Вплив погодних умов Центрального Полісся України на прояв якісних показників сортів картоплі різних груп стиглост
Анотація
Для українців картопля є ключовим продуктом харчування та найважливішою стратегічною культурою в овочевому сегменті, тому актуальним є дослідження якісних характеристик бульб картоплі. Метою роботи було вивчення впливу різних метеорологічних факторів на смакові показників та вміст крохмалю у бульбах різних сортів картоплі. Методи досліджень – лабораторні, аналітичні і математично-статистичні. У сортів різних груп стиглості виявлено, як позитивну так і негативну кореляцію між вмістом крохмалю в бульбах, смаковими якостями, середньомісячною температурою і опадами. Для одних сортів картоплі позитивний вплив на вміст крохмалю в бульбах був обумовлений синергетичною взаємодією температур у серпні та опадів у липні, для інших сортів цей вплив визначався температурою та опадами у серпні. Встановлено, що підвищення температури у серпні сприяло покращенню смакових характеристик ранньостиглих сортів, тоді як для середньоранніх і середньостиглих генотипів важливими факторами були підвищені температури у червні та серпні, а середньопізні сорти реагували на збільшення опадів у серпні. Для кожного, з 19 досліджуваних сортів виділено періоди з позитивним впливом середньомісячної температури та опадів на поліпшення смакових якостей. Кластерний аналіз дозволив ідентифікувати сорти картоплі з підвищеним вмістом крохмалю – Лєтана, Опілля, Взірець і Олександрит, з високими смаковими якостями – Лєтана, Межирічка 11, Взірець, Авангард, Партнер, Олександрит, Фанатка, Роставиця і Опілля. Результати досліджень можуть слугувати науковою базою для розробки політики, спрямованої на пом'якшення наслідків кліматичних змін, адаптацію існуючих сортів картоплі та підтримку стійкого виробництва картоплі в конкретному регіоні та створення нових пластичних генотипів картоплі зі стійкими якісними характеристиками
Ключові слова
Solanum tuberosum L.; стиглість, температура; опади; крохмаль; смак; диференціація сортів
[1] Adekanmbi, T., Wang, X., Basheer, S., Nawaz, R.A., Pang, T., Hu, Y., & Liu, S. (2023). Assessing future climate change impacts on potato yields – a case study for Prince Edward Island, Canada. Foods, 12(6), article number 1176. doi: 10.3390/foods12061176.
[2] Akhila, P.P., Sunooj, K.V., Aaliya, B., Navaf, M., Sudheesh, C., Yadav, D.N., Khan, M.A., Mir, Sh.A., & George, J. (2022). Morphological, physicochemical, functional, pasting, thermal properties and digestibility of hausa potato (Plectranthus rotundifolius) flour and starch. Applied Food Researce, 2(2), article number 100193. doi: 10.1016/j. afres.2022.100193.
[3] Bondarchuk, A.A., Koltunov, V.A., Oliynyk, T.M., Furdyga, M.M., Vyshnevska, O.V., Osipchuk, A.A., Kupriyanova, T.M., & Zakharchuk, N.A. (2019). Potato growing: Methodology of the research case. Vinnytsia: TVORY.
[4] Bough, R.A., Holm, D.G., & Jayanty, S.S. (2020). Evaluation of cooked flavour for fifteen potato genotypes and the correlation of sensory analysis to instrumental methods. American Journal of Potato Research, 97, 63-77. doi: 10.1007/s12230-019-09757-0.
[5] Busse, J.S., Wiberley-Bradford, A.E., & Bethke, P.C. (2019). Transient heat stress during tuber development alters post-harvest carbohydrate composition and decreases processing quality of chipping potatoes. Journal of the Science of Food and Agriculture, 99(5), 2579-2588. doi: 10.1002/jsfa.9473.
[6] Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/ show/995_030#Text.
[7] Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1979, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_129#Text.
[8] Eckert, K. (1975). Potato starch scales with a basket. Kartoffelbau, 26, 232-233.
[9] Furdyga, M.M. (2022). Creation of early matering potato breeding material. Tauride Scientific Bulletin. Series: Agricultural Sciences, 127, 166-178. doi: 10.32851/2226-0099.2022.127.21.
[10] Górska-Warsewicz, H., Rejman, K., Kaczorowska, J., & Laskowski, W. (2021). Vegetables, potatoes and their products as sources of energy and nutrients to the average diet in Poland. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(6), article number 3217. doi: 10.3390/ijerph18063217.
[11] Grudzińska, M., Boguszewska-Mańkowska, D., & Zarzyńska, K. (2022). Drought stress during the growing season: Changes in reducing sugars, starch content and respiration rate during storage of two potato cultivars differing in drought sensitivity. Journal of Agronomy and Crop Science, 208(5), 609-620. doi: 10.1111/jac.12498.
[12] Handayani, T., Gilani, S.A., & Watanabe, K.N. (2019). Climatic changes and potatoes: How can we cope with the abiotic stresses? Breeding Science, 69(4), 545-563. doi: 10.1270/jsbbs.19070.
[13] Hordienko, V.V. (2021). Reaction norm of introduced potato samples by economic traits under Polissia conditions of Ukraine. Plant Genetic Resources, 28, 11-19. doi: 10.36814/pgr.2021.28.01.
[14] Hu, T., Yang, H., Zhang, K., Hafsa, C.N., Fang, X., Ma, H., Liao, J., & Zheng, S. (2023) Effects of different altitudes on the structure and properties of potato starch. Frontiers in Plant Science, 14, article number 1111843. doi: 10.3389/fpls.2023.1111843.
[15] Ilahy, R., Tlili, I., Ghannem, S., Pék, Z., Azam, M., Siddiqui, M.W., Helyes, L., Takács, S., Lenucci, M.S., & Khamassy, N. (2023). Effect of growing season on some qualitative and functional attributes of different potato genotypes. Crop Science, 64(3), 1369-1380. doi: 10.1002/csc2.21035.
[16] Jennings, S.A., Koehler, A.K., Nicklin, K.J., Deva, C., Sait, S.M., & Challinor, A.J. (2020). Global potato yields increase under climate change with adaptation and CO2 fertilisation. Frontiers in Sustainable Food Systems, 4, article number 519324. doi: 10.3389/fsufs.2020.519324.
[17] Koval, A., Ilchuk, R., Hadzalo, A., & Martyniuk, I. (2022). Вiochemical characteristics of potato varieties by growing in conditions of Western Forest-Steppe of Ukraine. Foothill and Mountain Agriculture and Stockbreeding, 71(1), 110-122. doi: 10.32636/01308521.2022-(71)-1-7.
[18] Kozhushko, N.S., Sakhoshko, M.M., Bashtovyi, M.H., Berdin, S.I., & Smilyk, D.V. (2020). Customer-related quality of perspective potato hybrids (Solanum tuberosum L.). Plant Varieties Studying and Protection, 16(2), 173-181. doi: 10.21498/2518-1017.16.2.2020.209235.
[19] Kravchenko, N.V., Podgayetsky, A.А., & Butenko. E.Yu. (2021). Рotential of potato varieties by table qualities of tubers during testing in the conditions of the northeastern forest steppe of Ukraine. Bulletin of Sumy National Agrarian University. The Series “Agronomy and Biology”, 43(1), 26-35. doi: 10.32845/agrobio.2021.1.4.
[20] Krupa, O., & Krupa, V. (2019). Potato market conjuncture in Ukraine and prospects of its optimization. Efektyvna Ekonomika, 12. doi: 10.32702/2307-2105-2019.12.86.
[21] Meise, P., Seddig, S., Uptmoor, R., Ordon, F., & Schum, A. (2019). Assessment of yield and yield components of starch potato cultivars (Solanum tuberosum L.) under nitrogen deficiency and drought stress conditions. Potato Research, 62, 193-220. doi: 10.1007/s11540-018-9407-y.
[22] Methodology for the examination of potato plant varieties and groups of vegetable, melon, spice and flavour varieties for their suitability for distribution in Ukraine. (2016). Retrieved from https://minagro.gov.ua/storage/ app/sites/1/uploaded-files/provedennya-ekspertizi-sortiv-roslin-kartopli-ta-grupi-ovochevikh-bashtannikh. pdf.
[23] Miller, K., Reichert, C.L., Schmid, M., & Loeffler, M. (2022). Physical, chemical and biochemical modification approaches of potato (peel) constituents for bio-based food packaging concepts: A review. Foods, 11(18), article number 2927. doi: 10.3390/foods11182927.
[24] Morris, W.L., & Taylor, M.A. (2019). Improving flavour to increase consumption. American Journal of Potato Research, 96, 195-200. doi: 10.1007/s12230-018-09702-7.
[25] Mudege, N.N., Mayanja, S., Nyaga, J., Nakitto, M., Tinyiro, S.E., Magala, D.B., Achora, J.C., Kisakye, S., Bamwirire, D., Mendes, T., & Muzhingi, T. (2021). Prioritising quality traits for gender-responsive breeding for boiled potato in Uganda. International Journal of Food Science & Technology, 56(3), 1362-1375. doi: 10.1111/ijfs.14840.
[26] Nissen, M. (1955). The weight of potatoes in water. American Potato Journal, 32, 332-339. doi: 10.1007/ BF02898423.
[27] Prysiazhniuk, L., Sonets, T., Shytikova, Yu., Melnyk, S., Dikhtiar, I., Mazhuha, K., & Sorochinsky, B. (2023). The environmental and genetic factors affect the productivity and quality of potato cultivars. ZemdirbysteAgriculture, 110(4), 319-328. doi: 10.13080/z-a.2023.110.036.
[28] Quiroz, R., Ramírez, D.A., Kroschel, J., Andrade-Piedra, J. Barreda, C., Condori, B., Mares, V., Monneveux, P., & Perez, W. (2018). Impact of climate change on the potato crop and biodiversity in its center of origin. Open Agriculture, 3, 273-283. doi: 10.1515/opag-2018-0029.
[29] Samaniego, I., Espin, S., Cuesta, X., Arias, V., Rubio, A., Llerena, W., Angós, I., & Carrillo, W. (2020). Analysis of environmental conditions effect in the phytochemical composition of potato (Solanum tuberosum) cultivars. Plants, 9(7), article number 815. doi: 10.3390/plants9070815.
[30] Siddiqui, S., Neeraj, Dalal, N., Bindu, B., Bindu, & Srivastva, A. (2022). Morphological, physiochemical and colour characteristics of fresh and cured starch in potato varieties. Journal of Horticultural Sciences, 17(1), 227-236. doi: 10.24154/jhs.v17i1.1312.
[31] Sim, E., Kim, J., Kim, H.-S., Park, H.-Yo., & Choi, H.-S. (2023). Physicochemical characteristics of three potato cultivars grown in different cultivation periods. Journal of Food Composition and Analysis, 119, article number 105215. doi: 10.1016/j.jfca.2023.105215.
[32] Sonets, T., & Furdyha, M. (2022). Characteristics of potato varieties according to adaptability parameters researched in the forest zone of Ukraine. AgroLife Scientific Journal, 11(2), 174-182. doi: 10.17930/AGL2022223.
[33] Sood, S., Bhardwaj, V., Mangal, V., Kumar, A., Singh, B., Dipta, B., Kaundal, B., Kumar, V., & Singh, B. (2024). Genome-wide association mapping to identify genetic loci governing agronomic traits and genomic prediction prospects in tetraploid potatoes. Scientia Horticulturae, 328, article number 112900. doi: 10.1016/j. scienta.2024.112900.
[34] State Statistics Service of Ukraine. (n.d.). (2022). Retrieved from https://ukrstat.gov.ua/druk/publicat/kat_u/ publ7_u.htm.
[35] Wadas, W. (2023). Nutritional value and sensory quality of new potatoes in response to silicon application. Agriculture, 13, article number 542. doi: 10.3390/agriculture13030542.
[36] Xing, Y., Zhang, T., Jiang, W., Li, P., Shi, P., Xu, G., Cheng, S., Cheng, Y., Fan, Z., & Wang, X. (2022). Effects of irrigation and fertilisation on different potato varieties growth, yield and resources use efficiency in the Northwest China. Agricultural Water Management, 261, article number 107351. doi: 10.1016/j.agwat.2021.107351.
[37] Yu, J., Tseng, Y., Pham, K., Liu, M., & Beckles, D.M. (2022). Starch and sugars as determinants of postharvest shelf life and quality: Some new and surprising roles. Current Opinion in Biotechnology, 78, article number 102844. doi: 10.1016/j.copbio.2022.102844.
[38] Zaviryukha, Р., Kostyuk, В., Vykhovanets, V., Melnyk, J., & Melnychenko, H. (2023). The results of using interspecific hybridization to create valuable selection forms of patatoes. Journal of Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, 10, 107-112. doi: 10.31734/agronomy2023.27.121.