Изменчивость хозяйственно ценных признаков гибридов подсолнечника в условиях Лесостепи Украины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Статья

на тему: Изменчивость хозяйственно ценных признаков гибридов подсолнечника в условиях Лесостепи Украины

Выполнил:

В.В. Кириченко

Приведены результаты изучения изменчивости основных хозяйственно ценных признаков гибридов подсолнечника в условиях Лесостепи Украины. Определены параметры изменчивости длины вегетационного периода, урожайности и содержания масла в семенах. Выявлена разнотипная реакция гибридов на сочетание экологических факторов. Выделены гибриды с высоким потенциалом урожайности, а также его стабильной реализацией по годам испытаний. Результаты исследований подтверждают перспективность селекции гибридов подсолнечника на адаптивность к условиям экологической зоны. При создании новых гибридов подсолнечника особое внимание следует уделять оценке селекционного материала на устойчивость к сочетанию стрессовых факторов.

We have presented results of research into the changeability of the main economically valuable indicators of sunflower hybrids in the conditions of forest-steppe of Ukraine. We have determined parameters of changeability of the duration of vegetation period, productivity and the content of oil in seeds. We have established different types of reaction of hybrids to a combination of ecological factors. We have selected hybrids with high potential of productivity and stable realization in the years of research. Results of research confirm prospective of sunflower hybrids selection according to their adaptability to the conditions of ecological zone. During the selection of new sunflower hybrids, special attention should be given to the estimation of selection material according to resistibility to stress factors combination.

Введение

Подсолнечник - традиционная масличная культура, представляющая значительный интерес для сельхозпроизводителей. При этом зачастую чрезмерное увеличение посевных площадей под этой культуру приводит к нарушению севооборота, что в свою очередь приводит к ряду негативных последствий, связанных с ухудшением плодородия почвы, распространением болезней и вредителей и т. д. Анализ особенностей погодных условий в традиционных для подсолнечника зонах выращивания за последние десятилетия указывает на повышение частоты и уровня стрессов температурного режима и влагообеспеченности [1, 2]. Вместе с тем результаты испытания гибридов подсолнечника подтверждают расширение благоприятной для культуры зоны выращивания за счет более северных районов Лесостепи Украины.

Анализ источников

Следует отметить, что несмотря на повышение урожайности подсолнечника в производственных условиях, реализация потенциала культуры не достигает и 60 %. Эффективным путем повышения урожайности является внедрение в производство новых, адаптированных к условиям выращивания, гибридов подсолнечника [3, 4]. Современные требования к селекционным разработкам представляют собой сочетание высокого потенциала урожайности с качественными показателями, которые определяются генетическими особенностями гибридов. Значительного внимания требует селекция на устойчивость к неблагоприятным био- и абиотическим факторам, наряду с основным направлением селекции гибридного подсолнечника, - на высокую урожайность [5-7]. Основным критерием адаптивности культурных растений является возможность реализации потенциала урожайности в изменяющихся условиях среды [8]. При этом задача селекционера состоит в создании разнообразных генотипов, способных максимально использовать ресурсы зоны выращивания и противостоять стрессовым факторам [9, 10]. В связи с этим целью наших исследований было изучение изменчивости основных хозяйственно ценных признаков гибридов подсолнечника в условиях Лесостепи Украины.

Методы исследования

Исследования проведены на полях научного севооборота Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН, расположенных в восточной части Левобережной Лесостепи Украины, в 2004-2011 гг. Материалом для исследования служили гибриды подсолнечника масличного направления использования селекции института, среди которых занесенные в Государственный реестр сортов растений Украины и Государственный реестр селекционных достижений России, а также перспективные гибридные комбинации. Гибриды различаются как по группе спелости (скороспелые, раннеспелые, среднеранние), так и по качественному составу масла (с повышенным содержанием олеиновой, пальмитиновой и стеариновой кислот). Гибриды изучены в сравнении со стандартами каждой из групп: скороспелые - стандарт Кий, раннеспелые - стандарт Оскил и среднеранние - стандарт Дарий. Исследования включали полевое изучение по методике конкурсного испытания согласно общепринятой методике, урожайность оценивали при 10 % влажности [11]. Содержание масла в семенах определяли с помощью ЯМР-анализатора. В анализе результатов исследований использовали методы дисперсионного и вариационного анализов.

Погодные условия в годы исследований имели определенные особенности температурного режима и влагообеспеченности. Существенные отличия сочетания экологических факторов за вегетационный период подсолнечника подтверждаются данными гидротермического коэффициента (ГТК). Следует отметить, что значительные колебания ГТК (от 0,32 до 1,56) обуславливаются в основном различным количеством осадков за вегетационный период. Так, значения ГТК в пределах 0,7-0,8 отмечены в 2006 (0,83), 2007 (0,75), 2009 (0,72) и 2012 (0,74) гг.; в пределах 0,9-1,1 - в 2004 (1,09), 2005 (1,02) и 2008 (0,91) гг. Недостаток осадков на фоне повышенных температур отмечены в 2010 г. (ГТК=0,32), а в 2011 г. - при сумме температур на уровне средних многолетних зафиксировано сравнительно повышенное количество осадков (ГТК =1,56).

Основная часть

По результатам анализа урожайность гибридов подсолнечника в конкурсном испытании за 2004-2011 гг. составила 3,31 т/га (табл. 1). Наибольшее значение в среднем за годы изучения отмечено у гибрида Квин (3,53 т/га) и гибрида-стандарта скороспелой группы Кий (3,45 т/га). Следует отметить, что по уровню урожайности в среднем на 8 лет испытаний гибриды разных групп спелости существенно не отличались.

Таблица 1. Урожайность гибридов подсолнечника по годам испытания (2004-2011 гг.)

* гибриды, занесенные в Реестр сортов растений Украины;

** гибриды, занесенные в Государственный Реестр сортов растений Украины и Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации.

Среднее значение урожайности по опыту в годы изучения варьировало в широких пределах: от 2,26 т/га до 4,00 т/га. Так, наибольшая урожайность была получена в 2006 и 2007 гг., которые отличались отсутствием стрессовых колебаний температур и влагообеспеченности. Наименьшая урожайность отмечена в 2010 г., в котором зафиксированы жесткие температурные стрессы на фоне засухи. Также отмечено значительное ее варьирование по годам у отдельных гибридов.

Анализ показал, что варьирование длины вегетационного периода гибридов в среднем по опыту составило 9 суток (табл. 2). В зависимости от индивидуальной реакции гибридов вегетационный период колебался от 8 до 12 суток.

Таблица 2. Параметры генотипической изменчивости хозяйственно ценных признаков гибридов подсолнечника (2004-2011 гг.)

* гибриды, занесенные в Реестр сортов растений Украины;

** гибриды, занесенные в Государственный Реестр сортов растений Украины и Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации.

Результаты анализа параметров генотипической изменчивости основных хозяйственно ценных признаков гибридов подсолнечника: урожайности и содержания масла в семенах показали значительное варьирование по годам (табл. 2). Так, при средней урожайности гибридов за годы изучения 3,25 т/га размах варьирования составил от 2,56 /га до 4,00 т/га.

Разнотипная реакция на условия года отражается в изменчивости уровня урожайности гибридов. Следует отметить, что реализация потенциала урожайности гибридами осуществляется в различные годы. Так, при том, что наивысшие показатели отмечены в 2006 и 2007 гг., часть гибридов показала более высокую урожайность в 2006 г. при температурном режиме на уровне среднемноголетних для зоны Лесостепи и достаточном уровне влагообеспеченности в период роста и налива семени, а другая часть - в 2007 г. при сравнительно повышенных температурах и умеренном количестве осадков в течение всего периода вегетации. Также следует отметить различную реакцию гибридов на стрессовые условия, что выражается в разном уровне снижения урожайности в 2005 и 2010 гг. В целом преимущества имеют гибриды, способные реализовать свой генетический потенциал в годы с различным сочетанием экологических факторов. Учитывая, что в опыте изучены гибриды, которые прошли государственное испытание и рекомендованные к выращиванию, все они имеют повышенную устойчивость к неблагоприятным факторам среды. Однако следует обратить особое внимание на оценку селекционного материала по устойчивости к жестким стрессовым условиям: повышенным температурам на фоне засухи (как в 2010 г.).

При этом низкая степень генотипической изменчивости S_G по длительности вегетационного периода (0,59-0,63) определена у гибридов Дарий, Кий, Максимус, Раут. Сравнительно повышенная изменчивость по данному признаку (0,99 и 1,24) выявлена у гибридов Оскил и Ант. Изменчивость периода «всходы-созревание» в пределах среднего (0,74-0,89) имели все остальные гибриды.

Слабая вариабельность урожайности (0,6-0,9) установлена для гибридов Оскил, Кий, Сайт. Повышенная изменчивость по данному признаку (0,13 и 0,17) выявлена у гибридов Ант, Богун, Квин, Максимус. Изменчивость урожайности среднего уровня (0,11-0,12) показали гибриды Дарий, Зорепад, Эней, Раут. урожайность гибрид подсолнечник

Слабоизменяющееся по годам содержание масла в семенах (низкая степень изменчивости 0,3-0,41) определена у гибридов Раут, Сайт, Дарий. Наибольшая изменчивость содержания масла в семянках подсолнечника (0,75-1,09) выявлена у гибридов Кий, Ант, Еней. Изменчивость в пределах среднего значения этого признака (0,42-0,64) имели все остальные гибриды.

В целом анализ изменчивости комплекса основных хозяйственно ценных признаков гибридов позволил выделить гибриды с низкой степенью изменчивости и соответственно наибольшей стабильностью признаков по годам испытаний. Так, относительной стабильностью по продолжительности вегетационного периода (0,61) и урожайности (0,08), отличается гибрид Кий; по длине вегетационного периода (0,63 и 0,59 соответственно) и содержанию масла в семянках (0,3 и 0,41 соответственно) - гибриды Раут и Дарий. И среднеизменчивым по вегетации (0,89), но с низкоколеблющимися по годам показателями урожайности (0,09) и масличности (0,33) выделяется гибрид Сайт.

Заключение

По результатам многолетних исследований в зоне Лесостепи Украины установлено, что урожайность гибридов подсолнечника варьирует в широких пределах: от 2,26 до 4,00 т/га. Установлено, что по уровню урожайности гибриды разных групп спелости в среднем за 8 лет испытания не имеют существенных отличий. Определена разнотипная реакция на условия года, которая отражается в изменчивости уровня урожайности гибридов. Выделены гибриды разных групп спелости, отличающиеся низкой степенью изменчивости комплекса хозяйственно ценных признаков: Кий (скороспелая группа), Раут (раннеспелая группа), Дарий и Сайт (среднеранняя группа).

Результаты исследований подтверждают перспективность селекции гибридов подсолнечника на адаптивность к условиям экологической зоны. При создании новых гибридов подсолнечника особое внимание следует уделять оценке селекционного материала на устойчивость к сочетанию стрессовых факторов: повышенным температурам на фоне засухи.

Литература

1. Просунко, В.М. Як впливатиме зміна клімату на рослинництво? (Прогнози вчених) / В.М. Просунко // Селекція і насінництво. - 2006. - Вип. 93 - С. 3-9.

2. Кириченко, В.В. Перспективи гетерозисної селекції соняшнику, орієнтованої на екологічні умови Лісостепу України / В. В. Кириченко, В. П. Коломацька // Селекція і насінництво. - 2006. Вип. 93. - С. 20-31.

3. Кириченко, В.В. Адаптивний потенціал гібридів соняшнику до умов східної частини Лісостепу України / В. В. Кириченко, В. П. Коломацька // Селекція і насінництво. - 2011. - Вип. 100. - С. 200-205.

4. Љkoriж D. Sunflower breeding for resistance to abiotic stresses / D. Љkoriж // Helia. - 32, Nr. 50. - 2009. - P. 1-16.

5. Вареник Б.Ф. Селекція соняшнику на стійкість до основних біотичних та абіотичних факторв в СГІ-НЦНС / Б. Ф. Вареник // НТБ ІОК НААН / Зб. наукових праць ІОК НААН, Вип. 15. - Запоріжжя, 2010. - С. 49-56.

6. Sunflower genetics and breeding: international monography / Dragan Љkoriж, Gerald J. Seiler, Zhao Liu et al. - Novi Sad^ Serbian Academy of Science and Arts, Branch, 2012. - P. 304-354.

7. Результаты и перспективы селекции масличных культур в Ростовской области / Ф. И. Горбаченко [и др.] // Масличные культуры. - 2011. - Вып. 2 (148-149) . - С. 30-34.

8. Жученко, А.А. Адаптивная система селекции растений (Эколого-генетические основы) / А.А. Жученко - М., 2001. - Т. 1. - 780 с.

9. Дьяков, А.Б. Параметры генотипической изменчивости оценок урожайности как критерии агроэкологической биоиндикации территорий / А. Б. Дьяков, В. В. Гронин, А.А. Борсуков // Масличные культуры. - 2011. - Вып. 1 (146-147). - С. 3-15.

Размещено на Allbest.ru