Ф. Ю. Гельцер
Причины вырождения ценных сортов картофеля изучаются уже более 170 лет.
Доказано значение экологических условий как способствующих вырождению этой культуры, так и сохраняющих сортовые особенности картофеля. К таким местообитаниям нужно отнести горные условия и северные районы картофелеводства.
Наряду с указанным, наибольшей популярностью пользуется вирусная теория вырождения картофеля. Несомненно, что вирусная инфекция приносит большой вред картофелю и способствует его вырождению в неблагоприятных условиях роста этой культуры и не оказывает губительного действия в других. Примером может служить сорт картофеля Ранняя Роза, который как выродившийся уже исключен из списка рекомендуемых сортов, тогда как в горных условиях он полностью сохранил свои ценные свойства за 100 лет своего существования. В Киргизии, в районе Иссык-Куля на высоте 1600 метров мы выращивали клубни Ранней Розы длиною 25—30 см и весом более 300 г.
Является ли вирусная инфекция первопричиной гибели картофеля или следствием изменения других свойств растений под влиянием различных экологических условий? Решение этого вопроса может значительно упростить борьбу с вырождением хороших сортов картофеля по сравнению с частой сменой сортов или использованием сложного метода получения безвирусных форм растений, которые вскоре теряют свой иммунитет к вирусам.
Наши многолетние исследования по изучению эндотрофной микоризы картофеля установили значительные колебания в интенсивности грибного симбиоза и корреляцию между выраженностью этого симбиоза и способностью картофеля противостоять не только вирусам, но и микозам.
В культурах, размножаемых семенами, эндотрофную микоризу можно обнаружить через 10—20 дней после всходов тогда как при вегетативном размножении растений эндофиты в их корнях наблюдаются через 40—60 дней после прорастания. Поэтому изучение микотрофности картофеля не следует начинать ранее цветения этой культуры. Некоторые авторы, не учитывая медленную наследственную передачу эндофитов через вегетативные органы растений, считают картофель немикотрофным растением.
Отсутствие визуально наблюдаемых под микроскопом эндофитов в корнях картофеля имеет место в южных областях на неорошаемых почвах и у вырожденных или больных растений. В средних и северных областях, в приморье и поймах рек микотрофность картофеля определяется 1—3 баллами. Только на горных черноземах картофель становится сильно микотрофным растением с оценкой в 4—5 баллов. Ранее считали, что благоприятное действие горных условий на повышение микотрофности картофеля связано с заражением его корней эндофитами в тех почвах, в которых обильно растет паслен. Однако при перенесении такой почвы на равнину она уже не оказывала инфицирующее действие на картофель.
При посадке вырожденных клубней картофеля в горах Южной Осетии на высоте 2200 метров они приобретают ценные свойства и сильную микотрофность только после длительной акклиматизации (4—6 лет). От поколения к поколению у них усиливается процесс фотосинтеза и снабжение грибных симбионтов углеводами, что увеличивает поступление продуктов жизнедеятельности эндофитов в надземную часть растений. После первого года культивирования в горах вырожденных клубней картофеля сорта Кореневский мы не обнаружили в корнях эндофитов, что исключает предположение о заражаемости ими корней картофеля в горных почвах.
Значение грибного симбиоза в формировании высокопродуктивных растений находит свое объяснение в современных представлениях физиологов о роли корневых систем в обеспечении растений фитогормонами, аминокислотами, пигментами, липидами и ферментами (Д. А. Сабинин). Участие эндофитов в синтезе указанных биологически активных веществ подтверждается их способностью синтезировать эти вещества в чистых культурах на питательных средах с глюкозой, сахарозой или крахмалом. Наш метод получения активных стимулирующих препаратов из продуктов жизнедеятельности эндофитов подтверждает их способность снабжать растение фитогормонами, которые имеют прямое отношение к повышению иммунитета у растений. Не случайно поиски методов выращивания безвирусного картофеля привели исследователей к использованию верхушечных меристем ростков картофеля, которые как и колеоптили пшениц обогащены ростовыми веществами (Ф. Вент).
Кафедра овощеводства сельскохозяйственного института в Ташкенте ежегодно устанавливает значительное снижение вирусной инфекции на различных сортах картофеля при применении стимулирующего препарата «Симбионт 1». Наибольшее влияние этот препарат оказал при двухгодичном последовательном его применении на безвирусной основе сорта Лорх, полученном в 1972 году из НИИ картофельного хозяйства. В 1974 году безвирусных растений на контроле осталось только 68%, при обработке микроэлементом меди — 70%, а при действии препарата + медь — 80,5% растений не были заражены вирусами. Урожай повысился по сравнению с контролем на 54,5 ц/га, что составило прибавку в 35,6% при точности опыта 2,6%. (Н. Н. Балашов и Е. Г. Лучинина).
Правильность предложенной новой теории о причинах вырождения картофеля может быть доказана возможностью восстановления вырожденного сорта при повышении его микотрофности. В качестве примера был взят сорт Ранняя Роза.
Маленькие клубеньки этого сорта длиною в 4—6 см. и весом в 20—30 г были найдены на рынке среди картофеля, привезенного в Москву из Рязанской области. После проращивания их на свету и обработки стимулирующим препаратом «Симбионт 1» в сочетании с микроэлементом меди кусты картофеля имели 4—6 стеблей и ботва их была здоровой. Микотрофность картофеля оценивалась в 1 балл. Отдельные гифы эндофитов наблюдались в самых мелких корнях, но везикулы не встречались. Розовые клубни не были поражены болезнями и их длина достигала 8—12 см, а вес 70—90 г. Картофель отличался хорошим вкусом. Участок удобрялся средними дозами минеральных удобрений, и агротехника посева была хорошей. На второй год участок удобрили небольшими дозами конского навоза, который вносился в лунки. Клубни от первого урожая были вторично обработаны препаратом+медь в дозах, указанных в инструкции по применению этого стимулятора. Длина клубней преимущественно была 12—17 см, а вес их достигал 150—220 г. Микотрофность достигала оценки в два балла. Кроме гиф, имелось много мелких везикул, и изредка встречались крупные везикулы. Уже не было никаких оснований причислять такой картофель к вырожденному сорту.
1. Основной причиной вырождения картофеля является ослабление грибного симбиоза, что уменьшает поступление фитогормонов и других биологически активных веществ в надземную часть растений. Указанная деградация сопровождается потерей иммунитета к вирусной инфекции и микозам.
2. Обратное действие оказывает усиление микотрофности картофеля при последовательном применении активных стимулирующих препаратов в сочетании с микроэлементом меди, а также воспитание посадочного «картофеля в горах на высоте от 1 до 3 тысяч метров над уровнем моря.