Топинамбур, подсолнечник клубненосный (Helianthus tuberosus L.) – многолетнее растение семейства Астровых (Asteraceae). Наряду с подсолнечником масличным (Helianthus annuus), он относится к самым известным и значимым представителям рода подсолнечник (Helianthus). Являющийся близким родственником подсолнечника, топинамбур (часто называемый также «земляной грушей») представляет собой многолетнее клубненосное растение семейства сложноцветных, обладающее мощной корневой системой и достигающее в высоту до 3–4 метров (Вавилов, 1987; Cepl, 1997; Усанова, 1999; Шаин, 2000). В связи с тем, что топинамбур является устойчивым растением к нехватке поливной воды и болезням, фермеры могут получать устойчивый и высокий урожай данного растения в условиях нехватки воды в будущем. С другой стороны, посредством выращивания топинамбура, можно получать высокий урожай в виде продовольствия на тех землях, где невозможно выращивать другие сельскохозяйственные культуры (на каменистых, засоленных и брошенных землях). Можно получать продукцию на таких землях при длительном сроке и способствовать рискам уменьшения нехватки продовольствия при изменении климата, уменьшения эрозии почвы на склонных почвах, так как топинамбур имеет сильную корневую систему и может защищать почву от ветровой и водной эрозии. Можно топинамбур выращивать и на богарных (без полива) землях, что имеет большое значение для улучшения пастбищных угодий, для получения мёда в предгорных и горных землях в будущем (Пасько, 2003; Кочнев, 2006; Шаззо и др., 2013; Партоев и др., 2015).
В связи с этим перед нами поставлена задача собирать коллекционные сортообразцы топинамбура и изучить их в условиях Гиссарской долины Таджикистана (800 м над уровнем моря) и использования их в селекционно-семеноводческом процессе в будущем.
Материалы и методы исследования
Материалом для исследований служили сортовые репродукционные клубни 18 сортообразцов топинамбура. Из них шесть сортообразцов, из селекции таджикских селекционеров, три сортообразца, полученных из Кубанского аграрного университета и девять сортообразцов, полученных с Майкопской опытной станции ВИР-а Российской Федерации. Масса посаженных семенных клубней у всех сортообразцов колебалась в пределах 20–30 г. Образец «Тезпаз» (Скороспелый), выделен нами среди местной сортопопуляции в условиях Хатлонской области Таджикистана в 2011 году, а сорт «Сарват», выделен клоновым отбором из сорта «Интерес» (Российской селекции) в 2010 году. Этот сорт в 2015 году нами передан Государственной комиссии по испытанию новых сортов и защите сортов сельскохозяйственных культур при Министерстве сельского хозяйства Республики Таджикистан. Новый клон-образец «Гигант» выделен методом клонового отбора из сорта «Сарват» в 2013 году. В отличие от исходного сорта «Сарват» у нового образца клубни розовые и имеет более высокий стебель и больше зеленой массы. Клон из семян «Сарват» (F1), выделен среди популяции генеративных семян, полученных из сорта «Сарват» в 2014 году. Новые образцы, условно названые нами «Декоративный» и «Удлиненный» выделены нами в разных районах Таджикистана в течение 2012–2014 годов. Эти образцы много цветут, имеют мелкие клубни удлиненной формы.
Окраска клубней сортообразцов «Гигант», «Розовый» (Краснодар) и № 248 (ВИР, Майкоп) розовая, а у всех других – белая. Клубни коллекционных сортообразцов были посажены 10 апреля 2016 г. на опытном участке Центра инновационного развития науки и новых технологий Академии наук Республики Таджикистан. Почва участка староорошаемая, серозем типичный. Предшественником была люцерна многолетняя. С каждого сортообразца было посажено по 24 шт. клубней, по схеме посадки 70х35см. Каждый сортообразец был посажен в трех рядках (по 8 растений в рядке) в трехкратной повторности. При посадке вносили 50 кг/га аммиачной селитры (д.в.), а также в фазе всходов растений – 50 кг/га аммиачной селитры. Во время вегетации растений проведено разовое мотыжение междурядий (вручную) и пять вегетационных поливов. Все фенологические наблюдения и биометрику провели на всех растениях по делянкам отдельно. Уборка надземной части растений, и урожай клубней проведен 19 октября 2016 г. Статистическую обработку полученных данных обрабатывали по Доспехову (1985), с использованием компьютерной программы Excel.
Результаты исследования и их обсуждение
Как показали наши исследования, коллекционные сортообразцы топинамбура, полученные с разных эколого-географических зон при выращивании их в условиях Гиссарской долины Таджикистана хорошо растут, развиваются и дают приличный урожай клубней и биомассы (табл.).
Как видно из данных таблицы, у коллекционных сортообразцов топинамбура в условиях Гиссарской долины Таджикистана наблюдаются разные показатели по таким полигенным признакам, как высота растений, масса стеблей, масса корней, масса клубней, количество клубней на растение и общая биомасса растений. По признаку высоты растений, особенно отличаются, такие сортообразцы, как «Гигант», «Интерес» (Краснодар), «Белая» (Краснодар), «Розовый» (Краснодар), № 248 (ВИР, Майкоп), № 251, (ВИР, Майкоп) и «Диетический» (ВИР, Майкоп), у которых рост растений в конце вегетации доходил до 360–405 см, что на 80–125 см было больше, чем у других сортообразцов. Самым высокорослым оказался образец «Гигант», у которого рост растений составил 405 см. По признаку массы листьев и стеблей наибольшие показатели наблюдали по сортообразцам – «Сарват» (Богатство), Клон из семян «Сарват» (F1), «Интерес» (Краснодар) и № 251 (ВИР, Майкоп), имеющие 2800–3000 г/растение. По этому признаку наибольший показатель имел образец «Интерес» (Краснодар) (3000 г/растение). Такие сортообразцы, как № 3 (ВИР, Майкоп), № 8 (ВИР, Майкоп), № 243 (ВИР, Майкоп), № 248 (ВИР, Майкоп), № 251 (ВИР, Майкоп), № 255 (ВИР, Майкоп) и «Диетический» (ВИР, Майкоп) имели по 1500–2000 г/растение массы корневой системы, что по отношению к другим образцам было на 20–75 % больше. Наибольший показатель по этому признаку имел образец № 3 (ВИР, Майкоп) (2000 г/растение). Сортообразцы «Тезпаз» (Скороспелый), «Гигант», «Белая» (Краснодар), «Розовый» (Краснодар), № 3 (ВИР, Майкоп), № 248 (ВИР, Майкоп) имели 2500–3000г/растение массы клубней, что по сравнению с другими образцами было на 40–90 % больше. Среди сортообразцов по этому признаку отличался образец «Белая» (Краснодар), который имел 3000 г/растений. Количество клубней на растении сравнительно было больше у сортообразцов – «Тезпаз» (Скороспелый), «Диетический» (ВИР, Майкоп), «Розовый» (Краснодар), Клон из семян «Сарват» (F1), которые по этому признаку превышали другие образцы в 1,5–2,0 раза. По этому показателю отличался образец «Тезпаз» (Скороспелый) (180 шт./растение). По признаку общей биомассы, наибольшие показатели наблюдаются по таким сортообразцам, как «Тезпаз» (Скороспелый), «Сарват» (Богатство), «Гигант», Клон из семян «Сарват» (F1), «Интерес» (Краснодар), «Белая» (Краснодар), «Розовый» (Краснодар), № 3 (ВИР, Майкоп), № 8 (ВИР, Майкоп) и № 248 (ВИР, Майкоп), которые имели 5000–6000 г/растение, что по сравнению с другими сортообразцами на 50–90 % больше. По признаку общей биомассы от других образцов отличался образец «Гигант», имеющий 6433 г/растение. По массе одного клубня преимущество имели такие сортообразцы, как № 251 (ВИР, Майкоп) и «Интерес» (Краснодар), имеющие соответственно среднюю массу одного клубня 60 и 67 г, против 19–40 г у других образцов. По всем полезным признакам низкие показатели имели два сортообразца топинамбура нашей клоновой селекции – «Декоративный» и «Удлиненный». Эти образцы низкоурожайные и могут быть полезны только для украшений улиц и бульваров в будущем.
Характеристика некоторых признаков коллекционных сортообразцов топинамбура в условиях Таджикистана, 2016
Сортообразцы топинамбура |
Страна, оригинатор |
Высота растений, см |
Масса листьев и стеблей, г/раст. |
Масса корней, г/раст. |
Масса клубней, г/раст. |
Количество клубней, шт./раст. |
Общая биомасса, г/раст. |
«Тезпаз» (Скороспелый) |
Таджикистан |
280 |
1500 |
1000 |
2500 |
180 |
5000 |
«Сарват» (Богатство) |
Таджикистан |
335 |
2825 |
1325 |
2225 |
79 |
6375 |
«Гигант» |
Таджикистан |
405 |
2733 |
1200 |
2500 |
53 |
6433 |
Клон из семян «Сарват»(F1) |
Таджикистан |
350 |
2900 |
1000 |
1200 |
98 |
5100 |
«Декоративный» |
Таджикистан |
320 |
1900 |
500 |
400 |
24 |
2800 |
«Удлиненный» |
Таджикистан |
210 |
1000 |
300 |
250 |
25 |
1550 |
«Интерес» (Краснодар) |
Россия |
380 |
3000 |
1000 |
1000 |
32 |
5000 |
«Интерес» (ВИР, Майкоп) |
Россия |
318 |
1500 |
1000 |
1000 |
51 |
3500 |
«Белая» (Краснодар) |
Россия |
390 |
2000 |
1000 |
3000 |
45 |
6000 |
«Розовый» (Краснодар) |
Россия |
375 |
1800 |
1100 |
2900 |
92 |
5800 |
«Диетический» (ВИР, Майкоп) |
Россия |
360 |
1400 |
1500 |
1100 |
89 |
4000 |
«Comunen» (ВИР, Майкоп) |
Россия |
320 |
2000 |
800 |
1200 |
59 |
4000 |
№ 3 (ВИР, Майкоп) |
Россия |
310 |
1500 |
2000 |
2500 |
58 |
6000 |
№ 8 (ВИР, Майкоп) |
Россия |
310 |
1500 |
1500 |
2200 |
52 |
5200 |
№ 243 (ВИР, Майкоп) |
Россия |
320 |
1800 |
1500 |
1200 |
50 |
4500 |
№ 248 (ВИР, Майкоп) |
Россия |
360 |
2000 |
1500 |
2500 |
77 |
6000 |
№ 251 (ВИР, Майкоп) |
Россия |
360 |
2800 |
900 |
1500 |
25 |
5200 |
№ 255 (ВИР, Майкоп) |
Россия |
280 |
1300 |
1500 |
1100 |
40 |
3900 |
Среднее |
- |
329 |
1970 |
1146 |
1682 |
63 |
4798 |
НСР05 |
- |
48.0 |
330.0 |
283.5 |
344.7 |
20.6 |
610.4 |
В условиях Гиссарской долины Таджикистана (на высоте 800 м над уровнем моря) большинство сортообразцов топинамбура, полученных из разных экологических зон Российской Федерации и Таджикистана в течение вегетационного периода (май-октябрь месяцы, более чем 170 дней) хорошо развиваются и дают от 1000 до 3000 г/растение урожая клубней и от 3500 до 6400 г/растение урожая общей биомассы. По ряду продукционных показателей сортообразцы топинамбура имеют высокие показатели, что потенциально важно для получения продуктов питания и корма для животных в перспективе. Коллекционные сортообразцы топинамбура, полученные учеными России и Таджикистана представляют научно-практический интерес для дальнейшего изучения в разных экологических зонах и их использования в селекционно-генетических работах, на основе совместного научного сотрудничества в будущем.