Технологии производства и переработки моркови. Монография

Материалом исследования послужили шесть сортов и гибридов моркови столовой (Daucus carota L.) селекции Федерального научного центра овощеводства: Нантская 4 (стандарт), Московская Зимняя А515, Марлинка, Марс F

, Грибовчанин F

, Минор.

Содержание в моркови столовой суммы каротиноидов составило от 12,93 до 16,27%, моносахаров – от 2,54 до 3,13%, суммы сахаров – от 6,61 до 7,46%, сухого вещества – от 12,50 до 14,12%. Содержание нитратов в среднем за два года – от 124,0 до 341,5 мг/%.

В результате исследований была выявлена межсортовая и эколого-географическая изменчивость биохимического состава при изменении условий испытаний (годы, сроки, пункты).

Наличие межсортовой и экологической изменчивости у биохимических показателей явилось основанием для определения форм, перспективных для использования в качестве исходного материала при селекции на стабильно высокое качество продукции моркови столовой. Четкой стабильной корреляции между адаптивностью генотипов по урожайности и содержанием показателей биохимического качества продукции в нашем эксперименте не выявлено.

Наивысшей адаптивностью по урожайности характеризовался сорт Марлинка и гибрид Марс F

, у которого высокие показатели отмечены только по «содержанию суммы сахаров», а по «содержанию сухого вещества и моносахаров» гибрид занял 4 ранг среди других образцов. У сорта Нантская 4 (стандарт) по «сумме сахаров» ранг 5, в то время как по адаптивности урожайности 3 ранг.

Кроме того в исследовании уделено внимание комплексной оценке адаптивных свойств конкретных показателей качества продукции и выделению форм, соответствующих наибольшим значениям адаптивного потенциала.

Среди изученных образцов по высокому потенциалу признака «содержание суммы каротиноидов» выделены сорта Московская Зимняя А-515, Нантская 4 и Минор.

По «содержанию суммы каротиноидов» образцы Марлинка, Марс F

, Грибовчанин F

, Московская Зимняя А-515 относятся к интенсивному типу: их реакция на улучшение условий выращивания проявляется в повышении значения признака «сумма каротиноидов» в продукции.

Относительно адаптивного потенциала по показателю «сумма каротиноидов» показано, что сорт Нантская 4 (стандарт) существенно превосходит изученные сорта и гибриды. Это связано в основном с относительно высокой экологической устойчивостью данного признака.

По «сумме сахаров» дифференциация между изученными образцами незначительна, соответствовало среднему уровню изменчивости. Сорт Марлинка обладает высокой селекционной ценностью генотипа по «содержанию суммы сахаров» в связи с превышением по потенциальной продуктивности данного признака.

По потенциалу продуктивности наивысшие значения по «содержанию моносахаров» проявились у гибрида Грибовчанин F

. Он же обладал высокой селекционной ценностью генотипа по данному показателю, что связано с наиболее благоприятным сочетанием в генотипе повышенного содержания моносахаров по сравнению с другими образцами. Относительная стабильность по «содержанию моносахаров» у гибридов Марс F

и Грибовчанин F

несколько ниже, чем у сортов.

Среди шести изученных сортов и гибридов высокими показателями параметров адаптивности характеризовались по потенциальной продуктивности признака по «содержанию суммы каротиноидов» – сорта Московская Зимняя А-515, Нантская 4 (стандарт) и Минор; по «содержанию суммы сахаров» – сорт Марлинка и гибрид Марс F

; по «содержанию моносахаров» – гибрид Грибовчанин F

.

Источниками наиболее высокой стабильности по «содержанию суммы каротиноидов» являются сорта Нантская 4 и Минор; по «содержанию суммы сахаров» – сорта Марлинка и Московская Зимняя А-515; по «содержанию моносахаров» – гибриды Марс F

и Грибовчанин F

(Е. Г. Добруцкая, А. М. Смирнова, А. В. Молчанова, 2016).

Морковь (Daucus carota L. var. sativus Hoffm.) – широко распространенная овощная культура, возделываемая практически во всех зонах земледелия, включая районы с недостаточным увлажнением. Одно из центральных мест в селекции овощных и бахчевых культур занимает проблема адаптации сортов. Недостаточная устойчивость к экстремальным абиотическим (зимостойкость, устойчивость к засухе, заморозкам и дефициту влаги) и биотическим (устойчивость к болезням и вредителям) факторам среды приводит к существенному недобору урожаев, снижению качества продукции. В пределах ареала возделывания культуры в продолжение всего периода онтогенеза не бывает только благоприятных или только неблагоприятных условий. Для селекционеров и растениеводов важно знать, какие результаты можно получить по конкретному сорту в разных условиях среды.

Изучение сортового разнообразия в экстремальных условиях является необходимым для выделения исходного материала, пригодного для создания засухоустойчивых сортов и гибридов, характеризующихся комплексом хозяйственно ценных признаков, включая урожайность и качество продукции.

Актуальной задачей является подбор сортов моркови столовой, приспособленных для возделывания на орошении. На Волгоградской опытной станции – филиале Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова Прянишниковой В. Е. и Хмелинской Т. В. изучен 101 образец моркови столовой коллекции из 36 стран мира. Учеными выявлена разная реакция коллекционных образцов моркови на резкие изменения температурного и водного режимов. В качестве стандарта использовали районированный сорт Шантенэ 2461.

Селекционная работа с морковью столовой селекционерами ведется по многим направлениям, в том числе на получение сортов и гибридов с высокими показателями качества и продуктивности. Основная цель сельскохозяйственного производства – получение стабильных урожаев возделываемых культур, включая районы с неблагоприятными условиями выращивания. Поэтому важно знать потенциальные возможности сорта (гибрида), позволяющие судить о его адаптации, то есть приспособленности к условиям конкретного района (зоны) выращивания. В результате экспериментов была выявлена неодинаковая реакция образцов, проявившаяся в первую очередь в величине урожая корнеплодов моркови.

Большая часть (около 70%) образцов характеризовалась урожайностью от 3,1 до 6,0 кг/м

, независимо от страны происхождения. Однако высокоурожайными (6,1—7,9 кг/м

) были только 12% образов. Это в основном сорта и гибриды из Западной и Южной Европы, США, Австралии и Российской Федерации.

Вместе с тем важным является стабильность урожайности корнеплодов по годам изучения. Из восьми высокоурожайных образцов только четыре характеризовались сравнительно стабильной урожайностью: Несравненная (Россия), Ленинаканская (Армения), Asmer Early market (Великобритания) и Консервная-63 (Молдова). Различия урожайности по трем годам исследований у них составила менее 1,0 кг/м

. Близки к ним были также образцы Nantes (Италия), Mic (Румыния), Flakkese (Бельгия), All Season (Австралия), у которых размах изменчивости урожая корнеплодов составлял 2,0—2,5 кг/м

. По стабильности уровня урожайности корнеплодов выделились также образцы: Rouge Demi-courte obtuse de Guerande (Германия), Red cored (Великобритания), Scarlet (США), Местная (Афганистан), Местная (Тунис), Апшеронская (Азербайджан), Местная (Чувашия, Российская Федерация), у которых колебания по годам составляли 1,0—1,5 кг/м

, но по общему урожаю корнеплодов они несколько уступали (на 10—15%) описанным выше сортам.

Также проанализированы данные качества полученного урожая. Выход товарной продукции является важным показателем эффективности производства, а, следовательно, соответствия современным требованиям рынка. На качество урожая моркови в засушливых условиях на орошении влияют количество растреснутых и уродливых, а также пораженных болезнями корнеплодов.

В годы исследований наблюдали сравнительно небольшое поражение посевов моркови болезнями и вредителями, средние показатели поражения составили: мучнистой росой – 2,68 балла, бурой пятнистостью – 0,82 балла, мокрой бактериальной гнилью – 0,36 баллов. Установлено, что заболевания в годы изучения оказали несущественное влияние на товарность продукции.

В большей степени на уровень товарности моркови влияли условия ее выращивания, связанные с неравномерным увлажнением почвы, вызывающие растрескивание корнеплодов. Количество треснувших корнеплодов варьировало от 5,2 до 11,0%, уродливых – от 3,2 до 24,6%. Причем отмечено, что образцы с высокой средней массой корнеплодов более подвержены растрескиванию, чем образцы со средней и низкой массой корнеплода.

Вместе с тем удалось выделить высокоурожайные образцы, характеризующиеся и высокой товарностью продукции. К ним относятся: Нантская (Болгария), Ленинаканская (Армения), Danvers (США), Консервная-63 (Молдова), All Season (Австралия), Рогнеда (Российская Федерация). Характерно, что указанные образцы происходят в основном из засушливых районов. Однако образцы Nantes (Италия), Консервная-63 (Молдова) и Местная (Афганистан), несмотря на происхождение из засушливых районов, характеризовались различным соотношением показателей урожайности и товарности корнеплодов. Полученные данные свидетельстовали о разной реакции образцов на условия выращивания, обусловленной их наследственными особенностями.

Наименьшими колебаниями товарности характеризовались Rouge Demi-courte obtuse de Guerande (Германия), Нантская (Болгария), Шантенэ (Украина), Danvers (США), Консервная-63 (Молдова), Hybrid AV 7901 (США) и Несравненная (Российская Федерация).

Значительное варьирование товарности наблюдали у образцов Nantes (Италия), Нантская (Украина), Местная (КНР), Improved Half Long White (Канада), Asmer Early market (Великобритания), Kuroda (Дания), Flakkese All Season (Австралия).

Морковь характеризуется ценным биохимическим составом, в особенности, содержанием ?-каротина (провитамина А), обладающим иммуностимулирующим действием и антиоксидантными свойствами. Корнеплоды моркови отличаются также повышенным содержанием сахаров и аскорбиновой кислоты. Вместе с тем, содержание химических веществ в корнеплодах значительно варьирует в зависимости от сорта (гибрида), и в особенности, от условий выращивания, что проявилось при изучении набора коллекционных образцов моркови в засушливых условиях.

Так, содержание сахаров колебалось от 3,0 до 6,85%, аскорбиновой кислоты – от 7,9 до 12,2 мг/100 г, каротина – от 9,5 до 17,9 мг/100 г.

Заслуживают внимания образцы с повышенным содержанием наиболее важных химических веществ. Высоким содержанием (15,0—17,5 мг/100 г) каротина в годы исследований отличались следующие сортообразцы: Местная (Узбекистан), Amelioree a forcer (Франция), Karotka (Чехословакия), Amton (ФРГ), Polar (ФРГ), Sutton (Индия), Шантенэ (Украина) и Рогнеда (Российская Федерация). Для них было характерно и повышенное содержание сахаров и аскорбиновой кислоты, за исключением образца Karotka, у которого отмечено сравнительно невысокое (4,7%) содержание сахаров.

Невысоким содержание каротина, аскорбиновой кислоты и сахаров характеризовался сорт Консервная-63 (Молдова), но содержание сухих веществ в его корнеплодах было достаточно высокое, и он был наиболее урожайным при высокой товарности (90,5%) продукции. Выделенные в результате изучения образцы моркови представляют интерес в качестве исходного селекционного материала для условий Волго-Ахтубинской поймы. Особенно ценным материалом являются образцы с повышенным содержанием каротина в корнеплодах (Е. Г. Добруцкая, О. В. Ушакова, А. М. Смирнова, 2015; Т. В. Хмелинская, В. И. Буренин, В. Е. Прянишникова, 2017; В. Е. Прянишникова, Т. В. Хмелинская, 2020).

В условиях муссонного климата юга Дальнего Востока Российской Федерации в результате многолетних селекционных исследований и реализации ряда научных программ селекционерами Приморской овощной опытной станции – филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства» создан новый исходный материал для получения сортов и гибридов столовой моркови с высокими иммунологическими, продуктивными и товарными качествами, повышенным биохимическим составом, устойчивостью к переувлажнению почвы и возбудителям болезней. Созданы и включены в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации высокопродуктивные сорта моркови Тайфун, Суражевская 1, Приморская 22.

На основе использования материнских линий с цитоплазматической мужской стерильностью получен высокопродуктивный межлинейный гибрид моркови Форвард F

. Результаты научных исследований открывают дорогу к созданию новых высокоурожайных российских сортов и гибридов корнеплодных овощных культур.

Селекционная работа с корнеплодными овощными культурами на начальном этапе состояла из иммунологической оценки исходного материала в коллекционном питомнике (прибрежная агроклиматическая зона выращивания), где ежегодно проходили испытания от 30 до 50 сортообразцов разного эколого-географического происхождения. Огромную ценность представляли практически устойчивые и слабовосприимчивые к заболеваниям образцы, вовлеченные в селекционный процесс в качестве генисточников хозяйственно ценных признаков.