Качественный состав семян гороха полевого и его изменение в ходе селекции на семенную продуктивность
Автор: Амелин А.В., Кондыков И.В., Чекалин Е.И., Кузнецов И.И.
Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau
Рубрика: Биоресурсы и их использование в селекции и семеноводстве
Статья в выпуске: 3 (18), 2009 года.
Бесплатный доступ
В статье отражены результаты изучения продуктивности и качества семян сортообразцов гороха полевого, созданных за период 1920-2005 годов.
Горох, селекция, ретроспективный анализ, семенная продуктивность, качество семян
Короткий адрес: https://sciup.org/147123402
IDR: 147123402
Текст научной статьи Качественный состав семян гороха полевого и его изменение в ходе селекции на семенную продуктивность
экстремальным факторам среды снизились в 1,3-2 раза , а содержание белка в семенах на 2-3% [1,2,4], что негативно отразилось на площади посева культуры .
Большой интерес в связи с этим могут представлять пелюшки , более устойчивые к ряду биотических стрессоров по сравнению с сортами гороха посевного [3].
Последние достижения селекции культуры, в том числе и во ВНИИ ЗБК, подтверждают, что создание сортов пелюшек и активное внедрение их в производство может стать не только одним из стабилизирующих факторов растениеводства, но и важным источником увеличения сбора растительного белка в стране.
М атериал и методика исследований
Полевые опыты были выполнены в 2006-2008 гг . в рамках совместной научной программы Орловского государственного аграрного университета ( Орел ГАУ ) и Всероссийского научно - исследовательского института зернобобовых и крупяных культур ( ВНИИ ЗБК ). Объектами исследований являлись 11 сортообразцов гороха из них 9 полевого и 2 посевного типа . Площадь делянок составляла 7,5 м 2, повторность 4- х кратная , норма высева 1,2 млн . всхожих семян на гектар .
Анализ активности белков – ингибиторов ферментов трипсина ( ТИА ) и химотрипсина ( ХИА ) проводили в соответствии с методическими указаниями ВИР [5].
Содержание в растительном материале жира и сахаров определяли общепринятыми в физиологии , биохимии и кормопроизводстве способами [6,7], а общего азота в семенах растений микрометодом Кьельдаля с применением для отгона и титрования аммиака аппаратов Сереньева .
Результаты и их обсуждение
Экспериментальные данные показали , что благодаря целенаправленной селекции пелюшек их урожайность за последние 70-80 лет выросла более чем в 1,5 раза . В годы исследований сорта гороха полевого селекции 1920-50- х , 1970-80- х годов формировали , соответственно , 2,4 и 2,7 т / га семян , тогда как современные – 3,8 т / га .
В результате такого прогресса последние не только достигли уровня урожайности широко известных районированных зерновых сортов посевного типа , но и во многих случаях превзошли их . К примеру , в 2006 году урожайность семян пелюшек в среднем составила 4,18 т / га , а у районированных посевных сортов – 3,82 т / га . Аналогичная тенденция в той или иной степени прослеживалась и в другие годы исследований – превышение урожайности семян у современных сортов пелюшек составляло в среднем 10% ( таблица 1)
В зависимости от погодных условий вегетации растений урожайность семян варьировала : у пелюшек 1920-50- х годов в пределах 2,31…2,96 т / га , 1970-80- х годов – 2,16…3,36 т / га , а у современных – 1,77…4,31 т / га . Не зависимо от ботанической разновидности наиболее высокую урожайность современные сорта гороха формировали в благоприятных погодных условиях (2006, 2008) и , по - прежнему , резко ее снижали при их ухудшении .
В тоже время , норма реакции растений на воздействие экстремальной погоды была различной : в засушливый 2007 год урожайность у пелюшек была снижена на 16,7 % меньше , чем у гороха посевного , у которого она изменялась в годы исследований в диапазоне 1,6…3,8 т / га , а у полевого – 2,1…3,7 т / га . Из современных пелюшек по устойчивости гомеостаза заметно выделился сортообразец Наташа .
Таблица 1 – Урожайность семян у сортообразцов гороха полевого и посевного в годы исследований
|
Сортообразец |
Урожайность , т / га |
|||
|
2006 |
2007 |
2008 |
среднее |
|
|
Пелюшки селекции 1920-1950 гг . |
||||
|
К -1691 |
2,94 |
2,20 |
2,40 |
2,51 |
|
Фаленская 42 |
3,70 |
2,10 |
2,70 |
2,83 |
|
среднее |
3,32 |
2,15 |
2,55 |
2,67 |
|
Пелюшки селекции 1970-1980 гг . |
||||
|
Надежда |
3,41 |
2,00 |
2,29 |
2,57 |
|
СЗМ 85 |
3,37 |
1,84 |
2,74 |
2,65 |
|
Малиновка |
3,31 |
2,64 |
2,74 |
2,90 |
|
среднее |
3,36 |
2,16 |
2,59 |
2,70 |
|
Пелюшки селекции 1990-2000 гг . |
||||
|
Зарянка |
4,42 |
1,62 |
4,13 |
3,39 |
|
Алла ( усатый ) |
4,42 |
1,62 |
4,13 |
3,39 |
|
Наташа ( усатый ) |
3,90 |
2,23 |
4,31 |
3,48 |
|
98-393 ( усатый ) |
4,48 |
1,61 |
3,67 |
3,25 |
|
среднее |
4,31 |
1,77 |
4,06 |
3,38 |
|
Горох посевной селекции 1990-2000 гг . |
||||
|
Орловчанин |
3,85 |
1,91 |
3,47 |
3,08 |
|
Норд ( усатый ) |
3,78 |
1,19 |
4,08 |
3,02 |
|
среднее |
3,82 |
1,55 |
3,78 |
3,05 |
|
НСР 05 |
0,25 |
0,30 |
0,33 |
|
При этом , семена большинства современных зерновых пелюшек по основным потребительским показателям качества в целом не уступали генотипам посевного типа ( таблица 2).
Их конкретная величина зависела как от характера погоды , так и от индивидуальных особенностей каждого генотипа .
Таблица 2 – Биохимические показатели качества семян у сортообразцов гороха ( в среднем за 2006-2008 гг .)
|
Сортообразец |
Жир , % |
Ами лоза в крах мале , % |
Сырой протеин , % |
ХИА , мг / г ИЕ |
ТИА , мг / г ИЕ |
|
Пелюшки селекции 1920-1950 гг . |
|||||
|
К -1691 |
3,0 |
36,5 |
27,1 |
4,0 |
2,3 |
|
Фаленская 42 |
2,5 |
41,6 |
26,5 |
3,0 |
2,6 |
|
среднее |
2,7 |
39,0 |
26,8 |
3,5 |
2,5 |
|
Пелюшки селекции 1970-1980 гг . |
|||||
|
Надежда |
2,9 |
38,7 |
24,9 |
4,4 |
3,3 |
|
СЗМ 85 |
3,1 |
45,3 |
23,8 |
4,3 |
1,4 |
|
Малиновка |
1,9 |
39,2 |
25,5 |
3,7 |
1,2 |
|
среднее |
2,6 |
41,1 |
24,7 |
4,1 |
2,0 |
|
Пелюшки селекции 1990-2000 гг . |
|||||
|
Зарянка |
2,3 |
50,7 |
25,1 |
3,6 |
1,4 |
|
Алла ( усатый ) |
3,3 |
47,3 |
24,0 |
3,0 |
1,4 |
|
Наташа ( усатый ) |
2,0 |
36,9 |
23,2 |
3,3 |
1,1 |
|
98-393 ( усатый ) |
2,0 |
37,6 |
24,0 |
5,5 |
2,2 |
|
среднее |
2,4 |
43,1 |
24,1 |
3,9 |
1,5 |
|
Горох посевной селекции 1990-2000 гг . |
|||||
|
Орловчанин |
2,0 |
37,3 |
24,1 |
4,7 |
1,5 |
|
Норд ( усатый ) |
2,1 |
35,1 |
24,9 |
2,9 |
0,7 |
|
среднее |
2,0 |
36,2 |
24,5 |
3,8 |
1,1 |
По разваримости , времени варки и коэффициенту разваримости , по весу между старыми и современными сортами достоверных различий также не выявлено .
Современные сорта пелюшки уступали в данном случае посевному гороху только по вкусовым качествам ( таблица 3).
Таблица 3 – Потребительские и технологические качества семян у сортообразцов гороха полевого и посевного ( в среднем за 2006-2008 гг .)
|
Сортообразец |
Развари - мость , % |
Время варки , мин . |
Коэф . разв . по весу |
Вкус , балл |
|
Пелюшки селекции 1920-1950 гг . |
||||
|
К -1691 |
96,0 |
104,0 |
2,4 |
4,0 |
|
Фаленская 42 |
97,0 |
99,0 |
2,3 |
4,0 |
|
среднее |
96,5 |
101,5 |
2,4 |
4,0 |
|
Пелюшки селекции 1970-1980 гг . |
||||
|
Надежда |
96,0 |
87,0 |
2,3 |
4,0 |
|
СЗМ 85 |
96,0 |
112,0 |
2,3 |
4,0 |
|
Малиновка |
99,0 |
101,0 |
2,1 |
4,0 |
|
среднее |
97,0 |
100,0 |
2,2 |
4,0 |
|
Пелюшки селекции 1990-2000 гг . |
||||
|
Зарянка |
98,0 |
110,0 |
2,1 |
4,0 |
|
Алла ( усатый ) |
95,0 |
120,0 |
2,1 |
3,0 |
|
Наташа ( усатый ) |
97,0 |
114,0 |
2,1 |
3,0 |
|
98-393 ( усатый ) |
96,0 |
97,0 |
2,0 |
4,0 |
|
среднее |
96,5 |
110,3 |
2,1 |
3,5 |
|
Горох посевной селекции 1990-2000 гг . |
||||
|
Орловчанин |
95,0 |
102,0 |
2,3 |
5,0 |
|
Норд ( усатый ) |
97,0 |
96,0 |
2,3 |
5,0 |
|
среднее |
96,0 |
99,0 |
2,3 |
5,0 |
Таблица 4 – Семяобразующая способность у сортообразцов гороха разных периодов селекции ( в среднем за 2006-2008 гг .)
|
Сортообразец |
Масса 1000 семян , г |
Эф - ть семяоб - разования , % |
Абортив - ность семяза чатков , % |
|
Пелюшки селекции 1920-1950 гг . |
|||
|
К -1691 |
120 |
81,7 |
18,3 |
|
Фаленская 42 |
132 |
65,0 |
35,0 |
|
среднее |
126 |
73,4 |
26,6 |
|
Пелюшки селекции 1970-1980 гг . |
|||
|
Надежда |
142 |
59,7 |
40,3 |
|
СЗМ 85 |
165 |
60,9 |
39,1 |
|
Малиновка |
167 |
59,4 |
40,6 |
|
среднее |
158 |
60,0 |
39,99 |
|
Пелюшки селекции 1990-2000 гг . |
|||
|
Зарянка |
263 |
53,9 |
46,1 |
|
Алла ( усатый ) |
246 |
60,9 |
39,1 |
|
Наташа ( усатый ) |
247 |
47,0 |
53,0 |
|
98-393 ( усатый ) |
298 |
60,6 |
39,4 |
|
среднее |
263 |
55,6 |
44,4 |
|
Горох посевной селекции 1990-2000 гг . |
|||
|
Орловчанин |
283 |
50,9 |
49,1 |
|
Норд ( усатый ) |
272 |
46,4 |
53,6 |
|
среднее |
277 |
48,6 |
51,4 |
|
НСР 05 |
15 |
3,2 |
|
Рост урожайности у сортов гороха полевого обеспечивается в ходе селекции преимущественно за счет укрупнения семян (r= 0,92…0,97) при выраженном снижении эффективности плодо - и семяобразования . Так масса 1000 семян у сортов гороха полевого в процессе селекции с 1920 по 2005 год увеличилась в 2,2 раза , но при этом количество семян сократилось на 35 %, а содержание сырого протеина в них – на 2,7%, по сравнению со « старыми » сортообразцами (1, 2).
В силу этого , наметившуюся тенденцию в селекции пелюшек на крупность , очевидно , необходимо скорректировать в сторону увеличения у растений продуктивности плодо - и семяобразования . Ведь при достигнутой массе 1000 семян , создание крупносеменных сортов приведет к существенному ухудшению их производственных показателей ( увеличению физической нормы высева , снижению коэффициента размножения семян ) и увеличению абортивности семян ( таблица 4).
Это позволяет ориентировать селекцию гороха полевого на создание зерновых сортов с массой 1000 семян от 230 до 250 г и количеством семян 25…30 шт . в среднем на растение .
Заключение
Таким образом , современные зерновые сорта гороха полевого достаточно успешно конкурируют по урожайности и основным показателям качества семян с районированными сортами посевного типа . Есть все основания считать , что они могут стать дополнительным источником высокобелкового растительного сырья для животноводства и перерабатывающей промышленности .
Для условий центральных регионов России рекомендуется создание сортов гороха полевого с урожайностью семян (7…8 т / га ), содержанием белка 25…27%, массой 1000 семян 230…250 г .
Список литературы Качественный состав семян гороха полевого и его изменение в ходе селекции на семенную продуктивность
- 1Амелин, А.В. Морфофизиологические основы повышения эффективности селекции гороха: 03.00.12 "Физиология и биохимия растений": автореф. дис.на соиск. уч. степ. д-ра с.-х. наук/Александр Васильевич Амелин; [ОГАУ].-М., 2001.-46с. -Библиогр.:с. 43-46.
- Амелин, А.В. Об изменении элементов структуры урожая у зерновых сортов гороха в результате селекции/А.В. Амелин//Селекция и семеноводство. -1993. -№2. -С. 9-14.
- Амелин, А.В. Устойчивость к болезням и вредителям сортов гороха полевого и посевного/А.В. Амелин, И.В. Кондыков, Е.И. Чекалин, Г.А. Борзенкова//Вавиловские чтения -2007: материалы конференции. -Саратов, 2007. -С. 113-114.
- Новикова, Н.Е. Физиологическое обоснование роли морфотипа растений в формировании урожайности сортов гороха: 03.00.12 «Физиология и биохимия растений»: автореф. дис. на соиск. учен. степ. д-ра с.-х. наук/Надежда Евгеньевна Новикова; [Орел ГАУ]. -Орел, 2002. -46 с. -Библиограф.: с. 42-46.
- Определение биологически активных веществ семян. Методические указания/Под ред. Ермакова А.И. Л.: ВИР. -1984. -73с.
- Петербургский, А.В. Практикум по агрономической химии/А.В. Петербургский. -М.: Колос, 1968. -496с.
- Разумов, В.А. Справочник лаборанта-химика по анализу кормов/В.А. Разумов. -М.: Россельхозиздат, 1986. -303с.
