Изменчивость образцов арахиса селекции ВНИИМК в условиях Астраханской области

We studied variability of the traits of the yield structure in seven peanut ( Arachis hypogaea L.) varieties and lines from the VIR’s collection developed at the AllUnion Research Institute of Oil Crops. The work was carried out on the basis of the Astrakhan Research Institute of Arid Agriculture in 2015–2017. Two-factor analysis of variance showed the samples were differed significantly by 1000 seeds weight, the years of research – by early maturity and seed yield. The trait ‘1000 seeds weight’ was least affected by the growing conditions among all studied triats, and the early maturity and seeds yield varied considerably under temperature and humidity changes. The greatest range of variability in the samples over the years was observed for early maturity.

Введение. Арахис (Arachis hipogaea L.) – субтропическое растение семейства бобовых, за его полезные свойства и биологические особенности в научной литературе именуемое как "King of oilseeds". По данным ВИР, в семенах арахиса содержится 40,2–60,7 % невысыхающего масла, 20,0–33,7 % белка, 2,0– 4,3 % клетчатки, 6,0–22,0 % углеводов, 1,8–4,6 % зольных веществ [1]. Масло использу-ют в самых различных производствах: от десертов до биодизеля. Основные производи-тели – США, Китай, Индия, Аргентина и не-которые страны Африки. Урожай арахиса варьирует от 4,0 т/га (в США) до 1,04 т/га (в Индии). По данным FAO (2018), в мире арахис выращивают на площади 24,38 млн га в количестве 40,78 млн т [2]. Россия входит в число крупнейших стран-покупателей арахиса. Импорт арахиса в РФ в 2016 г. превысил 113 тыс. т (7-е место в мире). Для сравнения, за 15 лет до этого ввоз арахиса в РФ состав-лял немногим более 80 тыс. т [3].

В Госреестре России зарегистрирован лишь один сорт арахиса (Отрадокубанский), реальное производство которого отсутствует, несмотря на соответствие ряда зон юга России требованиям к возделыванию арахиса [4]. Долгое время селекция арахиса велась во ВНИИ масличных культур, потом работы были прекращены, но в коллекции ВИР сохраняются созданные там сорта и селекционные линии.

Ряд этих образцов был изучен на севере Астраханской области с целью выявления наиболее пригодных для дальнейшей селекционной работы в регионе, а также определения степени влияния погодных условий на отдельные хозяйственно ценные признаки.

Материал и методы. Опыт проводился в 2015–2017 гг. в селе Соленое Займище Черноярского района Астраханской области, на базе Прикаспийского НИИ аридного земледелия (ПНИИАЗ). Черноярский район характеризуется супесчаными почвами и резко континентальным сухим климатом.

Материалом служили сорта и линии селекции ВНИИ масличных культур. Всего было изучено 7 образцов. Согласно методике ВИР [5] учитывали следующие признаки: продолжительность периода от всходов до цветения, продуктивность одного растения, урожайность, массу 1000 семян, выход семян и вызреваемость (процент зрелых семян – показатель скороспелости образца). Учеты делались на 10-ти растениях.

Вызреваемость рассчитывается по формуле:

С = в ⋅ 100, а где С – вызреваемость бобов образца;

а – общее число бобов на 1 растении, шт.;

в – число зрелых бобов на 1 растении, шт.;

Выход семян рассчитывают по формуле:

С= 100 %

в ⋅ 100

а

где С – выход семян в %;

а – масса 50 бобов, г;

в – масса лузги от 50 бобов, г.

Полученные данные были статистически обработаны. Произведен расчет среднего арифметического и стандартной ошибки по 3летним данным (табл. 1). Проведен двухфакторный дисперсионный анализ. Все расчеты сделаны при использовании программы Microsoft Office Exсel 10.

Результаты и обсуждение. Во все годы проведения исследований температура была выше среднемноголетней, выше была и сумма положительных и эффективных температур. Такой температурный режим соответствует требованиям к условиям возделывания арахиса. Осадки в 2015 и 2017 гг. были ниже среднемноголетних, 2016 г. отличался повышенными осадками (рисунок).

Рисунок – Погодные условия вегетационного периода (село Соленое Займище, 2015–2017 гг.)

Таблица 1

Характеристика коллекционных образцов арахиса по хозяйственно ценным признакам (среднее за три года)

ПНИИАЗ, 2015–2017 гг.

№ по каталогу ВИР	Название образца	Период всходы – цветение, дни	Продук-тив-ность , г/раст .	Масса 1000 семян, г	Выз-рева-ние бобо в, %	Выход семян, %	Урожай-ность , т/га
к-2043	№	27 ±	26,1	885,0	77,6	74,8	2,5 ±
	19995	2,9	± 2,5	± 56,3	± 5,4	± 1,0	0,2
к-2047	№	27 ±	23,6	681,7	84,0	72,3	2,2 ±
	20031	0,6	± 3,2	± 19,6	± 3,5	± 0,8	0,3
к-2048	№ 9752	24 ± 1,8	25,3 ± 7,3	745,0 ± 17,6	79,1 ± 7,7	72,1 ± 1,8	2,4 ± 0,7
к-2049	№ 19775	25 ± 2,5	27,0 ± 4,5	666,7 ± 51,7	86,1 ± 5,6	75,6 ± 2,1	2,6 ± 0,4
к-2014	№	28 ±	21,3	633,3	83,7	75,6	2,0 ±
	19964	2,1	± 7,0	± 27,3	± 4,0	± 1,4	0,7
к-793	Десертный	28 ± 0,6	25,3 ± 3,0	576,7 ± 6,7	87,4 ± 2,1	73,7 ± 1,6	2,4 ± 03
к 1942	Краснодарец-14	26 ± 1,2	18,9 ± 3,7	583,3 ± 59,2	81,2 ± 6,8	73,7 ± 1,6	1,8 ± 0,4

Наиболее стабильными по годам по всем признакам оказались образцы № 20031    (к

2047) и сорт Десертный (к-793), самыми изменчивыми – линии № 19752 (к-2048),  №

19775 (к-2049) и № 19964 (к-2014). По средней продуктивности за три года изучен-ные образцы различалась незначительно, но все превышали стандарт – Краснодарец 14 (к1942).

Самый большой выход семян наблюдался у образцов № 19775 (к-2049) – 86,1 % и    №

19964 (к-2014) – 83,7 %. Указанные линии могут служить источниками этого признака, особенно последний в силу меньшей зависимости от внешних условий. По крупносемя-ности выделился образец № 19995 (к-2043) с массой 1000 семян 885 г. Интересно, что продолжительность периода всходы – цветение никак не отражалась на продуктивности, и линии с ранним цветением № 19752 и     №

19775 (к-2048, к-2049) достоверно не от личались ни по скороспелости, ни по продуктивности. Возможно, такой результат связан с большой долей влияния случайных факторов и на продолжительность периода всходы – цветение, и на продуктивность. Вероятна и индивидуальная реакция образца на внешние факторы. Мелкосемянность также не влияла на продуктивность в целом.

Наибольший размах изменчивости у образцов по годам выявлен по скороспелости (% вызревших семян), что подтверждается и двухфакторным дисперсионным анализом (табл. 2).

Таблица 2

Двухфакторный дисперсионный анализ изученных хозяйственно ценных признаков образцов арахиса.

ПНИИАЗ, 2015–2017 гг.

Признак	Степень влияния факторов на изменчивость признаков, %
	генотип	условия среды	случайны е факторы
Период всходы – цветение	24	2	74
Продуктивность 1 раст.	15	23	62
Масса 1000 семян	76*	1	23
Вызревание бобов (скороспелость)	40	44*	16
Выход семян	29	44*	27
Урожайность	16	23	61

* влияние фактора достоверно при Р ≤ 0,05

Двухфакторный дисперсионный анализ показал, что образцы достоверно различаются по массе 1000 семян, за годы исследования – по скороспелости и выходу семян (табл. 2). Сходные выводы были получены и другими исследователями [6]. Это значит, что лишь масса семян из всех изученных признаков наименее подвержена влиянию условий выращивания, то есть определяется генотипом, а скороспелость и выход семян (соотношение массы семени и околоплодника), наоборот, значительно колеблется при изменении температуры и влажности. Особенности почвы мы не учитываем, так как этот фактор был постоянным. Поскольку масса семени достаточно стабильна, источником изменчивости служит либо околоплодник (толщина стенок), либо завязываемость и вызревание семян. Для понимания данного явления требуются специальные исследования. Остальные изученные признаки не показали достоверных отличий образцов либо условий возделывания из-за значительного влияния случайных факторов (болезни, вредители) или в силу разнонаправленности вектора изменчивости. Так, например, продуктивность большинства линий в 2016 г. снизилась из-за повышенного количества осадков, а показатели стандарта в этом году были наивысшими по всем элементам продуктивности, в том числе и по скороспелости. Полученные результаты согласуются с данными других авторов о влиянии сезона посева, количества и состава внесённых удобрений, контроля сорняков на структуру элементов продуктивности при формировании урожая.

Изучение семи образцов арахиса селекции ВНИИМК на базе Прикаспийского НИИ аридного земледелия показало, что данный регион пригоден для возделывания арахиса. Наиболее стабильными по всем признакам были образцы № 20031 (к- 2047) и сорт Десертный (к-793). Образцы № 19775 (к2049) и № 19964 (к-2014) можно рекомендовать в качестве источников выхода семян, а образец № 19995 (к-2043) – источника крупносемянности. Данные о решающем вкладе генотипа в изменчивость массы семян могут быть использованы при селекции