Селекция сортов с минимальным накоплением нитратов.

В литературе имеется большое количество сведений о генетически обусловленных видовых и сортовых различиях в накоплении нитратов в продуктивных органах растений. Различия между сортами овощных культур по содержанию нитратов составляют 200 — 500%. О. А. Соколов, В. М. Семенов, В. А. Агаев (1990) пришли к мнению, что неодинаковое содержание нитратов у разных сортов овощных культур может быть обусловлено генетически закрепленным исходным уровнем активности нитратредуктазы, спецификой распределения этого фермента по органам растения, морфологическими отличиями органов, имеющих товарное значение, а также разной продолжительностью периода вегетации сортов. А. А. Жученко, В. К. Андрющенко (1980) одними из первых показали, что содержание нитратов в продуктивных органах может быть снижено селекционным путем. О. А. Соколов и др. (1990) считают, что выведение, подбор и выращивание сортов с низким содержанием нитратов позволит в 2,2 раза снизить их накопление в продукции растениеводства. Б. Т. Хадыров и др. (1989) пришли к выводу, что создание сортов растений с наименьшей нитрат аккумулирующей способностью может быть достигнуто двумя путями: получением мутантных линий с дефектной системой транспорта нитратов или конструированием растений с высокой нитрат восстанавливающей активностью.

Были выполнены отдельные работы по снижению накопления нитратов селекционным путем. А. А. Жученко, В. К. Андрющенко (1980) расчленили сортовую популяцию капусты сорта Молдованка на генотипы с высоким (300 — 648 мг/кг) и низким (менее 100 мг/кг сырого вещества) содержанием нитратов. Доля последних составляла 4,4% сортовой популяции. Авторами показано, что накопление нитратов в сорте можно снизить путем увеличения доли генотипов с низким содержанием нитратов в кочанах. A. H. Eenink et al. (1984) изучили возможности снижения содержания нитратов у салата путем селекции. Была проведена оценка более 1000 генотипов салата на накопление нитратов при выращивании растений в условиях низкой освещенности. Выявлены существенные генотипические различия по изучаемому признаку.

Показано, что содержание нитратов можно определять как в свежей, так и в высушенной массе, поскольку результаты таких оценок согласуются между собой.

Установлена возможность быстрого и широкомасштабного скрининга растений в фазе проростков, так как концентрации нитратов, определенные в разных фазах роста и развития растений, хорошо коррелируют между собой. Подчеркивается необходимость изучения признаков растений, ответственных за накопление нитратов, таких как активность соответствующих ферментов, фотосинтез, транспирация, особенности корневой системы и листьев. М. И. Федорова, А. Ф. Мугниев (1989) провели селекцию редиса на снижение уровня накопления нитратов. Целью было создание сортов, способных в защищенном грунте при пониженной освещенности и коротком световом дне давать высокие урожаи товарных корнеплодов при минимальном накоплении нитратов. В результате получены гибридные популяции, анализ которых позволил выделить два сорта редиса для выращивания в условиях недостаточной освещенности.

M. Nienwhof (1989, 1991) в экспериментах, поставленных в теплице и поле, выявил значительные генетические различия по накоплению нитратов между 13 сортами редиса. Корнеплоды тетраплоидных сортов содержали нитратов меньше, чем корнеплоды диплоидных. Обнаружено проявление взаимодействия генотип х среда. Автор провел селекцию тепличных сортов редиса на снижение содержания нитратов из четырех популяций диплоидного сорта Robijn (две популяции с низким, одна — с промежуточным и одна — с высоким содержанием) и двух тетраплоидных сортов Boy и Oscar. Коэффициенты корреляции родитель — потомок по содержанию нитратов были значимы, но невелики (0,48 — 0,78). Для каждой популяции отмечены значительные различия между линиями, среди которых выявлена трансгрессия по накоплению нитратов (отдельные линии отличались от родителей в сторону большего или меньшего накопления).

Х. Х. Апашев, Е. Ф. Симаков (1992) провели отбор гибридных комбинаций картофеля на повышенном фоне минерального питания. При этом увеличивалась изменчивость гибридных комбинаций по содержанию нитратов. Среди отобранных на повышенном фоне гибридов выделяется значительное число форм (46,7%), сочетающих низкое содержание нитратов с повышенной урожайностью и устойчивостью к болезням.

Для проведения направленной селекции на снижение накопления нитратов необходимо знать характер наследования этого признака.

А. А. Жученко, В. К. Андрющенко (1980) предположили, что признак накопления нитратов в плодах огурца носит полигенный характер, а степень его доминантности не имеет четкого проявления и меняется в различных условиях среды.

А. С. Агапов, Т. Н. Шманаева, О. П. Пышная (1990), О. П. Пышная (1990) провели анализ наследования содержания нитратов в плодах томата и установили промежуточный его характер, а также тесную связь с высотой заложения первой кисти. Однако диаллельный анализ этого важного в экологическом отношении признака не выполнялся.

Нами (Кильчевский, Коготько, 1992, 1993) проведен диаллельный анализ накопления нитратов в плодах томата в условиях открытого грунта. Содержание нитратов в плодах (мг/кг) определялось потенциометрическим методом. Исходный материал, агрофоны, особенности агротехники и статистического анализа приведены в параграфе 2.4. Нитраты изучались на контрольном фоне и фоне повышенного плодородия.

Дисперсионный анализ позволил выявить достоверность эффектов ОКС и СКС на всех фонах в оба года испытания, за исключением эффектов СКС на контрольном фоне в 1991 г. Соотношение средних квадратов ОКС/СКС колебалось от 1,9 до 4,2, что говорит о преобладании аддитивных эффектов.

Содержание нитратов у сортов и гибридов диаллельной схемы представлено в таблице 1, 2. На контрольном фоне (таблица 1) содержание нитратов в 1991 г. колебалось от 14,2 до 55,0 мг/кг; в 1992 г. — от 10,0 до 37,5 мг/кг. Низкий эффект общей комбинационной способности (ОКС) наблюдался в 1991 г. у L. pirnpinellifolium и Torosa, в 1992 г. — у L. pirnpinellifolium и S.a.mini. Эти формы могут служить донорами низкого содержания нитратов. Повышенное содержание нитратов было в 1991 г. у Линии 7, П-7 и Beta, в 1992 г. — у Линии 7, Талалихина и Доходного. Как правило, эти же формы отличались и высокой вариансой специфической комбинационной способности (СКС).

Таблица 1. Содержание нитратов в плодах томата на контрольном фоне минерального питания, мг/кг.

Таблица 2. Содержание нитратов в плодах томата на повышенном фоне минерального питания, мг/кг.

• Селекция сортов с минимальным накоплением радионуклидов.
• Селекция сортов с минимальным накоплением тяжелых металлов
• Селекция агрохимически эффективных сортов. Эдафическая селекция
• Селекция сортов для биологического земледелия
• Селекция сортов, эффективно использующих воду
• Селекция сортов, эффективно использующих свет
• Селекция сортов, эффективно использующих тепло
• Гаметная и зиготная селекция
• Изучение основных параметров среды как фона для отбора сортов овощных культур и картофеля
• Определение поглощения нитратов растениями
• Оценка адаптивной способности и экологической стабильности сортов картофеля и овощных культур
• Селекция на минимальное накопление поллютантов
• Селекция растений на химический состав
• Экологическая селекция растений и сельскохозяйственное производство
• «Противозагрязнение» — новая область экономики