doi: 10.15389/agrobiology.2017.1.75rus
УДК 635.21:631.524.022(470)
ПРОЯВЛЕНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ У СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ (Solanum L.) ПРИ ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА НА ЕВРОПЕЙСКОЙ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ
Л.Ю. НОВИКОВА, С.Д. КИРУ, Е.В. РОГОЗИНА
Адаптация регионального сортимента сельскохозяйственных культур к смене климатических условий требует численной оценки наблюдаемых тенденций в проявлении основных характеристик сортов и выявления факторов, вызывающих эту динамику. Ранее в наших исследованиях сообщалось, что в последние десятилетия хозяйственно ценные признаки районированных ранее сортов картофеля достоверно изменялись. В представляемой работе мы обобщили результаты изучения тенденций этих вариаций в условиях европейской территории России, оценив вклад климатических факторов в изменчивость, и обнаружили, что в наибольшей степени хозяйственно ценные признаки картофеля зависят от температуры в условиях либо недостатка, либо избытка тепла. С использованием корреляционного-регрессионного анализа выявлены важнейшие агроклиматические факторы, определяющие развитие растений картофеля на европейской территории России. Ими оказались рост суммы температур выше 15 °С и более ранний переход температурных значений выше 15 °С, что ускоряло прохождение наиболее метеозависимых фаз (всходы и цветение). В статье проанализированы длинные ряды наблюдений за фенологией, массой клубней на одном растении и содержанием крахмала в клубнях у сортов, которые служат стандартами при исследовании коллекции картофеля во Всероссийском институте генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР) на опытных станциях (ОС) с контрастными климатическими условиями: на Полярной ОС ВИР (Мурманская обл., сорт Хибинский ранний, 1968-2013 годы), в Пушкинских лабораториях ВИР (г. Санкт-Петербург, сорт Невский — 1984-2004 годы, сорта Елизавета, Петербургский — 1999-2010 годы), на Майкопской ОС ВИР (Республика Адыгея, сорт Невский, 1990-2012 годы). Для выявления значимых климатических факторов был использован корреляционно-регрессионный анализ. Показано, что на Полярной ОС ВИР (недостаток тепла) период посадка—цветение сокращался за годы исследования со скоростью 2,4 сут за 10 лет, сумма температур за этот период уменьшалась со скоростью 15,9 °С за 10 лет. На Майкопской ОС ВИР (избыток тепла) эти показатели составили соответственно 6,6 сут за 10 лет и 73,8 °С за 10 лет. Период от цветения до уборки увеличивался на Полярной ОС ВИР и сокращался на Майкопской ОС ВИР. На Майкопской ОС ВИР сумма температур за период посадка—уборка также уменьшалась (на 253,4 °С за 10 лет). В контрастных климатических условиях суммы температур в межфазные периоды оказались менее стабильным показателем, чем продолжительность этих периодов. На Полярной ОС ВИР масса клубней на растении и крахмалистость клубней повышались, тогда как на Майкопской ОС ВИР урожайность увеличивалась, а крахмалистость уменьшалась. Согласно построенным регрессионным моделям, можно ожидать дальнейший рост урожайности картофеля на европейской территории России при более раннем цветении, удлинении периода от цветения до уборки. В качестве меры адаптации к изменениям климата в этих условиях может быть предложена по возможности более ранняя посадка картофеля. Также целесообразно исследовать возможности более позднеспелых сортов.
Ключевые слова: картофель, Solanum tuberosum, изменения климата, фенология, урожайность, крахмалистость, стабильность, суммы температур выше 15 °С.
VALUABLE TRAITS OF POTATO (Solanum L.) VARIETIES AS INFLUENCED
BY CLIMATE CHANGE IN EUROPEAN RUSSIA
L.Yu. Novikova, S.D. Kiru, E.V. Rogozina
Adaptation of regional assortment of crops to climatic changes necessitates numerical assessment of the observed trends in crop main characteristics and identification of the factors causing this dynamics. In previous research we revealed that valuable traits of cultivated varieties have significantly changed over the last decades. Objective of this research was to summarize our findings on the trends in variability of potato (Solanum tuberosum L.) valuable traits in the European Russia territory with special regard to climatic factors as causative ones. It was found out that most valuable traits of potatoes depend on temperature under lack or excess of heat. By correlation-regression analysis, the main agroclimatic factors defining development of potato plants in the European Russia are revealed. Increase in the sum of temperatures above 15 °С and earlier date for temperature to exceed 15 °С were those accelerating the most meteodependent phases, the germination and flowering. The long-time observations on phenology, weigh of marketable tuber per plant and starch content in standard varieties were evaluated in the conditions of regional experimental stations of N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR).These were Polar Experimental Station (Murmansk region, variety Hibinskii rannii, 1968-2013), VIR Pushkin laboratories (St. Petersburg, varieties Nevskii, 1984-2004; Elizaveta, St. Petersburg 1999-2010), Maikop Experimental Station (the Republic of Adygea, variety Nevskii, 1990-2012). Correlation and regression analysis was used to determine significant climatic factors. It was shown that the most considerable variability of valuable traits occurred under lack (Polar Experimental Station) and excess (Maikop Experimental Station) of heat. In Murmansk region (Polar Experimental Station), planting to flowering period reduced at a decennial rate of 2.4 days, and the temperature sum for this period also decreased decennially by 15.9 °С; in Adygea (Maikop Experimental Station) the decennial rates were 6.6 days and 73.8 °С, respectively. The time from flowering to harvesting increased at Polar Experimental Station and reduced at Maikop Experimental Station. In Maikop region, the temperature sums during planting to harvesting decreased by 253.4 °С per decade. Under contrast climatic conditions, the temperature sums for interphase periods were less stable indexes than their durations. The tuber weight per plant and starchiness grew at Polar Experimental Station, whereas in the Maikop region the potato productivity increased while starchiness decreased. The obtained models allows to forecast further growth of potato productivity in European Russia caused by earlier flowering and extended period from flowering to harvesting. Earlier planting and involvement of more late-ripening varieties can be offered as a measure to update agro technologies for potato cultivation under climate changes in European Russia.
Keywords: potato, Solanum tuberosum, climate changes, phenology, productivity, starch content, stability, sums of temperatures above 15 °С.
ФГБНУ ФИЦ Всероссийский институт |
Поступила в редакцию |
Оформление электронного оттиска
