Технологии производства и переработки моркови. Монография

Некоторые сорта получили шорокое распространение во всех регионах Российской Федерации и республиках бывшего СССР благодаря постоянно поддерживающей селекции.

С 1967 года лабораторию возглавлял заслуженный агроном РСФСР Н. А. Рабунец. Под его руководством сотрудники лаборатории работали над размножением и первичным семеноводством 18-ти сортов семи культур столовых корнеплодов.

В это время совместно с А. И. Моховым начаты работы по гетерозисной селекции моркови на основе цитоплазматической мужской стерильности – впервые выделены мужски стерильные растения. К 1970 году было выведено и улучшено всего 27 сортов корнеплодных культур.

По итогам последнего десятилетия коллективом лаборатории совместно с соисполнителями разработаны и усовершенствованы как традиционные, так и нетрадиционные методы селекции. Наряду с традиционными (гибридизация, инбридинг и др.) в селекции столовых корнеплодов использовались биотехнологические методы: технология получения удвоенных гаплоидов в культуре in vitro (пыльники, микроспоры, семяпочки), технология микроклонального размножения, методы гаметной селекции, методы молекулярного анализа и др. Создан богатейший материал для селекции новых сортов, а также гетерозисных гибридов: линии моркови со 100%-ным наследованием признака мужской стерильности в ряде поколений.

С 1978 по 1992 годы руководителем лаборатории являлась доктор сельскохозяйственных наук, профессор М. И. Федорова. Основной задачей на этом этапе стало создание сортов нового поколения и поддержание созданного сортимента. За этот период разработаны и усовершенствованы методологические основы селекции корнеплодных культур на потенциальную продуктивность и устойчивость к абиотическим и биотическим стрессорам; создан генетически богатый селекционный материал по этим и другим за счет привлечения в селекционный процесс более 1500 коллекционных образцов, применения методов поликросса и топкросса, изучение селекционного материала на урожайность по полной схеме селекционного процесса, оценки на инфекционном фоне на устойчивость к болезням. Полученный гибридный материал служит основой выводимых сортов, линий и гибридов F

и в настоящее время. М. И. Федоровой с коллективом лаборатории создано более 35 сортов и гибридов корнеплодных культур, в том числе морковь Марлинка.

Под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора М. С. Бунина (1992—2002 годы) разработана и научно обоснована система интродукции из Восточно-Азиатского центра происхождения новых овощных корнеплодных растений – дайкона, лобы, репы салатной для Российской Федерации. Совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом овощеводства выведен трехлинейный гибрид моркови Марс F

.

В селекционной работе 90-х годов, при подборе пар и групп сортов для гибридизации, использовался принцип эколого-географической отдаленности, гетерозис на основе ЦМС петалоидного типа; уделялось особое внимание качеству продукции и повышению устойчивости растений к болезням. Создан богатый исходный материал для использования в селекции сортов моркови на повышенное содержание каротина.

В настоящее время коллектив лаборатории селекции и семеноводства столовых корнеплодов Федерального научного центра овощеводства решает следующие задачи:

– создание гетерозисных гибридов и сортов столовых корнеплодов с качественно новыми хозяйственно ценными генетически обусловленными признаками: стабильно высокой урожайностью, устойчивостью к стрессорам, высокими вкусовыми качествами и улучшенным биохимическим составом (повышенное содержание БАВ) низким накоплением экотоксикантов, пригодных для механизированных технологий.

– разработка и совершенствование теоретических и методических основ селекции и семеноводства корнеплодных культур и поддержания линий гибридов F

и сортопопуляций.

Кроме сортов-долгожителей моркови, которые используются до настоящего времени, такие как Нантская 4 и Московская зимняя А-515, широкое распространение в производстве получил новый сорт моркови Минор сортотипа Валерия (Флакке) – среднепоздний, с товарной урожайностью до 60 т/га, отличается высокой выровненностью, пригодный для возделывания на среднетяжелых почвах и длительного хранения, является хорошим сырьем для переработки (пюре). Сорт хорошо показал себя в условиях Смоленской области.

Совместно с лабораторией генетики и цитологии Всероссийского научно-исследовательский института селекции и семеноводства овощных культур выведен новый гетерозисный гибрид моркови Надежда F

, который относится к сортотипу Нантская, среднеспелый, урожайность достигает 90 т/га; отличается выровненностью и высоким содержанием каротина в корнеплодах, пригоден для промышленной технологии.

Основная задача на перспективу создание новых моделей конкурентоспособных гетерозисных гибридов F

с таким комплексом хозяйственно ценных и генетических признаков, которые наиболее полно удовлетворяют требования современных и перспективных агротехнологий (А. В. Чистова, 2018; М. И. Федорова, А. В. Солдатенко, В. А. Степанов [и др.], 2018; В. А. Степанов, 2020).

Кроме того, разработаны и усовершенствованы технологии поддерживающей селекции в первичном семеноводстве овощных корнеплодов. В последние годы для выращивания семенных растений используются малогабаритные теплицы, которые представляют собой замкнутые сооружения, состоящие из металлического каркаса, многолетней пленки и боковой сетки, площадью 320 и 160 м

. В этих сооружениях создаются более комфортные условия по сравнению с открытым грунтом для репродуцирования оригинальных и элитных семян.

Кроме хороших регулируемых условий, имеется надежная пространственная изоляция, что особенно важно для сохранения высоких сортовых и урожайных качеств семян перекрестно-опыляемых корнеплодных культур, а также для защиты от некоторых насекомых-вредителей. Лучше всего семеноводческие боксы подходят для энтомофильных растений (морковь, пастернак, корнеплоды капустной группы), которые опыляются шмелями или пчелами. Сроки посадки маточников в малогабаритные теплицы сдвигаются на 15—20 суток раньше по сравнению с открытым грунтом. Урожайность суперэлитных и элитных семян при выращивании в них превышала урожайность в открытом грунте почти в два раза и составила за годы эксплуатации этих сооружений: моркови – 0,3—0,5 т. Всхожесть полученных семян моркови – 80—92%.

Российские сорта и гибриды овощных корнеплодов в большинстве превосходят зарубежные по адаптивности, устойчивости к цветухе; корнеплоды хорошо переносят длительное хранение, резко не снижают урожайность и товарность в неблагоприятных условиях выращивания. Они не уступают зарубежным сортам и гибридам по содержанию биологически активных веществ, отличаются более высокими вкусовыми качествами, в том числе и в переработанном виде.

Однако, следует отметить, что сорта и гибриды зарубежной селекции в сравнении с отечественными имеют ряд преимуществ: они более выровнены, обладают высокой продуктивностью при внесении больших доз удобрений, выносят повышенную пестицидную нагрузку, приспособлены к современным механизированным технологиям: легко убираются машинами, устойчивы к травмированию, пригодны к чистке и мойке. Из числа зарегистрированных в Государственном реестре селекционных достижений Росссисйкой Федерации 21% – гибриды F

моркови отечественной селекции (селекции ВНИИО, ВНИИССОК, ООО «Семко-Юниор и др.), а иностранных фирм (Bejo Zaden, Rijk Zwaan, Monsanto, Vilmorin и др.) – 81,6%.

Новые сорта и гибриды являются генетическими источниками для создания перспективных исходных форм, а новые селекционные технологии позволяют многократно повысить эффективность селекционного процесса овощных корнеплодов, снизить затраты на репродукцию семян категории оригинальные семена и элитные семена, повысить устойчивость и стабильность их производства, создать конкурентоспособные гибриды F

и сорта овощных корнеплодов и разработать новые перспективные направления селекции (Т. С. Вюртц, Е. А. Домблидес, Н. А. Шмыкова [и др.], 2017; А. В. Корнев, В. И. Леунов, А. Н. Ховрин, 2017; М. И. Федорова, А. В. Солдатенко, В. А. Степанов [и др.], 2018).

Масло семян моркови является источником эссенциальных моно- и полиненасыщенных жирных кислот омега-9 и омега-6, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности организма человека и поддержания его здоровья.

В селекционной работе с морковью в основном используется разновидность европейская каротиновая. Разновидность азиатской моркови (оранжевая и розовая) представляет интерес для создания исходных форм на засохоустойчивость и повышение посевных качеств семян.

Современный сортимент, на основе которого создается исходный материал, представлен в Государственном реестре селекционных достижений Российской Федерации гибридами и сортами отечественной и зарубежной селекции (287 наименований), а также коллекцией Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова (http://www.vir.nw.ru/) (около 1000 образцов).

В качестве исходного материала для дальнейшей селекции моркови используется константный гибридный генофонд, созданный во Всероссийском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства овощных культур, Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства и других научно-исследовательских учреждений (гибридные комбинации 10—15 поколения, созданные на фертильной основе, инбредные потомства, бекроссированные потомства разных поколений, ms- и mf линии, гибриды F

). В их родословную входят сорта Нантская 4, Московская зимняя А-515, НИИОХ-336, Витаминная-6, Лосиноостровская-13, Шантенэ-2461, Консервная, Грибовская урожайная, Юбилейная, Гордуолес и др., а также выделенные по отдельным направлениям коллекционные образцы ВНИИР, сортопопуляции и гибриды: Марлинка, Минор, Факел, НИИОХ 336, Звезда F

, Грибовчанин F

, Надежда F

, Марс F

.

Источниками селекционно-ценных признаков являются:

– на высокую потенциальную урожайность и содержание каротина 18—20 мг%: Лосиноостровская-13, Витаминная, Бирючекутская, Amsterdam Finette, Feonia, Landan Tori и др.

– скороспелость: Нантская 4, Rotetta, Little finger, Rossa Linga, Formula и др. сортотипа Нантская (цилиндрической формы) со средним и коротким корнеплодом;

– устойчивость к альтернариозу и фузариозу: Местная Дагестанская, Местная Красноярского края, большинство сортообразцов из Восточноазиатского центра происхождения, группа линий и отечественных сортопопуляций: Московская зимняя А5154, Лосиноостровская 13, Артек, Нантеса, Ланда, Фанал, Ротетта, Шантенэ 2461, Минор, а также гибриды с их участием;

– лучшими для включения в селекционные программы на качество биохимического состава корнеплодов: Московская Зимняя А-515, Факел, Лосиноостровская 13, Марс F

, Олимпиец F

.

На основе гибридных поликроссных комбинаций и парных скрещиваний, инбредных и бекроссированных потомств, создан ценный генофонд для селекции моркови на гетерозис. Гибриды F

отечественной селекции созданы на основе петалоидных стерильных аналогов сортов Лосиноостровская 13, Витаминная 6, Московская зимняя А515, Нантская 4, Шантенэ 2461. Основой для выделения могут быть гибриды F

иностранной селекции, которые в условиях Российской Федерации выделяются по комплексу хозяйственно ценных признаков (М. И. Федорова, В. А. Степанов, 2017).

В последние десятилетия конца ХХ – начала ХХI века всё более актуальным становится направление селекции на высокое качество овощной продукции. На государственном уровне принимаются программы, касающиеся здорового питания нации, уделяется внимание диетическим свойствам овощей. В овощеводстве наибольший интерес вызывают публикации, посвященные функциональному питанию.

Протекторные свойства овощной продукции связаны, прежде всего, с антиоксидантными свойствами их компонентов: витаминов, флавоноидов, антоцианов, полифенолов, ряда микроэлементов антиоксидантного действия (например, селен, цинк, медь). В связи с этим в научных исследованиях овощеводов интенсивно развиваются такие направления, как расширение ассортимента овощной продукции, позволяющее сделать питание более гармоничным, сбалансированным; выращивание овощной продукции с повышенным содержанием биологически активных веществ, в том числе и антиоксидантов.

В селекционном процессе всё чаще возникает вопрос об адаптивности новых сортов, поскольку реализации высокого потенциала селектируемого признака препятствует недостаточная его стабильность при ухудшении условий среды возделывания. Некоторые вопросы адаптивности и стабильности показателей биохимического состава продукции моркови столовой представлены в научной литературе.

С целью скрининга перспективного исходного материала для селекции моркови столовой на стабильно высокое качество продукции в Московском отделении Всероссийского НИИ растениеводства совместно с Федеральным государственным бюджетным научным учреждением Федеральный научный центр овощеводства Добруцкой Е. Г., Смирновой А. М. и Молчановой А. В. было проанализировано 100 образцов из 18 стран мира, а также дана комплексная оценка генофонда Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова по проявлению адаптивности и стабильности образцов сортов и гибридов моркови столовой (Daucus carota L.) по шести биохимическим показателям.

Проведена комплексная оценка среды Московской области, формирующейся при разных сроках посева как фона для отбора моркови столовой при селекции на стабильно высокое качество биохимического состава продукции моркови столовой.