Аналіз ознак які визначають прядивну здатність волокна льону-довгунця

Размещено на http://www.allbest.ru/

РОЗДІЛ 1. СУЧАСНИЙ СТАН СЕЛЕКЦІЇ ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ НА ПІДВИЩЕННЯ УРОЖАЙНОСТІ ТА ЯКОСТІ ВОЛОКНА

1.1 МІНЛИВІСТЬ І ВЗАЄМОЗВ'ЯЗОК ОЗНАК ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ І ІНШИХ ЛУБОВОЛОКНИСТИХ РОСЛИН

З'ясування ступеня мінливості зовнішніх морфологічних ознак рослин та встановлення взаємозв'язку їх з основними господарсько цінними ознаками має велике значення у селекційній роботі із льоном-довгунцем. Не випадково багатьма дослідниками цьому питанню приділено багато уваги.

В своїх дослідженнях Н.Д.Матвєєв [27], В.Я.Д'яконов [17,18] встановили, що висота рослин є стійко спадковою ознакою, мало варюючою, тому вона була покладена воснову селекції льону-довгунця.

Вміст волокна у стеблі є важливішою господарсько цінною ознакою і в той же час має самий низький ступень внутрішньопопуляційної мінливості [24]. Коефіцієнт варіювання її у популяції рослин сортів не превищує 10%. У коноплі коефіцієнти мінливості ознаки вмісту волокна у стеблі декілько вище/ 1,4 - 16,4%/, хоча Н.М.Гришко [11] вважає, що низькі коефіцієнти мінливості з прогресуючою тенденцією до сниження у процесі добору показують, що ця ознака більш спадкового характеру, ніж модифікаційного.

Діаметр стебла - ознака найбільш варююча в залежності від умов вирощування. Коефіцієнт мінливості цієї ознаки достигає 31,4%.

Загальна маса рослини, маси технічної частини стебла і маси насіння також є найбільш варюючими ознаками і в більшій мірі залежать від умов вирощування.

На зорі становлення селекційної роботи із льоном-довгунцем зусилля більшості дослідників були направлені на те, щоб виявити взаємозв'язок зовнішніх морфологічних ознак рослин, як найбільш легко виявляємих, з господарсько цінними і на цій основі вести селекційний процес по створенню високопродуктивних сортів [12].

При вивченні взаємозв'язку між морфологічними ознаками і виходом волокна у льону Н.А.Д'яконов [17,18] встановив, що рослини з більш товстим стеблом мають більшиу масу але менший відсоток волокна у стеблі і, навпаки, тонкостеблові - з більшим вмістом волокна / r = -0,40 /. В той же час миклість, технічна і загальна довжина мають середній позитивний корелятивний зв'язок з виходом волокна. Виникаючі в залежності від умов вирощування деякі розходження у розмірі сполученняознак автор вважає несуттєвими і пропонує використовувати непрямі ознаки у практичній селекційній роботі.

Аналогічні дані здобуті і при вивченні взаємозв'язку ознак рослини коноплі [17]. Для цієї лубоволокнистій культури встановлена пряма залежність між довжиною, товщиною стебла і масою волокна. Між товщиною стебла і вмістом волокна встановлена обратний кореляційний взаємозв'язок. А.П.Д'яконов [9] доказав, що чим товще стебло, тим більше його маса і менше відносний вміст в ньому волокна. При діаметрі стебла 2,6 - 3,7 мм вміст волокна у них становив 17,7%, стебла товщиною 4,7 - 5,7 мм містили волокна 14,5%, а 6,2 - 7,1% мм - 13,1%.

Більшість цих висновків підтвердилося у роботах Д.І.Ввіденського [8,7]. По ступеню мінливості стебла він розподілив всі ознаки на три групи: 1) діаметр стебла і миклість - найбільш мінливі ознаки із коефіцієнтом варіювання від 18 до 28%; 2) загальна і технічна довжина - ознаки із середньою мінливістю / V = 11-15% /; 3) відсоток технічної довжини стебла - ознака із найменшою мінливістю / V = 6% /. Окрім того, він встановив, що відношення довжини стебла к його діаметру (миклість) є показником волокнистості стебла. Таким чином, Д.І.Ввіденський прийшов к висновку, що морфологічні ознаки стебла тісно пов'язані з виходом волокна, і хоча роль морфологічних ознак при визначенні якості стебла позначається лише при інших рівних умовах, автор визначає їх ведучу роль у практичній селекційній роботі.

Дослідженнями F.Popescu, J.Marinescu і J. Vasile [209] також встановлно фенотипові кореляційні коефіцієнти між вмістом волокна і висотою рослини, урожаєм соломи і урожаєм волокна. Однак, достовірний взаємозв'зок існує лише з урожаєм волокна. Коефіцієнти спадкування вмісту волокна свідчать , що ця ознака передається стабільно у потомстві.

Ще більш визначений погляд о взаємозв'язку між основними Основні закономірності взаємозв'язків вмісту волокна із другими показниками рослин коноплі підтверджуюються також у роботах М.І.Тараканова [43, 46, 47], хоча його дослідження проводилися у контексті вивчення вторичного волокна, а також у наших дослідженнях [41, 42].

Таким чином, із приведених літературних джерел видно, що данні о взаємозв'язках між морфологічними ознаками стебла і вмістом волокна мають протиречивий характер. Багато авторів вважають, що зовнішні морфологічні ознаки мають міцний взаємозв'язок із вмістом і урожаєм волокна і можуть з успіхом застосовуваться у селекційній роботі із льоном та коноплею. Існує і протилежна точка зору, яка базується на тому, що морфологічні ознаки не об'єктивно відібражають продуктивність рослин по вмісту волокна. Тому для характеристики елітних рослин в селекції на волокнистисть необхідно використовувати основні господарсько цінні ознаки - масу і вміст волокна у стеблі.

Менш вивченими і не використовуваними у селекційній роботі із луб'яними культурами є такі господарсько цінні ознаки, як вміст і маса луба у стеблі.

На вміст лубу у стеблі, так як іволокна, більший вплив оказує діаметр і висота рослини. Л.Гаврилова в зв'язку з цим стверджує, що по мірі збільшення діаметру зменшується загальний вихід лубу і волокна у всіх зонах стебла. Наприклад, вихід лубу у середній зоні стебла у самих тонких і низьких рослин становив 34,0%, а у високих і товстих - 16,5%.

Протилежна залежність проявляється між вмістом волокна у лубі і діаметром і висотою стебла. Із збільшенням висоти і діаметру знижується вміст лубу у стеблі, але при цьому збільшується вміст волокна у лубі. На основі цього можна зробити висновок, що для визначення виходу волокна шляхом встановлення відношення площі тканин у відсотках від загальної площі зріза стебла, діаметр і висота рослин великого впливу не оказують.

Для селекційної практики важливе значення має зональний розподіл мощності залігання волокна по довжині стебла. У цьому напрямку заслуговує на увагу робота А.Б.Бахиревої [2], де відмічена тенденція до збільшення маси волокна від комля до середини стебла із поступовим зменьшенням до верхньої частини. Найменшим вмістом волокна характеризується нижня частина стебла, хоча його масова кількість у цій зоні сама велика. Самий великий вміст волокна знайдено у верхній частині стебла, відсоток волокна у середній частині стебла найбільш повно відібражає волокнистисть усієї рослини.

Вивчення інших лубоволокнистих рослин показало, що у кенафа зона із середнім вмістом волокна також розташовується на середині технічної частині стебла, а у канатника вона декілько вище (А. Евстратова, [21]).

О важливості ознаки вмісту лубу поряд із ознакою вмісту волокна у стеблі із селекційної точки зору свідчить висока ступінь їх спадкованості (0,85 і 0,95). Це дає підстави використовувати їх як ознаки при доборі на підвищення вмісту волокна у стеблах.

1.2 УСПАДКУВАННЯ ТА СИСТЕМИ ГЕНЕТИЧНОЇ РЕГУЛЯЦІЇ ОСНОВНИХ ГОСПОДАРСЬКО - ЦІННИХ ОЗНАК ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ

Успіх селекції рослин значною мірою залежить від генетичних особливостей вихідного матеріалу, який повинен бути надійним носієм генетичних детермінантів селектованих ознак.

При визначенні спадкових детермінантів господарсько-цінних ознак льону-довгунця слід ураховувати, що ефект реалізації генетичних структур, внаслідок яких формується фенотип, може бути описаний тільки в рамках тієї чи іншої моделі, обмеженої своєю сукупністю логічних постулатів. У літературі існує думка про полігенну регуляцію переважної більшості господарсько-цінних ознак льону-довгунця [64], однак оцінки конкретних систем генетичного контролю цих ознак та механізмів їх фенотипового відтворення дуже обмежені.

Показано спадкову природу тривалості вегетаційного періоду льону-довгунця, причому скоростиглість домінує над пізньостиглістю.

Висота рослини та довжина технічної частини стебла є високо успадкованими ознаками, хоча вони і відчувають суттєвий вплив погодних умов вирощування. Ці ознаки в більшості випадків успадковуються за типом повного або неповного домінування, хоча в окремих комбінаціях може мати місце як гетерозис за цими ознаками, так і їх зниження порівняно з батьківськими формами [6,13]. При схрещуваннях високорослих сортів з середньо- та низькорослими гібриди першого покоління в більшості випадків займають проміжне становище між батьківськими формами і рідше ухиляються до одного з батьків. Фенотиповий прояв висоти рослини може забезпечуватися не тільки ефектами домінування, але й кумулятивним ефектом [28]. Але частіше генетична регуляція висоти рослини та довжини технічної частини стебла здійснюється за рахунок ефектів домінування й адитивних ефектів [5]. Участь в схрещуваннях контрастних за цими показниками сортів викликає кількісний тип успадкування з утворенням трансгресій.

Схожий тип генетичної регуляції мають діаметр стебла та маса його технічної частини. Маса технічної частини стебла контролюється переважно адитивними генами, а в регуляцію діаметру стебла значний вклад вносять і ефекти домінування [20]. Маса технічної частини стебла в більшості випадків успадковується за типом позитивного наддомінування або ухиляється до кращого батька, однак приблизно третина гібридів проявляє негативне наддомінування або ухилення до гіршої батьківської форми.

Урожай волокна з рослини успадковується за типом неповного домінування і гібриди першого покоління за цією ознакою, як правило, займають проміжне становище між батьківськими формами [19]. Генетична регуляція цієї ознаки здійснюється домінантними і рецесивними генами з адитивним ефектом [33].

Вміст волокна в стеблі кращих селекційних ліній доведено до 43%, що наближається до біологічної межі [3]. Однак сучасні виробничі сорти льону-довгунця мають значно нижчий рівень вмісту волокна й, тому, потребують поліпшення за цією ознакою. Результати досліджень різними авторами її мінливості та успадкування не співпадають.

Спадкова природа вмісту волокна в стеблі була встановлена багатьма дослідниками і різними методами. Н.Д.Матвєєв [27] при аналізі цієї ознаки шляхом виварювання стебел у лугових розчинах виявив її високу стабільність у чистих ліній в різних умовах вирощування.

Між вмістом волокна у стеблі рослин гібридів F₁ та F₂ існує висока позитивна кореляція і у гібридів F₂ з достатньо високою частотою виникають позитивні трансгресії за цією ознакою. Генетична регуляція вмісту волокна в стеблі здійснюється, головним чином, генами з адитивним ефектом і добори на цю ознаку доцільно здійснювати не раніше третього покоління [33,37].

Найбільш складними для селекційно-генетичного поліпшення вважаються ознаки якості волокна. До їх числа відносяться міцність, гнучкість, тонина, довжина, колір, але основними ознаками якості є міцність та гнучкість волокна. У селекційній практиці часто використовують і показник відносного розривного навантаження (ВРН), при розрахунку якого використовуються значення міцності і гнучкості волокна [48].

Всі дослідники одностайні у визнанні спадкової природи ознак якості волокна, однак, незважаючи на численні спроби [25] встановлення конкретних детермінантів цих ознак до цього часу не досягнуте.

Показано, що успадкування ознак якості волокна здійснюється, головним чином, за типом неповного домінування, однак переважна більшість гібридів з волокном високої якості відрізняється низьким вмістом волокна в стеблі [4]. Міцність волокна успадковується за проміжним типом, однак у ряді випадків у гібридів спостерігається домінування кращої батьківської форми [25]. Гнучкість волокна гібридів теж залежить від її рівня у батьківських сортів і вже в другому поколінні має місце широке трансгресування ознаки.

Генетична регуляція як міцності, так і гнучкості волокна за сучасними уявленнями здійснюється складними полігенними комплексами. І, якщо регуляція гнучкості забезпечується, головним чином, адитивними ефектами полігенів, то для міцності не менш суттєві ефекти наддомінування, домінування та епістазу [3].

Поліпшення якості волокна ускладнюється відсутністю генотипових маркерів алельного стану генетичних комплексів, що регулюють цю групу господарсько-цінних ознак. Тому на безумовну практичну увагу заслуговує повідомлення про те, що жовтонасіннєві форми льону відрізняються більш високою якістю волокна [49].

Кількість коробочок та насінин на рослині, як правило, успадковується за типом позитивного наддомінування або ухиляється до кращого батька, а висока маса насіння домінує над низькою [34]. Ці ознаки насіннєвої продуктивності контролюються переважно адитивними генами, а маса насіння ще й високо успадковувана [3].

Встановлено, що трансгресуванню найбільш піддаванні маса технічної частини стебла, кількість насіннєвих коробочок та насінин на рослині, і, в меншому ступені - висота рослини, довжина технічної частини стебла, вміст в ньому волокна та ознаки якості волокна [10].

Ефективність як гетерозисної, так і комбінаційної селекції льону-довгунця залежить від підбору батьківських компонентів гібридів. Всі дослідники одностайні у висновку, що найбільш надійним критерієм цього підбору є визначення донорських властивостей сортів, що претендують на роль батьківських компонентів селекційних популяцій. Сорти з високими ефектами комбінаційної здатності за основними господарсько-цінними ознаками забезпечують і більшу результативність комбінаційної селекції.

1.3 РЕЗУЛЬТАТИ СЕЛЕКЦІЇ ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ НА ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ І ЯКОСТІ ВОЛОКНА

Селекційна робота із льоном-довгунцем почалася на початку минулого століття. Першим звернув увагу на необхідність рішення цієї проблеми Д.Л. Рудзинський у 1908р. на селекційній стації, у минулому, Петровської сільськогосподарсської академії у м. Москва [26]. В результаті своїх дослідженнь він прийшов до висновку, що найбільш вірним методом селекції цієї культури є індивідуальний добір. При цьому слід звернути особливу увагу на довжину і якість стеблів, і отриманого із них волокна. Результатом робот Д.Л.Рудзинського у 1927р. послужили створені перші селекційні сорти льону 806/3 і 823/3, які на протязі багатьох років були найбільш розповсюдженні і конкурентноздібні у порівнянні із місцевими кряжевими сортами. Важливо відмітити, що сорт 806/3 відмічається високими прядивними здібностями волокна і до теперішнього часу широко використовувається у селекційній практиці у якості донорів по цій ознаці.

Значний вклад у розвиток методичних питань селекції льону вніс Л.Ф. Альтгаузен. Важливим результатом його досліджень явилося те, що він поклав початок тій схемі селекції льону, яка явилася канвою для усіх піздніших схем. Селекційна робота із льоном-довгунцем велася також Н.А.Д'яконовим з 1911р. на Псковській сільськогосподарськой дослідной станції і К.Г. Ренардом з 1913р. на Енгельгардтовькій сільськогосподарськой станції. У 1930-1933рр. були районовані сорти: Псковський поліпшений - Н.А. Д'яконова; 0107, 0109, 0113, 0120, 0262, 0264, 0266 і Альфа - К.Г. Ренарда.

Головним недоліком селекції у цей иперіод явилося те, що оцінка селекційного матеріалу і добір проводилися за непрямими ознаками, що було ненадійно. Послідуюча практика селекційної роботи показала, що у зразків льону, близьких за морфологічними ознаками, часто може різко виділятися як абсолютний, так і відносний вміст волокна у стеблі.

Після створення у 1930р. Всесоюзного НДІ льону із сіткою зональних дослідних станцій, селекційна робота із льоном стала проводитися більш цілеспрямовано за єдиною методикою. У короткий строк із кряжевих льонів шляхом індивідуального добору були створені цінні високоурожайні селекційні сорти: 1288/12, Прядильщик, Світоч - Н.Д.Матвєєва, Н.Т.Митрофанова, В.Е.Земит; Ударник, Победітель, Текстильщик - А.А.Слинина; Стахановець - В.Н.Клочкова. За вмістом волокна всі ці сорти відносяться до низьковолокнистих (16-18%). В той же час слід відмітити добру якість волокна, особливо виділилися за цією ознакою сорти 806/3, 1288/12, Світоч. Не випадково вони дуже широко використовувалися як у виробництві, так і в схрещуваннях і у подальшому стали прародичами багатьох високопродуктивних і з гарною якістю волокна сортів льону-довгунця.

Починаючи з 50-х років, активно розвернулися роботи по створенню сортів льону із поліпшеними господарсько цінними ознаками. З цією метою вивчаються мінливість і успадкування ознак, способи індукції мінливості, прискорення селекціцного процесу, створення стабільних форм поліпшених рослин.

Велику увагу багатьма дослідниками було приділено вивченню вихідного матеріалу та методам його оцінки [ 3, 13, 1, 18]. У першу чергу це пов'язано із розширенням генетичного різноманіття селекційного процесу. У теперішній час у світі зібрана велика кількість сортозразків льону. Найбільші колекції мають: ВНДІЛ (5980 зразків ) і ВІР, Росія (5362); фірма ДСВ (3500) і Бонський університет, Німечина (1250); Румунія (2136); Чехія (2000); Україна (1157) та багато інших фірм та організацій інших держав [22-23, 31].

У результаті багаторічних досліджень виділенів ультраскоростиглі зразки: К-1803, К-2916 (Росія); К- 4264 (Аргентина). До соростиглих сортів віднесено: Призив-81, К- 5046 (Ніка, Біларусь); К-4777 (Г-10 мут.), К-4767 (Світоч мут.), К-2996 (Смоленська обл.); Карбонат - 263 (Угорщина); К-3997 ( TekirdagNalkara, Турція); К-4267 (405, Аргентина). У якості міжнародного стандарту за скоростиглістю виділен сорт 1288/12.

За висотою рослин і довжиною технічної частини стебла виділени найбільш високі генотипи: К-5066 (Ariadna, Польща); К-4851 (Жодинський), К-46-15 (Могильовський, Біларусь); К-5039 (Калиниський 85); К-5327 ( АР - 7, Росія); К- 4027 (Svalef, Швеція).

За урожаєм соломи виділени генотипи: К-5323 (АР-4), К-5324 (АР-5, Росія); К- 4934 (А-27, Біларусь); К- 4626 (Д-144-86, Україна); К- 4793 (SV 65-080, Польща).

За масою і виходом довгого волокна виділені зразки: (Г- 1781-4-18, Росія); К- 4970 (4018/9, Україна); К-4934 (А-27-Б-1), К-5044 (Ліана, Біларусь); К-4986 (Б-14, Литва).

За якістю волокна виділені: Оршанський 2 (Біларусь); Світоч, 1288/12, 806/3 (Росія); Зоря 87 (Україна); Сальдо (Естонія) [65]. Високою якістю волокна характеризувалися сортозразки: К-3845 (Fdiari, Румунія); К-4227 (TammesSt 19), К-4226 (TammesSt 18), К-4827 (Регіна, Нідерланди); К-4839 (Єва, Франція) [57].

За насіннєвою продуктивністю виділено зразки: К-3412 (Solido, Нідерланди); К-4955 (Astella, Франція); К-737, К-234, К-357 (місцеві, Росія); К-3839 (Sucnada), К-4253 (Milenium, Польща); К-4798 (Чехія); К-3182 (Закарпатська обл.); К-3404 (Естонія); К-4153 (Noralta, Канада); К-3931 (Югославія).

Із стійких до вилягання слід відмітити: К-5224 (Вікінг), К-4195 (Astella, Франція); К-341 (Р-736), К-4777 (Т-10, мут.) К-5046 (Ніка, Біларусь); К-4827 (Регіна, Нідерланди); К-4809 ( Р-701, Чехія).

Виділена також велика кількість зразків, стійких до захворювань, вивчені адаптивні властивості зразків світовою колекції.

За комплексом господарсько цінних ознак серед найкращих слід відмітити Solido (Нідерланди), Astella (Франція), Rod - 829 (Чехія), Г-1783-4-18, АР-6, АР-4 (Росія).

Одним із головних напрямків у розвитку селекції льону-довгунця явилася розробка методичних питань. Розроблено такі методи оцінки індивідуальних рослин до вилягання за ступенем погнутості стебла у основі, за масою гипокотиля, за масою 10-сантиметрового відрізку у основання стебла, за показником відношення висоти стебла до його діаметра (миклості), а також візуально за п'ятибальною шкалою. Це підтверджують дані анатомічних досліджень.

О характері успадкування і мінливості стійкості льону-довгунця до вилягання знаходимо дані у Ю.І.Рогаш [39].

Головним напрямом селекції льону-довгунця, в результаті чого прийшов якісно новий етап розвитку галузі льонарства, явилося створення сортів із високим вмістом волокна у стеблях. В рішення цього складного завдання вагомих вклад внесли селекціонери А.Р.Рогаш, А.Н.Марченков, А.П.Крепков, Л.Н.Каргопольцев, Т.А.Александрова та інші.

У створенні вихідного матеріалу широко використовувалися схрещування географічно віддалених форм [38]. Так, при схрещуванні сортів Тиссандер (К-6926) х Смоленський був получен гібрид НГ-174, із якого створені високоволокнисті джерела для селекції льону-довгунця. Вже к шостому року добора вміст волокна у його стеблах сягав 40,2% при розмаху варіювання 38,6-42,4%. У селекційному матеріалі цього гібрида існують лінії: превищуючі стандарт (Торжокський 4) за вмістом волокна у стеблах на 4-5%, масі волокна з рослини - на 30-40%, кількості насіння на рослині - у 1,5 рази, стійкі до іржі і фузаріозу.

Деякі дослідники відмічають, що міжсортові гібриди льону із ознаками, які виходять за межі батьківських форм получаються при схрещуванні віддалених в еколого-географічному відношенні форм [ 44].

При підборі добрих за селектуємими ознаками пар для схрещування у розщеплених поколіннях гібриду рідко чи зовсім не вдається відібрати очікувані рекомбінати. Метод, який дозволяє в деякій мірі управляти цим процесом - метод зворотних схрещуваннь (бекрос). Об ефективності використання метода зворотнихсхрещуваннь у створенні скоростиглих форм льону-довгунця знаходимо у Т.Рисєвої [40].

А.М. Богук і М.В. Сосновська [6] прийшли до висновку, що вагомою умовою у підвищенні волокнистості у створюємих сортів льону повинно бути обов'язкове використання при гібридизації одного із батьків, який має виисокий вміст волокна і високу якість волокна. На їх думку добір на підвищення вмісту волокна у стеблах доцільно проводити із другого покоління. . Підтвердженням тому служать районовані створені ним сорти льону-довгунця Оршанський 2 і Оршанський, перший із яких є стандартом за якістю волокна.

Якість волокна - головна ознака лубоволокностих культур, тому що він визначає прядивну здатність волокна, заради чого вирощуються ці культури. Серед луб'яних культур для льону це має першочергове значення, тому що із його волокна виготовляють текстильні вироби. Тому багаточисельні ддослідники в області текстильного матеріаловедіння, біології, генетики і селекції цьому питанню приділяли і приділяють першечергове значення.

У зв'язку з цим слід зупинитися на дослідженнях, присвячених методам оцінки якості волокна, які викладенів наукових публікаціях багатьох авторів.

Для успішного створення сортів льону-довгунця, з доброю якістю волокна, важливо знати, які ознаки якості волокна, взаємопов'язані між собою і який характер успадкування вони мають. Ще у 1934р. В.Е.Земит [24] вказував, що якість волокна - ознака із стійким успадкуванням. Однак необхідно враховувати, що ця ознака визначається цілим рядом фізико-механічних, анатомічних, біологічних властивостей волокна, які визначають його прядивні властивості.

Успадкування окремих із цих ознак вивчала у системі діалельних схрещуваннь А.К.Полякова [36]. Виходячи з того, що форми, які були залучені до схрещування були різні за якістю волокна, спостерігали широке варіювання за ступенем домінування. Ступень домінування у гібридів F₁ за технічною довжиною стебла коливався від 0 до 6 і від - 0,25 до -23,0; за діаметром стебла - від 0, 2 до 19 і від -0,06 до -16,0: за відсотком здерев'яніння - від 0,09 до 35 і від 0,07 до10,6; за розміром волокон - від 0 до 5 в від -0,04 до -5,25; за розміром просвітів - від 0 до 3 і від -1 до -3.

Аналіз деяких гібридівF₂ за анатомічними ознаками показав, що взагалі гібриди займають проміжне становище між батьками. При цьому основна частина гібридів схиляється у сторону батька із кращими показниками тієї чи іншої ознаки. У аналізованому матеріалі має місце трасгресі при розщепленні.

Якщо порівняти комбінаційну здатність вихідних сортів за гнучкістю волокна і анатомічними ознаками, які визначають його якість, також існує деяка залежність між ними. Зразки, які мають високу і середню загальну комбінаційну здатність (ЗКЗ) за гнучкістю волокна, показали високу і середню ЗКЗ за анатомічними ознаками. Т.В.Ремизова стверджує, що при селекції на якість волокна в гібридах необхідно поєднати добру гнучкість і міцність волокна. Це не просте завдання, тому що між цими ознаками існує негативна кореляція. Але створення таких гібридів можливе при умові підбору батьківських форм за елементами якості волокна, враховуючи їх комбінаційну здатність.

Встановлено також, що добитися позитивних результатів за міцністю волокна легше, чим за гнучкістю, тому що при використанні у схрещуванні зразків із невисокою КЗ за міцністю волокна, вищепляються рослини із достатньо високими за цією ознакою показником. Тому середня міцність волокна у гібридів F₂ у цих випадках знижується у порівнянні із батьківськими формами.

Багато уваги приділили вивченню комбінаційної здатності льону-довгунця також Л.В.Хотильова, І.І.Карпунина, Н.А.Купянская, В.С.Куделич , Л.М.Полонецьката інші. При цьому були отримані аналогічні результати, які дозволили підвищити ефективність селекційної роботи.

Таким чином, для створення вихідного матеріалу у селекції льону-довгунця на високу продуктивність і високу якість волокна необхідно у схемі гібридизації використовувати сорти і зразки на основі вивчення КЗ по ряду господарсько цінних ознак, у тому числі за елементами якості волокна.

На теперішній час у літературі накопичено достатню кількість даних про успадкування важливіших ознак льону у потомствах парних схрещувань.

Практична селекційна робота показала що на протязі 25-30 років у районованих сортів пройшли вагомі зміни [35]. За цей період у нових сортів урожай довгого волокна збільшився на 2,9 - 4,3 ц/га або на 26-41%, урожай всього волокна збільшився на 4,7-4,9 ц/га або 32-36%, збільшилися вміст волокна на 4-8% і стійкість до вилягання і грибним захворюванням. У той же час відмічено, що існуючи високоякісні за волокном сорти льону-довгунця уступають за урожаєм і вмістом волокна високоволокнистим сортам.

У той же час багато дослідників вважають, що якість волокна льону поряд із сортовими властивостями залежить від багаточисельних факторів - метереологічних умов, грунту, споживного розкладу, строків сівби і збирання, умов виготовлення трести та інше, що безперечно повино ураховуватися при оцінці селекційного матеріалу [14,15].

У 1960-1970 роки були районовані нові високоволокнисті сорти, причому всі вони створені методом гібридизацівї. Серед кращих і найбільш розповсюджених слід відмітити сорти: селекції ВНДІ льону - И-16, ВНИИЛ-11, Тверця і ВНИИЛ-17; селекції Псковської с.-г. дослідної станції - Псковський 1, Спартак, Псковський 359, К-6; селекції Томської державної с.-г. дослідної станції - Т-5, Т-7, Т-9, Т-10; селекції НДІ землеробства і тваринництва западних регіонів України - ЛД-147; селекції Білоруського НДІ землеробства - Оршанський 2. Вміст волокна у стеблах цих сортів коливається від 20 до 30%, серед найкращих за цим показником виділилися сорти Т-10, Тверця, ВНИИЛ-17 і К-6. За якістю волокна кращим виявився сорт Оршанський 2, який на протязі більш двох десятків років є стандартом за якістю при порівняльной оцінці сортів у державному сортовипробуванні. Доброю якістю волокна характеризуються також сорти Тверця і ВНИИЛ-17.

Якісно новим етапом у селекції льону-довгунця явився період 1980-1990 років. Завдяки зусиллям селекціонерів у виробництво стали поступати сорти із вмістом волокна у стеблях 27-30%. У цей період були районовані сорти: селекції ВНДІ льону - Торжокський 4, Лазурний, Новоторзький; Славний 82, Алексим, А-29; сорти Могильовської державної с.-г. дослідної станції - Могильовський, Пргрес, Призив 81, Могильовський 2, Дашковський; сорти селекції Псковської с.-г. дослідної станції - Спартак і Псковський 85; сорти Смоленської с.-г. дослідної станції - Смоленський, С-108 і Союз; сорт Білоруського НДІ землеробства - Оршанський 72; Естонський сорт Сальдо та інше.

В цей же період було районовано цілий ряд сортів льону-довгунця української селекції. Це сорт Зоря 87 селекції НДІ западних регіонів України і НДІ землеробства, сорти Київський, Український 2 і Блакитний селекції НДІ землеробства, сорти Мрія і Синильга селекції НДІІСГ Полісся, сорти Чарівний і Глухівський ювілейний селекції Інституту луб'яних культур. Як бачимо, сучасне сільськогосподарське виробництво має велику кількість високопродуктивних сортів льону-довгунця, які сприяють отриманню високих урожаїв волокна і насіння. Разом із тим у галузі льонарства залишається проблема якості сировини, яка поставляється на льонокомбінати.

Ще гірше становище із сортовим складом льону-довгунця на Україні. У 1990р. сорти 1 групи за прядивною здатністю висівалися на площі всього 3,9 тис.га, що складало 2,0% від загальної площі посіву, сорти 2 групи - 31,7 тис.га (16,2%) [32]. На тому ж рівні залишається відношення тнковолокнистих і грубоволокнистих сортів і в теперішній час.

Таким чином, із приведеного огляду літератури видно, що ряд питань, пов'язаних із створенням високопродуктивних з високою якістю волокна сортів льону-довгунця вивчено недостатньо.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

2.1 ГРУНТОВО-КЛІМАТИЧНІ УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Місце проведення досліджень - Дослідна станція Луб'яних культур інституту сільського господарства Північного Сходу НААНУ, Сумська область, місто Глухів.

Глухів - місто обласного підпорядкування в Сумській області, центр Глухівського району, розташоване на річці Есмань на відстані 146 км від обласного центру. Рельєф різноманітний: є рівнинні ділянки, а є й похилі. Схили мають різну крутизну і форму. Дуже хвилясті мають крутизну 6 - 12 градусів і зайняті під випаси. Схили менш круті, зайняті кормовими угіддями, або частково розорані. Відсутність схилів великої крутизни на орних землях дозволяє Інституту луб'яних культур використовувати різні механізми для виконання сільськогосподарських робіт.

На ділянках наукового закладу виділено декілька ґрунтових різновидностей. Серед ґрунтів найбільш розповсюджені чорноземи типові, мало гумусні, слабовилугувані, середньосуглинкові. Схили балок займають опідзолені слабо- і середньозмиті ґрунти. Низ балок займають торф'яні і болотні ґрунти.

Зона лівобережного Полісся характеризується різноманіттям грунтів за родючістю та механічним складом, різко континентальним кліматом з чергуванням посушливих і зволожених періодів під час вегетації. Для цих грунтово-кліматичних умов потрібні чіткі відповіді, як реагують різні сорти льону на елементи зональної технології вирощування та при яких їх параметрах рослини здатні забезпечувати одержання високих врожаїв волокна і насіння. Тому виникає необхідність вивчення найбільш розповсюджених та перспективних у країні сортів льону та їх урожайності в залежності від строків, норм і способів та ступеня вдобрення й інших заходів сортової агротехніки з подальшим вивченням найбільш пристосованих для вирощування в умова нашої зони. При цьому одним з першочергових питань повинно стати відпрацювання методики правильного посіву.

Селекційна робота з льоном ведеться на експериментальній базі Дослідної станції. Грунти селекційної сівозміни темно-сірі опідзолені легкосуглинкові, характеризуються такими агрохімічними показниками (табл.2.1).

Таблиця 2.1 Агрохімічні показники грунту в селекційно-насінницькій сівозміні ДСЛК ІСГПС, 2013 р.

Найбільш придатними для вирощування льону є грунти з слабокислою реакцією грунтового розчину. Агрохімічні показники, які представлені в таблиці, відповідають вимогам рослини щодо вмісту у грунті поживних речовин. Середній вміст гумусу в ґрунтах орних земель 3,42%. Орні землі мають високий вміст фосфору 78,2 мг/кг ґрунту. Забезпеченість ґрунту калієм менша, 67,2 мг/кг ґрунту. Високий вміст поживних речовин в ґрунті зв'язаний з внесенням в ґрунт великих доз мінеральних добрив. Науково-обґрунтовані сівозміни, використання добрив і обробітки ґрунту забезпечують підвищення родючості ґрунту.

Попередник льону-довгунця озима пшениця після багаторічних трав. Основний обробіток ґрунту по типу напівпару: лущення стерні, оранка на глибину 22 - 25 см, дві культивації по мірі проростання бур'янів на глибину 8 - 10 та 5 - 6 см. Мінеральні добрива вносяться під культивацію з розрахунку N₂₀Р₆₀ К₆₀ кг д.р./га. Передпосівний обробіток ґрунту складається з боронування і культивації агрегатом лапчастих борін ВНІС-Р.

Для вирощування сільськогосподарських культур потрібен не тільки гарний грунт, але й відповідні кліматичні умови. Клімат регіону помірно-теплий, м'який з достатнім зволоженням. Середньорічна температура повітря становить 5,7 - 6,6^оС, зокрема, найхолоднішого місяця (січень) становить мінус 6,2 - 7,6^оС, а найтеплішого (липень) - коливається в межах 18,4 - 19,7^оС. Опадів випадає в середньому за рік 550 - 650 мм.

Із несприятливих явищ клімату слід відмітити: 1) часті відлиги після яких виникає льодова кірка; 2) заморозки, які помітно зменшують вегетаційний період для теплолюбних культур; 3) нерівномірне розміщення опадів в процесі вегетації, що при порівнюючи великій їх кількості негативно впливає на урожайність сільськогосподарських культур.

Погодні умови в цілому були сприятливими для вирощування культури. Квітень та травень були теплими і рясні дощі в третій декаді травня викликали своєчасне отримання повноцінних сходів. Сприятливими були погодні умови і в період швидкого росту та цвітіння льону, що дало змогу сформувати високий урожай соломи, волокна і насіння.

Метеорологічні умови за період досліджень характеризувались такими показниками (табл. 2.6).

Середньорічна температура повітря становить + 7,3°С з коливанням по рокам від + 6,8 до + 7,8°С. Як видно з таблиці, найбільш жарким місяцем року звичайно буває липень, з середньою температурою повітря + 22,5°С, а найхолодніший - січень, середня температура якого становила - 8,2°С. Багаторічне спостереження показує, що найбільш виражені коливання середньомісячних температур повітря бувають в січні-лютому, мало примітні вони у вересні.

Строки припинення весняних заморозків припадають на квітень.

Таблиця 2.2 Метеорологічні умови по метеостанції м. Глухів, 2012 - 2014рр.

Перші осінні заморозки можливі на початку другої декади вересня, на який припадають 46% від загального числа зареєстрованих випадків, наступні 54% випадків припадають на жовтень, з них 35% на першу його декаду. Середнє продовження без морозного періоду складає 157 днів.

Збільшення температури навесні і зменшення її восени проходить поступово. Початок польових робіт і посів ярих культур визначається шляхом зникнення снігу з полів і настанням стиглості ґрунту. В залежності від особливості весни, посів розпочинають в другій декаді квітня і лише в випадку пізньої і холодної весни - в кінці квітня - на початку травня.

Середньорічна кількість опадів складає 551,8 мм з коливанням від 507,7 мм до 635,1 мм. Найбільш дощовими являється червень та липень. Менше всього опадів випадає в березні та квітні.

Головним джерелом вологи в ґрунті є переважаючи рідкі опади, які складають в середньому 74,7 мм на рік. Таким чином, погодні умови, що склалися в роки проведення досліджень цілком характерні для зони Полісся і відображають нестабільність гідротермічних режимів вегетації льону в цій зоні. Досліджувані 2011 - 2013 роки були не надто сприятливими для росту та розвитку рослин льону. Особливо негативно несприятливі погодні умови впливають на льон в період інтенсивного росту рослин (квітень - травень), коли формується основна маса урожай волокнистої продукції, і фазу цвітіння льону-довгунця (травень - червень), коли відбувається зав'язування і налив насіння.

2.2 ОРГАНІЗАЦІЙНО-ЕКОНОМІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДС ЛК ІНСТИТУТУ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА ПІВНІЧНОГО СХОДУ НААН

Дослідна станція луб'яних культур Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН знаходиться в приміській зоні м. Глухів, Сумської області. Земельний масив господарства витягнутий з півночі на південь - 10,5 км, із заходу на схід - 12,8 км. На території землекористування розміщено сім населених пунктів, які об'єднані у три відділення.

Дослідна станція - науковий заклад з багатою історією і традиціями, один з найстарших в державі та головна установа з наукового забезпечення галузей льонарства і коноплярства в Україні, виробник елітного насіння луб'яних та зернових культур, картоплі і трав. Також значна увага приділяється виробничим посівам. Структура посівних площ господарства наведена в табл. 2.3.

Проаналізувавши структуру посівних площ господарства у 2014 році бачимо, що найбільшу площу посівів займають зернові культури. Вони займають 74 % посівної площі, оскільки на сьогодні їх вирощування є рентабельним та більш прибутковим. Посіви льону-довгунця зменшились у порівнянні з минулими роками. Під льон-довгунець засіяно 100 га. На цій площі вирощуються районовані сорти льону-довгунця з найбільшою продуктивністю волокна та насіння. Також велика увага в науковому закладі приділяється дослідним ділянкам, де, власне, і проводиться експериментальне вивчення сортів та селекційних зразків культур, в тому числі і льону-довгунця.

Таблиця 2.3 Структура посівних площ у 2014 році

Дослідна станція луб'яних культур Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН України як оригінатор сорту вирощує насіння супереліти, еліти і частково першої репродукції льону і конопель. Насінницькі господарства розмножують насіння еліти до другої репродукції, яке пропонується для забезпечення виробничих посівів в Україні та за її кордонами. Останні розробки селекціонерів це сорти безнаркотичних конопель Вікторія, Гляна та Ніка.

Частка Дослідної станції луб'яних культур Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН в посівах льону-довгунця та конопель в межах України приведена в таблиці 2.4.

Таблиця 2.4 Частка ДСЛК в посівах льону-довгунця 2011 - 2014 роках

Стосовно льоновиробництва у 2014 році потреба в матеріальних та трудових ресурсах для виробництва льонопродукції на 1 га становить 5725,92 гривень, на 1 тону волокна 1100 гривень (табл. 2.5, 2.6).

Таблиця 2.5 Потреба в матеріальних та трудових ресурсах для виробництва льонопродукції на 1 га

При урожайності волокна 10 ц/га, та насіння 4 ц/га загальна вартість продукції складає 11240 гривень, за мінусом витрат 6825,92 отримуємо прибуток 4414,08 гривень, або рівень рентабельності 64,6%.

Таблиця 2.6 Ефективність вирощування льону-довгунця (у розрахунку на 1 га)

У структурі витрат вирощування льону-довгунця більше затрат припадає на мінеральні добрива 22,7%, насіння 20,9% та паливо-мастильні матеріали 15,6% (рис. 2.1).

Рис. 2.1 Структура витрат на вирощування льону-довгунця

Фахівці Дослідної станції луб'яних культур Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН України забезпечують інформацією в напрямку розвитку галузі льонарства і створюють діяльність у таких напрямках:

- збирання, узагальнення і доведення до товаровиробників

інформації про стан і тенденції розвитку ринків (сировини і продукції), обсяги реалізації і ціни;

- висвітлення передового досвіду господарювання;

- надання науково-методичної допомоги агропромисловим формуванням в освоєнні ними нових технологій та наукоємних розробок;

- надання кваліфікованих науково-консультаційних послуг господарчим суб'єктам з питань коноплевиробництва;

- висвітлення і представлення на виставках, ярмарках різних рівнів наукових розробок і продукції вітчизняних та закордонних товаровиробників та інших досягнень у галузі;

- апробація, випробування та впровадження у виробництво сучасних наукових розробок;

- видання наукової літератури з питань коноплярства;

- проведення семінарів, нарад, конференцій, днів поля та інше.

РОЗДІЛ 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

3.1 МАТЕРІАЛ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Для проведення досліджень було використано чотири сорти льону - довгунця Зоря 87 (Україна), Оршанський 2 (Білорусь), Томський 10, Верхньоволжський (Російська Федерація). Дослідження проводили на модельній вибірці в 20 рослин льону у чотирьохкратній повторюваності для визначення результативності якості волокна.

3.2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

З метою виявлення характеру успадкування ознак, які визначають якість волокна використовували гібридні рослини льону-довгунця, отримані шляхом гібридизації. Матеріал для наших досліджень був наданий нам відділом селекції і насінництва льону. Гібридизацію проводили у 2010 -2011 рр. у польових умовах за повною діалельною схемою з участю чотирьох сортів, контрастних за ознаками якості волокна: Оршанський 2 і Зоря 87, які відносяться за даними ЦНДІЛВ до першої групи за прядивною здатністю і Томський 10, Верхньоволжський, які відносяться до четвертої групи. Кастрацію материнських бутонів проводили з видаленням конусу пелюстків увечері ( 15 до 17 год.), а запилення - вранці (з 6 до 10 год.), запилення примусове. При цьому використовували ватні ізолятори як після кастрації так і після запилення для попередження потрапляння чужорідного пилку. За кожною гібридною комбінацією схрещували по 10 рослин, провели 200 схрещувань. До другого покоління гібриди вирощували у розсаднику розмноження розрідженим способом, в результаті цього була отримана достатня кількість насіння для посіву розсадника вивчення діалельних гібридів та розсадника вивчення технологічних властивостей волокна.

Розсадник вивчення діалельних гібридів закладали ямковим способом із площею живлення рослин 2,5 х 2,5 см. Тут же проводили оцінку гібридних рослин та їх батьківських форм в середньому на одну рослину. Для створення оптимальних і бездоганно однакових умов вирощування рослин після посіву і до появи повних сходів проводили щоденний полив вранці і увечері. У цілях попередження можливого вилягання у результаті несприятливих погодних умов рослини фіксували у вертикальному положенні за допомогою металічних каркасів та підтримуючих рамок із сіткою.

Рослини кожної гібридної комбінації і батьківської форми висівали по 10 штук рендомізованими блоками у чотирьохкратній повторності. Після збирання у фазі “жовтої стиглості” проводили біометричні вимірювання рослин, після чого стебла піддавали тепловому мікробіологічному мочінню з метою виділення волокна і визначення його вмісту. Кожну рослину характеризували за такими ознаками: висота рослин (см), кількість насіннєвих коробочок (шт.), діаметр стебла (мм), маса технічної частини стебла (г), маса волокна (г), вміст волокна у стеблі (%).

Призначення розсадника вивчення - отримати солому у гібридів і їх батьківських форм в умовах, аналогічних виробничим посівам, і достатньої кількості для проведення технологічної оцінки волокна інструментальним методом. Закладали його на спеціальних ділянках із якісно підготовленим ґрунтом. Площа посіву ділянок кожної гібридної комбінації і батьківського сорту 1 м2 , повторність однократна. Посів проводили за допомогою ручної селекційної сівалки з шириною міжрядь 7,5 см, при нормі 22 млн. схожих насінин на гектар. Таким чином, були створені однакові з виробничими посівами умови вирощування рослин та ідентичні з ямковим розсадником. Збирання номерів даного розсадника проводили також у фазі “жовтої стиглості”. Після збирання та обмолоту солома льону поступала до контрольно-технологічної лабораторії для проведення технологічної оцінки волокна інструментальним методом. Визначалась гнучкість волокна (мм), міцність волокна (кГс), тонина волокна (мм/мг) та розрахункова добротність пряжі (км).

Таким чином, для рослин кожного діалельного гібриду і батьківської форми отримано повну оцінку їх морфологічних, господарсько цінних ознак і технологічних властивостей волокна.

Пі...