Разработка комплексов приемов производства оздоровленного исходного материала картофеля на основе использования новых высокоэффективн

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт

 

Кафедра   Земледелия и растениеводства

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

ПО РАСТЕНИЕВОДСТВУ

 

«Разработка комплексов приемов производства оздоровленного исходного материала картофеля на основе использования новых высокоэффективных технологий оздоровления и диагностики в процессе элитного семеноводства в условиях Кузбасса»

 

 

 

 

работу выполнил студент 4 курса

Коваленко Е.А.

Проверил:

Анохина О.В.

 

Кемерово 2011 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………….………..3

1.Ботанико-морфологические особенности картофеля………….….……….…6

2. Условия и методика проведения исследований…………………………….20

3. Результаты исследований…………………………………………………….24

Изучение продуктивности и количественного выхода оздоровленного исходного материала в зависимости от способа выращивания и схем 
посадки рассады картофеля…………………………………………..…………24

Заключение…………………………………………………………..……..…….33

Список используемых источников……………………….…………………….34

 

Введение

Для обеспечения устойчивого  производства картофеля в хозяйствах Кемеровской области важное значение имеет повышение качества семенного материала. В настоящее время решение этой задачи осуществляется на основе развития и совершенствования системы безвирусного семенного картофеля, включающей оздоровление сортов с применением меристемной культуры, отбор лучших, свободных от инфекций, меристемных линий, клональное размножение меристемных микрорастений, выращивание безвирусных мини-клубней в условиях защищенного грунта или гидропонных модулях.

Важное значение в повышении  качества элитного картофеля имеет  также отбор здоровых исходных растений и клонов в полевых условиях на основе визуальных оценок и лабораторных методов тестирования на наличие вирусной, вироидной и бактериальной инфекции (Б. В. Анисимов 1999).

Не менее важной задачей  является применение наиболее эффективных  приёмов и способов ускоренного  размножения оздоровленного материала  и предупреждение его повторного заражения в процессе оригинального  семеноводства картофеля.

Как показали результаты исследований ряда авторов (Л. Н. Трофимец, В.А. Князев 1986, В.Р. Розенберг 1983) при размножении микрорастений черенкованием в культуре in vitro, наибольший коэффициент обеспечивает быстрое накопление оздоровленного материала до необходимого качества.

В последние годы некоторыми авторами (Д.П. Остапенко 1987, О. С. Мелик-Саркисов 1985.) для ускоренного размножения оздоровленного материала был разработан и рекомендован способ использования в семеноводстве микро клубней, полученных в культуре in vitro.

Начиная с 1993 года, широкое  распространение получили гидропонные  технологии массового производства мини клубней с применением гидропонных установок «Картофельное дерево», при помощи которого можно вырастить за вегетацию с площади 10,5 квадратных метров до 10000 кондиционных мини клубней (Б.В. Габель 1993).

Одновременно проводится работа в направлении усовершенствования тепличных технологий производства мини клубней.

В опытах ВНИИ картофельного  хозяйства (Л.А. Чудинова, 1985) получение мелких клубней из ростовых и стеблевых черенков с ограниченной площадью питания, позволило сократить площадь для выращивания безвирусного семенного материала и, тем самым, снизить затраты на его производство. Положительные результаты в этом направлении получены в условиях Брянской области (А.Н. Баранов, 1991) и Тюменской области (В.А.Смоляков, 1992).

В настоящее время в  связи с интенсивным развитием  биотехнологии и резко возрастающими  масштабами работ по оздоровлению сортов картофеля с применением методов  культуры меристемной ткани и клонового размножения исходного материала in vitro исключительно актуальное значение приобретает вопрос о необходимости контролирования сортовой типичности и сохранения оптимального уровня гетерогенности сортов в процессе элитного семеноводства.

В Кемеровской области  до настоящего времени крайне недостаточно экспериментальных данных по вопросам получения оздоровленного исходного материала и его использования в элитном семеноводстве. Поэтому работа по изучению и оценке методов клонального макро- и микроклонального размножения при выращивании оздоровленного элитного картофеля представляется актуальной и имеет большую научную и практическую значимость.

Цель работы: на основе высокоэффективных технологий оздоровления и диагностики провести изучение и изыскание наиболее эффективных комплексов приёмов получения оздоровленного исходного материала, обеспечивающих повышение урожайности, количественного выхода и качества оригинального и элитного картофеля.

Задачи работы:

Изучение продуктивности и количественного выхода оздоровленного материала в зависимости от способа  выращивания и схем посадки рассады.

Научная новизна. Впервые  будут получены новые данные о  влиянии густоты посадки рассады  выращенной в не стерильных условиях в ящиках и кассетах на торфяном субстрате, на продуктивность и количественный выход оздоровленного материала.

 

 

 

Глава 1. Ботанико-морфологические особенности картофеля.

Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур. В мировом производстве продукции растениеводства он занимает одно из первых мест наряду с рисом, пшеницей и кукурузой. Клубни картофеля содержат около 25% сухих веществ, в том числе 14...22% крахмала, 1,4...3,0% белков, около 1 % клетчатки, 0,2...0,3 % жира и 0,8...1,0 % зольных веществ. Картофель богат витаминами С, В1, В2, В6, РР и минеральными веществами. Особенно богаты витаминами молодые клубни.

Картофель — культура разностороннего использования. Благодаря содержанию в клубнях крахмала, белка высокого качества и витаминов он является исключительно важным продуктом питания человека. Его по праву называют вторым хлебом. В европейской кухне известно более 200 блюд из картофеля. Переработка картофеля в пищевые продукты и полуфабрикаты открывает новые большие возможности для его использования.

Картофель — хороший корм для скота. По переваримости органического вещества (83...97 %) картофель, как и кормовые корнеплоды, стоит на первом месте среди растительных кормов. На корм используют клубни в сыром и запаренном виде, засилосованную ботву. Продукты переработки картофеля (мезга и барда) — также прекрасный корм для животных.

Питательная ценность, корм. ед. на 100 кг корма: сырых клубней 29,5, силоса из зеленой ботвы 8,5, барды свежей 4, барды сушеной 52, мезги свежей 13,2, мезги сушеной 95,5. При урожае 15 т клубней и 8 т ботвы с 1 га общая кормовая ценность картофеля составляет примерно 5500 корм. ед.

В кожуре и позеленевших клубнях картофеля содержится ядовитое вещество соланин (0,005...0,01 %), частично распадающийся при варке. Позеленевшие и проросшие при дневном или искусственном освещении клубни непригодны в пищу и для скармливания животным без тщательной варки и других приемов обезвреживания.

Клубни картофеля служат сырьем для спиртовой, крахмало-паточной, декстриновой, глюкозной, каучуковой и  других отраслей промышленности. Крахмал, получаемый из картофеля, — незаменимый продукт в пищевой, текстильной и бумажной промышленности. Из 1 т клубней картофеля с крахмалистостью 17,6 % можно получить 112 л спирта, 55 кг жидкой углекислоты, 0,39 л сивушного масла и 1500 л барды или 170 кг крахмала и 1000 кг мезги.

Благодаря высокой приспособляемости  к различным условиям произрастания  картофель — широко распространенная культура. Посадки картофеля за последние  годы продвинулись далеко на север (до 71° с. ш.) и на юг (до 46° ю. ш.). Его  с успехом возделывают также в горных районах. Картофель выращивают на всех континентах, в большинстве стран мира. Общая площадь его в мировом земледелии достигает 18 млн га, а валовой сбор — более 300 млн т.

В России наиболее значительные площади посадок картофеля приходятся на Нечерноземную зону — 1,4 млн га при общей площади посадок 3,3 млн га. Много картофеля выращивают в Центрально-Черноземной зоне, Поволжье, Сибири, на Урале и Дальнем Востоке. Средняя урожайность картофеля в мире около 16 т/га.

Родина картофеля —  Южная Америка, где он известен с  незапамятных времен и наряду с кукурузой составлял основную пищу индейцев. Известно более 150 диких видов, произрастающих преимущественно в Южной и Центральной Америке.

Открытие картофеля принадлежит  колумбийской экспедиции Гонсало де Кесады (1536...1537). Венский ботаник  Каролис Клю-зиус в 1601 г. в своей  книге «Описание редких растений»  подробно описал картофель. Выращенные клубни Клюзиус выслал швейцарскому ботанику Каспару Бохену, который дал новому растению название Solarium tuberosum (паслен клубнеплодный). Это название сохранилось за картофелем до наших дней.

Появление картофеля в  России связывают с петровской эпохой. В конце XVII в. Петр I, находясь в Нидерландах по корабельным делам, прислал «для расплода» из Роттердама мешок клубней графу Шереметьеву. Для ускорения распространения сенат издал специальное «Наставление о разведении земляных яблок». Это была своего рода энциклопедия картофелеводства середины XVIII в., где излагались сведения о сортах, подготовке почвы, сроках и густоте посадки, прополке и окучивании, уборке и хранении, размножении и др.

Один из основоположников научного картофелеводства в России агроном А. Т. Болотов в 1770 г. опубликовал работу «Примечание о картофеле, или земляных яблоках», в которой изложил агротехнические основы размножения клубней.

В течение длительного  времени был известен всего один вид культурного картофеля. Под  руководством академика Н. И. Вавилова в 1925 г. советские ботаники-картофелеводы С. М. Букасов и С. В. Юзепчук исследовали картофель латиноамериканских стран (Колумбии, Перу, Боливии, Чили). В результате было открыто 60 диких и 20 культурных видов картофеля.

Ботаническое  описание. Картофель — многолетнее травянистое клубненосное растение. В культуре его возделывают как однолетнее, потому что весь его жизненный цикл, начиная с прорастания клубня и кончая образованием и формированием зрелых клубней, проходит в течение одного вегетационного периода.

Обычно картофель размножают вегетативным путем — клубнями. Его с успехом можно размножать и частями клубней, а также ростками и черенками. В селекционной практике часто используют семенное размножение. Картофель относится к семейству Пасленовые (Solanaceae), роду Solarium, объединяющему десятки диких и культурных видов и среди них Solarium tuberosum L. — вид, получивший самое широкое распространение в культуре. Другие виды картофеля, отличающиеся многими ценными биологическими и хозяйственными признаками, часто используют в селекции при выведении новых сортов.

Стебли картофеля большей частью прямостоячие, реже — отклоняющиеся в сторону. Окраска стеблей зеленая, однако у некоторых сортов она маскируется антоцианом, который придает стеблям красновато-бурый оттенок. По характеру ветвления стебля сорта картофеля делят на две группы: сорта более позднеспелые (ветвление происходит главным образом в нижнем ярусе); сорта скороспелые (стебель снизу не ветвится). По форме стебли картофеля ребристые, трех- или четырехгранные, в различной степени опушенные. В местах соединения граней на ребрах стеблей образуются выросты зеленой ткани, так называемые крылья, которые являются важным сортовым признаком. Высота стеблей сильно изменяется (от 30 до 150 см) в зависимости от условий выращивания и сорта.

В подземной части стебля из пазушных почек развиваются побеги — столоны, на концах которых образуются клубни, или утолщения. Толщина столонов всегда меньше толщины стеблей. Столоны могут быть разной длины, у ранних сортов они короче, у поздних — длиннее.

Листья картофеля, появляющиеся при прорастании клубней (или  семян), простые, цельнокрайние. По мере роста растения образуются прерывисто-непарноперисторассеченные листья. Каждый такой лист состоит из нескольких пар боковых долей, размещенных одна против другой, промежуточных долек между ними и конечной доли. У некоторых сортов наблюдается неполное разделение конечной и боковых долей, так называемая плющелистность.

Строение и  степень рассечения листьев — важнейшие сортовые признаки. В зависимости от числа и расположения долек различают сильную и слабую рассеченность листа. Средняя рассеченность — нехарактерный признак сорта. С нижней стороны листа выступает сеть жилок, окраска которых нередко коррелирует с окраской клубней. Листья на стебле располагаются по спирали.

Цветки у картофеля собраны в соцветия, представляющие собой расходящиеся завитки, расположенные на общем цветоносе различной длины. Цветоножка сочлененная. Цветки пятерного типа. Чашечка цветка спайнопятилепестная, чашелистики сросшиеся у основания. Венчик колесовидный, состоит из пяти сросшихся лепестков. Окраска венчика разнообразная: белая, синяя, темно-сине-фиолетовая, красно-фиолетовая с различными оттенками. В середине цветка находится 5 тычинок. Они состоят из пыльников, сидящих на коротких нитях, сросшихся между собой и с основанием лепестков. Пыльники бывают оранжевого, желтого, зеленовато-желтого или зеленоватого цвета. Завязь верхняя и состоит из двух плодолистиков с многочисленными семяпочками. Картофель — самоопыляющееся растение, но большинство сортов стерильно, и только немногие фертильны.