/м2) и товарности плодов (на 12-20%).

8. При возделывания перца сладкого в условиях малообъемной гидропоники в стадии биологической спелости улучшается качество плодов по сравнению с выращиванием в пленочной теплице: содержание витамина С и общих каротиноидов увеличивается по отдельным образцам более чем в 2 раза, селена — на 20-30%.

Практические рекомендации

1. При селекции сортов и гибридов перца сладкого для условий малообъемной технологии необходимо отбирать исходный материал с широкой нормой реакции на температурный фактор, устойчивый к пониженной влажности воздуха (менее 60%), сочетающий следующие основные морфологические признаки: мощный габитус, высокую облиственность, горизонтальное расположение листьев в верхней части растения, плоский, слабовыгнутый или слабовогнутый профиль листовой пластинки.

2. В качестве исходного материала для селекции в условиях малообъемной технологии рекомендуется использовать линии Л-Желтый Букет, Л-Желтоплодный х вЭ, Л-Мирто, Л-8-54-44, Л-8600 - как источники высокой продуктивности и товарности.

3. Высокопродуктивные с высоким,содержанием витамина С и Сахаров в плодах гибридные комбинации Б) (Бианка х 8-54-44), (Бианка х Мадонна), Б] (Маета х Палапачка), Б! (Желтый Букет х (Желтоплодный х С8)), Б) (Пирати х Спартакус), (Король Артур х Мадонна), Б1 (Гибрид 167 х Мадонна) можно рекомендовать как перспективные для возделывания в условиях малообъемной технологии.

4. Для увеличения товарности и урожайности образцов перца сладкого при выращивании в условиях малообъемной гидропоники рекомендуется обработка растений 0,1% растворами янтарной кислоты и циркона в период бутонизации и массового цветения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Белавкин, Евгений Сергеевич, 2010 год

1. Авакян А.Г.,. Асланян Г.Г. Гидропонический метод выращивания овощных культур и тепличных помидоров. Ереван.: Сообщения ИАПГ АН АрМССР, 1976. - № 15. - 51 с.

2. Алпатьев A.B. Перцы и баклажаны. М.: - 1952. - 77 с

3. Алпатьев A.B. Перцы и баклажаны. М.: - 1959. - 79 с.

4. Алпатьев А. В:, Хренова В! В., Бендерская А. В. Развитие признаков у гибридов сладкого перца Capsicum annum L. в зависимости от возрастного состояния пестика и пыльцевых зерен при опылении цветков // Доклады ВАСХНИЛ, 1967. № 9. - С.7-13.

5. Андреев Ю.М:, Сенькина Л.Н. Влияние способов формирования растений перцаьсладкого на.урожайность. // Материалы II Международной конференции «Состояние и проблемы научного, обеспечения, овощеводства защищенного грунта». М.: - 2005., - С.23-26.

6. Андреевский A.A. Местные перцы Донбасса / А.А Андреевский // Картофель и овощи. 1965. - №56, - 26 с.

7. Анникеснко B.C. Химический состав плодов сладкого/ перца биологической спелости. «Бюллетень Всесоюзного ордена Ленина и ордена дружбы народов научно — исследовательского института растениеводства им. Н.В. Вавилова». Л.: 1981. - вып. 111. -С.23-28.

8. Амеев Э.А., Дюкарев Ю.А., Латенко Б.В. Выращивание овощей в теплицах без почвы. 1965. — С. 15-20.

9. Арамов М.Х. Эколого-генетические основы селекции томата на устойчивость к патогенам и адаптивную способность. Автореферат дисс. докт. с.-х. наук. С-Петербург, 1994. 48 с.

10. Артюгина З.Д. Влияние условий выращивания на изменчивость признаков у сладкого перца Труды по прикладной ботанике генетике и селекции т.32 вып. 3 - 1965. - 68 с.

11. Бабахаян М.А., Дадаянова М.Д. Рост, развитие и продуктивность растений в условиях гидропоники // Агрохимия. М.: - 1990. - №4 - С.75-83.

12. Балашова H.H., Лахматова И.Т., Лупашку П.А. Трансгенные растения: проблемы и перспективы. Вкн.: «Основные направления и перспективы селекции и семеноводства овощных, бахчевых культур и картофеля». Тр. Межд. Научно практ. конф. Термед. 2001. — С.23-34.

13. Баскаков Ю.А. Новый антистрессовый препарат цитокининового типа действия. // Агрохимия. М.: 1988. - №4. - С.103-105.

14. Белик В.Ф., Андреева P.A., Грушанин А.Н. Регуляторы роста / В.Ф. Бе-лик, P.A. Андреева, А.Н. Грушанин. // Плодоовощное хозяйство. 1985. - №10. - С.27-29.

15. Белик В.Ф., Андреева P.A., Кособоков Г.И. Методика физиологических исследований в овощеводстве и бахчеводстве. М.: - 1970. - 210 с.

16. Белик В.Ф. Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводства / -М.: Агропромиздат, 1992. — 319 с.

17. Белик В.Ф., Советкина В.Е. Овощные культуры и технология их возделывания. М.: Агропромиздат, 1991. - 480 с.

18. Белогубова E.H., Васильев A.M., Гиль Л.С., Пашковский А.И., Современное овощеводство закрытого и открытого грунта. Рута. 2007. - 530 с.

19. Белоусова Н.К. Биологические особенности и некоторые приемы выращивания перца сладкого и баклажана в юго-западной части Пермской области // Тр. Пермского с.-х. института, 1966. 35 с.

20. Белоусова K.K. Биологические основы выращивания перца и баклажана в пригородной зоне г. Перми. Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Пермь, 1969.-28 с.

21. Богданова Н.С., Осипова Г.С. Овощные культуры под пленкой. — JL: Аг-ропромиздат, 1985. 128 с.

22. Боремов Ю.М. Промышленная гидропоника / Ю.М. Боремов // Картофель и овощи. 1981. - №4. - С.21-22.

23. Борисов A.B., Крылов О.Н., Борискина Е.Б. Сладкий, мясистый и сочный перец / A.B. Борисов, О.Н. Крылов, Е.Б. Борискина // Картофель и овощи. 1995. - №1С.13-15.

24. Боос П.В., Власова Э.А. Использование генофонда ВИР в селекции овощных культур на устойчивость к основным болезням // Селекция на устойчивость к основным заболеваниям овощных культур. Сб. научн. трудов. ВНИИССОК. М.: - 1984. - С.20-30.

25. Бриллиант В.А. Фотосинтез как процесс жизнедеятельности растений // Изд-во Академии наук СССР, 1969. С.20-35.

26. Бровко Г.А. Основные резервы увеличения производства овощей в зимних теплицах Дальнего Востока. Владивосток, 2003. 181 с.

27. Будыкина Н.П., Дерусов Л.П. Биологические особенности и технология выращивания сладкого перца в зимних теплицах. — Петразоводск, 1986.-20 с.

28. Бычихин А. Состояние огородничества на полях г. Одессы // Записки общества сельского хозяйства Южной России, 1984. №9. — С.10-12.

29. Вавилов Н.И. Избранные труды. М.: — Л.: Россельхоиздат., 1981. - 47 с.

30. Вакуленко B.B. Регуляторы роста / B.B. Вакуленко // Защита и карантин растений. 2004. - №1. - С.24-26.

31. Вакуленко В.В., Шаповал O.A. Регуляторы роста / В.В. Вакуленко, O.A. Шаповал // Защита и карантин растений. 2000. -№11.- С.41-42.

32. Варга И. Культура перца в Центрально Черноземной полосе РСФСР // Тр. Плодоовощеводческого института им. Н.В. Мичурина. Мичуринск, 1957. - 10 с.

33. Ващенко С.Ф. Овощеводство защищенного грунта. М.: 1984. — С.86-90.

34. Ващенко С.Ф. Основные проблемы овощеводства защищенного грунта. -М.: 1983. - С.24-30.

35. Ващенко С.Ф. Исследования по выращиванию овощей гидропонным методом. М.: - 1966. - 78 с.

36. Воронина М.В., Штрейс Р.И., Селиванова O.K. Перец сладкий в-защищенном грунте. Л.: Агропромиздат. - 1989. - 56 с.

37. Гавриленко В.Ф., Ладыгина М.Е., Хандыбина A.M. Большой практикум по физиологии растений. Фотосинтез. Дыхание. — М.: 1975.' 392 с.

38. Газенбуш В.Л. Перец стручковый. Руководство по апробации с. - х. культур, 1948. Изд. 3-е. - С. 155-160.

39. Газенбуш В.Л*. Перцы Культурная флора СССР: т. 20. / В.Л. Газенбуш. ,- Mi Л.: - 1956. - С.394-484.

40. Газенбуш В.Л. Перец Культурная флора СССР: т. 20. / В.Л. Газенбуш.- М. Л.: - 1958. - С.394-487.

41. Гамбург К.З., Кулаева О.Н: Регуляторы роста растений. — М.: Колос, 1979. 243 с.

42. Гикало Г.С. Культура перца и баклажана в Краснодарском крае. Краснодар, 1972. - 636 с.

43. Гикало Г.С. Перец Capsicum аппиит 7сшга-Биологические особенности, видовое и сортовое разнообразие и его селекционное скрещивание: Автореф. дисс. докт. с.-х. наук. — Л.: - 1974. - 55 с.

44. Гикало Г.С., Гиш P.A. Перец. Краснодар, КГАУ.: - 1997. - 135 с.47.