В научной статье изложены результаты исследований по сортоизучению по культуре огурца в защищенном грунте в условиях предгорной зоны юго-востока Казахстана. Выделены и рекомендованы сорта и гибриды тепличного огурца с высокой продуктивностью и устойчивостью к вредным организмам. Два новых гибрида тепличного огурца (КазНИИКО-1 F1 и АйСер F1), отличившиеся по комплексу хозяйственно-ценных признаков, переданы на Государственное сортоиспытание.
Введение
Огурец (Cucumis sativus L.) - теплолюбивая культура. Возделывается повсеместно благодаря короткому периоду вегетации (от всходов до технической спелости - 40-55 дней) и интенсивному формированию урожая (массовое плодоношение через 1-2 дня).
Огурец - низкокалорийный продукт питания, полноценный источник витамина С и β- каротина. Основной компонент зеленца - вода (94-95%). Огурец содержит небольшое количество сахара (1,5-2%), белка (1%), клетчатки (0,75%), витамина В2 (рибофламин), никотиновой кислоты (РР), тиамина (В1), ароматические вещества и пектонизирующие ферменты, способствующие усвоению животного белка. В плодах огурца йода больше, чем в других овощах. Зеленцы содержат широкий набор минеральных солей, способствующих пищеварению, нейтрализующих кислотно-щелочную среду желудочного сока [1].
Огурец в Казахстане выращивают во всех регионах. Площадь посевов огурца в республике составляет в открытом грунте порядка 15 тыс. га, закрытом грунте - 170 га. Наибольшее распространение эта культура получила на юге и юго-востоке страны.
Огурец является основной культурой в защищенном грунте (50-70%). В последние годы площади защищенного грунта в республике значительно расширились благодаря государственным субсидиям на развитие тепличного хозяйства. Программа «Агробизнес- 2020» предусматривает субсидирование площади овощей в защищенном грунте: в 2014 г. - 364 га, 2015 г. - 394 га, 2016 г. - 424 га, 2017-2020 гг - по 461 га. В рамках инвестиционного субсидирования строительства и модернизации тепличных сооружений планируется довести площади промышленных теплиц с 197 га (2012г) до 350 га (2020г), валовой сбор овощей закрытого грунта - с 36 тыс.т (2012 г) до 112 тыс.т (2020г) при урожайности 32 кг/м2 [2].
Для успешной реализации поставленных задач весьма значимая роль отводится высокопродуктивным тепличным гибридам огурца и высокоэффективным агротехнологиям возделывания культуры в защищенном грунте. В настоящее время в Казахстане допущен к использованию только 1 гибрид селекции КазНИИКО (Айбын). В этом аспекте актуально создание и внедрение в тепличное хозяйство новых сортов и гибридов огурца отечественной селекции, устойчивых к стрессовым факторам среды и вредным организмам.
Объект, методика и условия проведения исследований
Объекты исследований: сортообразцы (сорт, гибрид) тепличного огурца, вредные организмы защищенного грунта.
Цель исследований - сортоизучение, то есть оценка сортов и гибридов тепличного огурца для выделения образцов с высокой продуктивностью и устойчивостью к вредным организмам защищенного грунта.
Исследования проводились в «Селекционной теплице» (площадь - 3420 м2) отдела селекции овощебахчевых культур Казахского научно-исследовательского института картофелеводства и овощеводства (КазНИИКО), что расположено в предгорной зоне юго- востока Казахстана.
При проведении научно-исследовательских работ были использованы классические методики: методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (картофель, овощные, бахчевые культуры) (М.,1975) [3]; методические указания по селекции огурца (М.,1985) [4]; методические указания по селекции и семеноводству гетерозисных гибридов огурца (М.,1985) [5]; методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве (под ред. В.Ф.Белика) (М., 1992) [6].
Технологические операции при возделывании огурца в теплице выполнялись согласно рекомендациям КазНИИКО для защищенного грунта [7].
Результаты исследований и обсуждение
За годы проведения исследований (2012-2014 гг.) в коллекционном питомнике оценено 75 образцов тепличного огурца зарубежной селекции по комплексу хозяйственно-ценных признаков: раннеспелость, продуктивность, тип цветения, устойчивость к вредным организмам.
В таблице 1 приведены данные по ранней и общей продуктивности, средней массе плода и группе спелости выделившихся образцов огурца.
В 2012 году наиболее высокие урожаи ранней продукции обеспечили 7 гибридов: Blanca F1 (9,5 кг/м2), Максимус F1 (14,6 кг/м2), Кураж F1 (9,9 кг/м2), Kадриль F1 (10,7 кг/м2), Медина F1 (10,1 кг/м2), Гармонист F1 (13,1 кг/м2), Адмирал F1 (14,1 кг/м2). Общая урожайность у них также была высокой - 18,5-23,2 кг/м2 (за один оборот теплицы).
В 2013 году выделился 1 гибрид (22-905F1), отличавшийся как по отдаче ранней продукции (12,09 кг/м2), так и общей урожайности (30,5 кг/м2).
В 2014 году по формированию высоких урожаев ранней продукции выделились 8 образцов: Pruva F1 - 4,46 кг/м2; Kafca F1 - 4,15 кг/м2; Gentle F1 - 4,75 кг/м2; Zealand F1 - 4,13 кг/м2; №13-08 F1 - 3,4 кг/м2; №700 F1 - 3,36 кг/м2, Nova F1 - 3,59 кг/м2, ««Надежда»» F1 - 2,88 кг/м2, которые превысили стандартный гибрид Апрельский F1 по величина раннего урожая зеленцов (2,14 кг/м2). По общей урожайности плодов выделились 7 образцов: Rocky F1 (20,57 м2), Pruva F1 (10,49 кг/м2), Gentle F1 (11,61 кг/м2), Zealand F1 (10,09 кг/м2), №13-08 F1 (10,08 кг/м2), Наша Маша F1 (8,31 кг/м2), Русский стиль F1 (7,7 кг/м2). В таблицу 1 включены гибриды, выделившиеся по ранней урожайности, так как этот показатель очень важен для обеспечения населения ранней продукцией в межсезонье и выгодно тепличным хозяйствам по стоимости продукции, а также включены гибриды с величиной общего урожая зеленцов более 10 кг с 1 м2.
Наряду с формированием раннего и общего урожая зеленцов, была проведена оценка устойчивости образцов коллекционного питомника к вредным организмам огурца, наносящим большой вред в защищенном грунте. Данные приведены в таблице 2.
На основе исследований в коллекционном питомнике по различным хозяйственно- ценным признакам для селекции отобрано 23 сортообразца тепличного огурца.
В 2012-2014 гг в питомнике конкурсного сортоиспытания прошли оценку 18 гибридов селекции КазНИИКО в сравнении со стандартом Апрельский F1.
В 2012 году в питомнике конкурсного испытания прошли оценку 5 образцов. По общей урожайности плодов выделился 1 образец (N-1 F1) - 14,65кг/м2 (один культурооборот), ранняя урожайность была на уровне стандарта. Образец относительно устойчив к пероноспорозу и мучнистой росе, преимущественно женского типа цветения, в узлах завязывает от 1 до 3-4 плодов. За высокую урожайность, лучшие вкусовые качества плодов, относительную устойчивость к болезням в 2012 году выделившийся образец передан на Государственное сортоиспытание под названием Айбын F1. В настоящее время гибрид огурца Айбын F1 допущен к использованию (районирован) в тепличных хозяйствах по всем 14 областям Казахстана.
Таблица 1 - Хозяйственно-ценные признаки выделившихся сортообразцов тепличного огурца в коллекционном питомнике (2012-2014гг)
В 2013 году в питомнике конкурсного сортоиспытания прошли оценку 5 образцов. По ранней урожайности новый гибрид огурца Г-1 F1 (6,2кг/м2) был на уровне сорта-эталона Апрельский F1 (6,5кг/м2). Общая урожайность по 2 изученным образцам (Г-1 F1, Г-4 F1) была выше эталона, прибавка к стандартам была незначительной и составила 2-5%. На всех образцах огурца, включая стандарт, плоды были удлиненной формы 15-18 см, c крупными, редкими бугорками.
В 2014 году в питомнике конкурсного сортоиспытания прошли оценку 8 гибридов тепличного огурца в сравнении с гибрид-стандартом Апрельский F1. По величине ранней урожайности плодов 6 из 8 оцениваемых гибридов превысили F1Апрельский (12,49 кг/м2): Г-1-5 (13,29 кг/м2), Г-1-7 (13,84 кг/м2), Г-1-17 (13,77 кг/м2), Г-1-18 (14,29 кг/м2), Г-1-36 (12,60 кг/м2), Г-1-149 (12,97 кг/м2). Общая урожайность 5 новых образцов была также выше стандарта: Г-1-5 (25,80 кг/м2), Г-1-7 (27,00 кг/м2), Г-1-17 (27,36 кг/м2), Г-1-18 (27,42 кг/м2), Г-1-36 (26,07 кг/м2).
Фитосанитарное состояние теплиц имеет огромное значение в плане экологической безопасности и экономической эффективности производства продукции из защищенного грунта. Возделывание устойчивых к вредным организмам сортов и гибридов тепличных видов овощных культур обуславливает ограничение или исключение химических обработок растений пестицидами. В результате значительно уменьшаются затраты на приобретение дорогостоящих ядохимикатов (инсектициды и фунгициды) и их применение. Важным аспектом является также предотвращение загрязнения продукции и помещения (теплица) токсическими веществами. Это особенно актуально по культуре огурца. Учитывая выше изложенное, мы в период вегетации огурца (в период массового сбора зеленцов и в конце вегетации культуры) в условиях селекционной теплицы проводили визуальную оценку устойчивости сортообразцов к болезням и вредителям. Результаты оценки различных гибридов огурца приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Устойчивость сортообразцов тепличного огурца к вредным организмам
Отмечена устойчивость и относительная устойчивость большинства гибридов к вредоносным заболеваниям огурца - мучнистой росе и переноспорозу. Устойчивыми к мучнистой росе были гибриды Апрельский (стандарт), Kадриль F1, Максимус F1, Кураж F1, Гармонист F1, Blanca F1, Адмирал F1, ««Надежда»» F1 и Roccy F1, а относительно устойчивыми - Медина F1, Gentle F1 и Nova F1. Неустойчивыми к мучнистой росе оказались такие гибриды, как Pruva F1, Kafca F1 и Zealand F1, которые в то же время к ложно-мучнистой росе (пероноспороз) проявили устойчивость (Zealand F1) или относительную устойчивость (Pruva F1, Kafca F1). Неустойчивых к опасной болезни огурца пероноспорозу образцов не было. Все испытанные гибриды показали устойчивость (Апрельский, Kадриль F1, Кураж F1, Гармонист F1, Blanca F1, Медина F1, Zealand F1) и относительную устойчивость (Максимус F1, Адмирал F1, Pruva F1, Kafca F1, Gentle F1, Nova F1, ««Надежда»» F1, Roccy F1) к переноспорозу. Устойчивыми к обеим заболеваниям были 5 гибридов: Апрельский (стандарт), Kадриль F1, Кураж F1, Гармонист F1 и Blanca F1.
Наряду с оценкой устойчивости к заболеваниям, проводилась и оценка устойчивости сортообразцов к вредителям тепличного огурца. В защищенном грунте наиболее сильно распространена и вредоносна белокрылка. Существенный вред наносят также различные виды тлей. Следует отметить, что абсолютно устойчивых к вредителям сортов и гибридов огурца нет. Отсутствуют и относительно устойчивые гибриды. Вредители поражают тепличные растения огурца независимо от сортовых (гибридных) особенностей культуры, что связано с нежностью, сочностью и тучностью (большая площадь для заселения вредителей при малом проветривании) огуречных растений. Разница имеется только в степени распространенности и вредоносности на тех или иных сортах (гибридах) тепличного огурца. Тем не менее, имеются некоторые отличия между изучаемыми сортообразцами по степени поражаемости вредителями. Слабо поражался белокрылкой гибрид Апрельский, а остальные гибриды поражались в средней степени. Слабая поражаемость тлями наблюдалась по гибридам Апрельский (стандарт), Кураж F1 и Roccy F1. У всех других изученных гибридов огурца поражаемость в условиях селекционной теплицы была средняя. Следует отметить, что на поражаемость вредителями влияет строение вегетативных органов растений.
При ведении культуры огурца в защищенном грунте важное значение для тепличных хозяйств имеют показатели продуктивности. Потому что производство продукции в теплице требует больших затрат, которые могут окупиться только при получении высоких урожаев овощей, в частности огурца. Для потребителей, наряду с ценами, которые в первую очередь определяются себестоимостью произведенной продукции, весьма важны показатели ее качества. Поэтому были проведены биохимические показатели для определения качества зеленцов новых тепличных гибридов.
Выделенные на стадии селекционного процесса сортообразцы тепличного огурца в завершающей стадии оценивались в предварительном, а затем в конкурсном питомниках по различным хозяйственно-ценным признакам.
В окончательном конкурсном питомнике в 2012 и 2013 годы было оценено по 5 сортообразцов огурца, а в 2014 году - 8 сортообразцов. По результатам оценки выделились 3 наиболее перспективных сортообразца.
В таблице 3 приведены данные по урожайности и биохимическим показателям плодов отличившихся сортообразцов тепличного огурца. Сортообразцы огурца Г-1-17 (АйСер F1) и Г-1-18 (КазНИИКО-1 F1) превосходили гибрид-стандарт Апрельский по формированию раннего урожая плодов и по общей урожайности культуры. Содержание сухих веществ в зеленцах было больше у новых гибридов - 3,78 и 3,82% (у стандарта - 3,26%). Гибрид АйСер превосходил гибрид Апрельский по содержанию аскорбиновой кислоты (витамин С) - 8,2 и 7,7 мг% соответственно, а гибрид КазНИИКО-1 превосходил стандарт по содержанию общего сахара - 3,20 и 3,03% соответственно.
Таблица 3 -Продуктивность и биохимические показатели выделившихся сортообразцов тепличного огурца в конкурсном питомнике (2012-2014гг.)
По результатам предварительного и конкурсного сортоиспытания за 2013-2014 годы 2 новых гибрида тепличного огурца селекции КазНИИКО (Г-1-18 и Г-1-17) выделились по комплексу хозяйственно-ценных признаков. Данные селекционные достижения переданы в Государственную комиссию по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур под названиями КазНИИКО-1F1 и АйСерF1.
Литература
- Брызгалов В.А., Советкина В.Е., Савинова Н.И. Овощеводство защищенного грунта.- Л.: «Колос», 1983. - 352 с.
- Программа по развитию АПК в Республике Казахстан на 2013-2020 годы «Агробизнес-2020», утвержденная постановлением Правительства Республики Казахстан от 18 февраля 2013 года № 151.
- Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (картофель, овощные и бахчевые культуры). - М., 1975.
- Методические указания по селекции огурца. - М.,
- Методические указания по селекции и семеноводству гетерозисных гибридов огурца.- М.,1985. - С.3-5.
- Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве (Под ред. В.Ф.Белика). - М., - 320 с.
- Джантасов С.К., Бойко С.Б., Кошман К.К., Авзалов Р.Ф. Теплица: от А до Я.- Алматы, 2011. - 143 с.
- Искаков Н.С., Айтбаев Т.Е. Вредители и болезни овощебахчевых культур и картофеля на юго-востоке Казахстана. - Алматы: «Алейрон», 2006. - 100 с.