1 ZMIENNOŚĆ FAZ FENOLOGICZNYCH ZIEMNIAKA. ZRÓŻNICOWANIE ODMIAN dr Barbara Lutomirska IHAR, Zakład Agronomii Ziemniaka w Jadwisinie e-mail: b.lutomirska@ihar.edu.pl We wcześniejszej publikacji dotyczącej zmienności faz fenologicznych ziemniaka (Ziemniak Polski nr 4 z 2009 roku, s. 19-25) zostały przedstawione wyniki badań nad wpływem warunków pogody w sezonie wegetacyjnym na ich występowanie. Celem niniejszej pracy jest odmianowej zmienności roślin tego gatunku. Wykorzystane w badaniach dane obserwacyjne o przebiegu kolejnych fenofaz ziemniaka zgromadzono w trakcie realizacji doświadczeń odmianowych wykonanych w latach 1984-1997 w Zakładzie IHAR w Jadwisinie, w stałych warunkach glebowych i agrotechnicznych (szczegółowa charakterystyka warunków badań we wspomnianej już publikacji Ziemn. Pol. 4/2009). Odmiany biorące udział w badaniach były w pewnych latach zaliczane do grupy ważnych gospodarczo, a niektóre z nich także obecnie pozostają w krajowym rejestrze i należą do powszechnie uprawianych. Ich wykaz przedstawiono w tabeli 1. Lata badań Odmiany ziemniaka w latach badań wczesne i bardzo wczesne Odmiany średnio wczesne 1984-1991 Duet, Elipsa, Jaśmin Elida, Mila 1986-1995 Ruta, Lotos Fauna 1991-1997 Łącznie 42 odmiany Aster, Drop, Frezja, Irys, Koral, Malwa, Orlik Ekra, Ibis, Irga, Jagna, Jagoda, Kolia, Kos, Lena średnio późne Atol, Bryza Bronka, Cisa Sokół Bogna, Brda Fala, Heban Arkadia Fregata, Lawina późne Tabela 1 Narew, Pilica, San, Tarpan Bzura, Ceza Stobrawa 12 11 12 7 Odmianowe zróżnicowanie faz fenologicznych ziemniaka Dwuczynnikowe analizy wariancji (lata badań x odmiana) przeprowadzone dla odmian poszczególnych grup wczesności w każdej z serii badań wykazały, że odmiany o tej same długości okresu wegetacji są zróżnicowane pod względem: okresu kiełków w glebie (od posadzenia do początku wschodów),
2 Ziemniak Polski 2010 nr 2 okresu wzrostu elongacyjnego, długotrwałości kwitnienia, pełnego okresu wegetacji roślin (od posadzenia do fizjologicznego zasychania). Kwitnienie jest uwarunkowane odmianowo, ale cecha ta wykazuje niewielką zmienność u odmian tej samej wczesności. Natomiast długotrwałość wschodów okazała się niezależna od czynnika odmianowego. Statystycznie udowodniona istotność oddziaływania czynnika odmianowego na występowanie wymienionych fenofaz, stwierdzona na obszernym materiale zgromadzonym i wykorzystanym w badaniach, upoważniała do dalszych analiz, które pozwoliłyby dokładniej scharakteryzować zróżnicowanie odmian pod względem poszczególnych etapów roślin. Wyliczono zatem współczynniki zmienności (V%) występowania i długotrwałości odpowiednich fenofaz oraz wyznaczono górne granice wartości istotnie mniejszych i dolne granice wartości istotnie większych dla ocenianych faz roślin. Zastosowanie powyższej metody pozwoliło na obliczenie przedziałów ufności dla poszczególnych fenofaz, właściwych dla każdej grupy wczesności (tab. 2-5). Tabela 2 dla długotrwałości fenofaz wczesnych odmian ziemniaka przedziałów ufności dla liczba dni Rozwój kiełków krótki poniżej 23,6 23,6-24,7 24,8 i powyżej Wzrost elongacyjny średni poniżej 22,1 22,1-24,9 25,0 i powyżej Kwitnienie nieistotny poniżej 11,6 11,6-15,4 15,5 i powyżej Pełny okres średni poniżej 95 95-100 101 i powyżej Tabela 3 dla długotrwałości fenofaz średnio wczesnych odmian ziemniaka Pożądany poziom przedziałów ufności dla liczba dni Rozwój kiełków krótki poniżej 24,5 24,5-25,9 26,0 i powyżej Wzrost elongacyjny średni poniżej 22,1 22,1-24,9 25,0 i powyżej Kwitnienie nieistotny poniżej 14,5 14,5-18,5 18,6 i powyżej Pełny okres średni poniżej 104 104-109 110 i powyżej Tabela 4 dla długotrwałości fenofaz średnio późnych odmian ziemniaka przedziałów ufności dla liczba dni Rozwój kiełków krótki poniżej 24,6 24,6-25,6 25,7 i powyżej Wzrost elongacyjny średni poniżej 25,6 25,6-26,1 26,2 i powyżej Kwitnienie nieistotny poniżej 21,2 21,2-25,3 25,4 i powyżej Pełny okres średni poniżej 117 117-122 123 i powyżej Tabela 5
3 dla długotrwałości fenofaz późnych odmian ziemniaka przedziałów ufności dla liczba dni Rozwój kiełków krótki poniżej 26,4 26,5-28,3 28,4 i powyżej Wzrost elongacyjny średni poniżej 23,5 23,5-26,1 26,2 i powyżej Kwitnienie nieistotny poniżej 11,6 11,6-15,4 15,5 i powyżej Pełny okres średni poniżej 125 125-132 133 i powyżej Wyznaczone przedziały ufności mogą stanowić podstawę odpowiedniego przyporządkowania każdej odmiany, co ułatwi ich charakteryzowanie pod względem omawianych cech roślin. Charakterystykę badanych odmian pod względem długotrwałości fenofaz przedstawiono w tabeli 6. Wychodząc naprzeciw zapotrzebowaniu na coraz bardziej precyzyjne informacje o licznych cechach odmian ziemniaka, proponujemy przedstawione wyżej przedziały ufności, dzięki którym, przy wystarczająco reprezentatywnych wynikach badań, można jednoznacznie określić przebieg roślin. Jest to zakończenie kolejnego etapu prac zespołu agronomii ziemniaka IHAR w Jadwisinie nad opracowaniem łatwej w stosowaniu metody oceny genotypów ziemniaka. Wcześniejsze prace w tym zakresie dotyczyły okresu spoczynku bulw, trwałości przechowalniczej, a także wczesnego korzeni i kiełków (Sowa-Niedziałkowska 2002, 2004; Zarzyńska 2000ab). Bardzo wczesne Grupa i wczesne wczesności Odmiana Podsumowanie Występowanie i długotrwałość fenofaz ziemniaka podlegają nie tylko zmienności związanej z warunkami, ale są także determinowane przez genotyp. Odmianowa zależność cech roślin została statystycznie udowodniona na obszernym materiale doświadczalnym, co upoważniało do wyliczenia przedziałów ufności dla kolejnych fenofaz ziemniaka. Wyliczone przedziały ufności pozwalają scharakteryzować każdą odmianę ziemniaka pod względem długotrwałości poszczególnych fenofaz. Wyznaczenie dla poszczególnych grup wczesności odmian właściwych przedziałów występowania i długotrwałości kolejnych faz ułatwia charakteryzowanie nieznanych genotypów. Wydaje się do szczególnie przydatne przy wyróżnianiu pozytywnych kreacji w materiałach hodowlanych. Charakterystyka 42 odmian ziemniaka pod względem długotrwałości faz roślin rozwój kiełków wzrost kwitnienie elongacyjny Tabela 6 pełny okres Aster krótka 22,9 krótka 21,8 średnia 12,7 krótka 95 Drop średnia 24,0 średnia 24,7 średnia 13,1 średnia 95-100 Frezja średnia 24,1 średnia 22,3 długa 18,3 średnia 95-100 Irys krótka 23,3 średnia 23,8 krótka 4,6 krótka 95 Koral średnia 23,7 średnia 23,9 długa 17,0 krótka 95 Malwa długa*** 25,0 średnia 23,8 krótka 3,1 krótka 95 Orlik średnia 24,4 średnia 23,8 średnia 15,1 krótka 95 Ruta krótka 22,6 średnia 24,4 krótka 10,9 średnia 95-100 Duet średnia 24,5 średnia 22,7 długa 19,6 długa 100
4 Ziemniak Polski 2010 nr 2 Późne Średnio późne Średnio wczesne Grupa wczesności Odmiana rozwój kiełków wzrost kwitnienie elongacyjny pełny okres Elipsa długa 25,4 krótka 22,0 długa 22,2 długa 100 Jaśmin długa 26,1 średnia 24,1 krótka 11,1 długa 100 Lotos średnia 24,5 średnia 24,7 krótka 9,9 długa 100 Elida średnia 25,1 krótka 24,5 krótka 12,6 średnia 104-109 Ekra średnia 25,0 długi 29,0 długa 20,7 średnia 104-109 Fauna krótka 24,3 średnia 26,6 długa 21,4 długa 109 Ibis długa 28,0 krótka 24,1 krótka 11,9 średnia 104-109 Irga średnia 25,4 długa 29,3 krótka 10,9 krótka 104 Jagna średnia 24,7 średnia 26,4 długa 18,6 średnia 104-109 Jagoda krótka 24,0 krótka 24,6 długa 18,9 krótka 104 Kolia krótka 24,0 średnia 25,0 długa 19,9 krótka 104 Kos krótka 23,7 średnia 26,9 długa 19,0 długa 109 Lena średnia 24,7 średnia 26,4 średnia 16,8 średnia 104-109 Mila długa 28,4 średnia 26,7 krótka 10,2 długa 109 Atol średnia 25,5 krótka 25,0 długa 28,4 krótka 117 Arkadia długa 25,9 długa 28,6 krótka 20,7 krótka 117 Bogna krótka 24,6 krótka 22,8 długa 29,6 długa 122 Bronka długi 27,9 krótka 24,2 krótka 21,1 długa 122 Bryza średnia 25,4 średnia 26,4 długa 29,3 średnia 117-122 Brda średnia 25,4 krótka 21,1 średnia 23,7 krótka 125 Cisa krótka 24,2 długa 31,6 średnia 21,8 średnia 117-122 Fregata krótka 24,4 długa 31,6 krótka 17,1 długa 122 Fala krótka 24,3 średnia 27,2 średnia 21,3 długa 122 Heban krótka 23,8 długa 30,6 krótka 18,2 długa 122 Lawina krótka 24,6 średnia 27,0 długi 27,9 krótka 117 Sokół średnia 25,9 średnia 27,0 średnia 21,9 krótka 117 Bzura długa 28,4 długa 30,6 średnia 21,7 długa 132 Ceza średnia 26,7 krótka 22,7 średnia 34,6 krótka 125 Narew krótka 25,1 średnia 25,0 długa 51,1 długa 132 Pilica krótka 26,0 średnia 25,1 średnia 36,3 średnia 125-132 San długa 29,1 średnia 25,5 średnia 28,9 długa 132 Stobrawa średnia 27,4 średnia 23,5 krótka 23,0 średnia 125-132 Tarpan długa 28,8 długa 30,8 krótka 25,0 krótka 125 Literatura uzupełniająca 1. Allen E. J., Bean J. N., Griffit R. L., O Brien P. J. 1979. Effects of length of sprouting on growth and yield of contrasting early potato varieties. J. Agric. Sci. 92: 151-163; 2. Almekinders C. J. M., Struik P. C. 1996. Shoot development and flowering in potato (Solanum tuberosum L.). Potato Res. 39: 581-607; 3. Firman D. M., O Brien P. J., Allen E. J. 1995. Appearance and growth of individual leaves in the canopies of several potato cultivars. J. Agric. Sci. 125: 379-394; 4. Listowski A. 1974. Biologia ziemniaka. [W:] Ziemniak (W. Gabriel red.) PWRiL Warszawa: 15-60; 5. Lutomirska B. 2005. Zmienność roślin i wybranych cech użytkowych bulw ziemniaka (Solanum tuberosum L.) zależnie od warunków meteorologicznych okresu wegetacji. Rozpr. dokt. IHAR Oddz. Jadwisin; 6. Lutomirska B. 2007. Zmienność faz fenologicznych ziemniaka. Frag. Agron. 2: 199-207; 7. Sowa-Niedziałkowska G. 2002. Określenie optymalnej temperatury przechowywania sadzeniaków różnych odmian ziemniaka w skali 9-stopniowej. Biul. IHAR 223/224: 361-368; 8. Sowa-Niedziałkowska G. 2004.
5 Wskaźniki procesów życiowych zachodzących w sadzeniakach ziemniaka pod długotrwałego przechowywania bulw ziemniaka. Część I. Okres uśpienia i intensywność wzrostu kiełków. Biul. IHAR 233: 219- -236; 9. Zarzyńska K. 2000a. Wartości wskaźników charakteryzujących stan fizjologiczny bulw i rozwój rośliny ziemniaka. Cz. III. Początkowy rozwój kiełków i korzeni. Biul. IHAR 213: 19-30; 10. Zarzyńska K. 2000b. Wartości wskaźników charakteryzujących stan fizjologiczny bulw i rozwój rośliny ziemniaka. Cz. IV. Liczba łodyg w roślinie i procent kiełkujących oczek u bulw matecznych różnej wielkości. Biul. IHAR 214: 167-181