Корреляция основных селекционных признаков семенной продуктивности образцов чечевицы

Чечевица, являясь достойным представителем зерновых бобовых культур, выделяется по питательному составу. В настоящее время российский рынок чечевицы характеризуется существенным расширением посевных площадей, ее посевы занимают до 167,4 тыс. га [1].

К сожалению, отсутствие адаптированных высокопродуктивных сортов местной селекции не дает возможности в полной мере раскрыть биотехнологический потенциал данной культуры. Урожайность зерна за последние пять лет в Омской области не превысила 1,1 т/га. Хотя потенциал сортов, зарегистрированных в Реестре селекционных достижений, согласно их описанию, достигает 2,1 т/га [2]. В увеличении продуктивности культуры значительна роль селекционной работы, в процессе которой выводят современные продуктивные сорта, устойчивые к различным стрессорам.

Генофонд чечевицы разнообразен, что позволяет определить главные векторы ее селекции, направленные на создание сортов нового поколения, максимально соответствующих запросам современного сельскохозяйственного производства [3]. При проведении селекционно-генетических исследований применяют различные методы интегральной оценки исходного материала по сопряженному комплексу признаков. Часто применяемым методом является корреляционный анализ, особенно в тех случаях, когда прямая оценка селектируемого признака по каким-либо причинам затруднена [4]. При определении более детальной роли каждого из элементов структуры урожая значение имеет знание корреляций между данными признаками, так как эффективность при отборе, являясь положительной для одного признака, одновременно может оказаться отрицательной для другого. С помощью коэффициента корреляции оценивают связи между различными признаками на генотипическом и фенотипическом уровнях, изучают взаимосвязи того или иного признака с факторами среды, закономерности передачи признаков от родителей к потомству [5]. Информация о закономерностях изменчивости и взаимосвязи количественных признаков в определенных условиях дает возможность выявить ценность каждого признака для использования в селекции [6].

Цель исследований заключалась в определении корреляционной связи между основными хозяйственно ценными признаками у коллекционных образцов чечевицы в условиях Омской области.

Материалы и методы

Практическая часть работы производилась в 2016-2018 гг. на полях учебноопытного хозяйства Омского ГАУ, находящегося в южной лесостепи Западной Сибири. Исследовалось 62 образца коллекции чечевицы из ВИР, ВНИИЗБК и иностранной селекции (Германии, Турции, Канады, Болгарии, Молдовы, Украины, Белоруссии, Казахстана). Стандартом являлся среднеранний (76 суток), высокоурожайный (1,6 т/га), до- пущенный к использованию во всех регионах РФ сорт Аида, оригинатором которого является ФГБНУ ВНИИЗБК (г. Орел). В опыте использовали ручной посев во второй декаде мая, повторность – четырехкратная, площадь делянки – 1 м2, ширина междурядий – 60 см, размещение делянок – систематическое, глубина заделки семян – 5 см. Почва опытного участка луговочерноземная среднемощная малогумусовая среднесуглинистая с содержанием гумуса в пахотном слое 3,9%. Уборку проводили вручную в фазу созревания во второй декаде августа, когда на ⅔ куста отмечались созревшие бобы.

Изучение коллекционного материала вели согласно методике по изучению коллекции зерновых бобовых культур (ВИР, 1975) [7], методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (Москва, 1989) [8]. Гидротермический коэффициент рассчитан по формуле Г.Т. Селянинова на основании среднедекадных данных метеостанции «Омск». Статистическая обработка проведена по пособию Б.А. Дос-пехова [9] с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel и SPSS версии PASW Statistics 20.0 [10].

Результаты исследований

Чечевица наиболее продуктивна при ее выращивании в условиях умеренно теплой погоды, средней за период вегетации температуре воздуха 15–18°С и сумме осадков за период от всходов до созревания 100–180 мм [3]. В годы проведения исследований наблюдались различия по метеорологическим условиям. Так, в 2017 г. в период вегетации увлажнения было достаточно для растений чечевицы, количество выпавших осадков составило 141 мм – 68% от среднемноголетнего значения (ГТК = 0,72). Влаго-обеспеченность культуры в 2016 г. превышала оптимальные значения, и год был достаточно увлажненным – 227 мм осадков – 109% от нормы (ГТК = 1,01). Больше всего осадков за годы исследований наблюдалось в 2018 г. – 260 мм, что составило 126% от среднемноголетнего значения (ГТК = 1,10) (табл. 1).

Серьезным показателем, определяющим приспособленность сорта к условиям климатической зоны, является продолжительность и структура его вегетационного периода [5]. Контроль над вегетационным периодом растений чечевицы подтвердил зависимость от обеспеченности растений теплом. При достаточной температуре на фоне умеренной влажности вегетационный период в 2017 г. сократился на 6 суток по сравнению с прохладным и дождливым 2018 г. и составлял в среднем 76,7 суток. Величина показателя в 2016 г. равнялась 79,7 суток. Наименьшее значение отмечено у образцов чечевицы Орловская краснозерная (Россия), К-2947 (Канада), К-2982 (Россия), Светлая (Россия).

Таблица 1

Гидротермические показатели в период вегетации чечевицы в годы исследований

Межфазный период вегетации	ГТК
	2016 г.	2017 г.	2018 г.
Посев – всходы	0,17	0,13	1,25
Всходы – цветение	0,41	0,67	1,01
Цветение – созревание	1,37	1,02	0,78
Всходы – созревание	1,01	0,72	1,10

Чечевица относится к группе растений раннего срока посева в связи с тем, что в этот период ей необходимо большое количество влаги. В последующие фазы развития требования растения к влаге снижаются, и небольшой недостаток ее в почве чечевица переносит значительно лучше, чем горох. По засухоустойчивости она уступает только чине и нуту. Период до цветения является для нее в отношении влагообеспеченности критическим. Недостаток влаги приводит к быстрому подсыханию и скручиванию цве- тоножек, что влечет за собой опадание бутонов и цветков и, как следствие, снижение урожая. В период от цветения до созревания, наоборот, неблагоприятен для растений избыток влаги, так как в этом случае удлиняется вегетационный период, растение развивает большую вегетативную массу. В результате урожайность семян и их качество резко снижается [3].

Определение значений ГТК и его взаимосвязь с продолжительностью межфазных периодов вегетации показали, что при формировании продуктивности растений чечевицы важен не столько ГТК за весь вегетационный период, сколько его значение в периоды от всходов до цветения (r = 0,87) и от посева до всходов (r = 0,79). В периоды «цветение – созревание и всходы – созревание» зависимость в наших условиях была отрицательной (r = –0,34 и r = –0,84 соответственно) (рис. 1). Это указывает на то, что обильное количество осадков на фоне положительных температур оказывает негативное влияние на продолжительность данных периодов вегетации растений чечевицы.

КОЭФФИЦИЕНТ КОРРЕЛЯЦИИ

Рис. 1. Корреляционная зависимость между величиной показателя ГТК и продолжительностью межфазных периодов вегетации образцов чечевицы

Отдельные элементы продуктивности играют неодинаковую роль в формировании урожая. К числу основных субкомпонентов семенной продуктивности относятся признаки: количество бобов с растения, количество семян в бобе, масса семян с растения, масса 1000 семян [5].

По результатам проведенного двухфакторного дисперсионного анализа установлено, что на величину проявления этих показателей достоверно (при Р = 99) влияют и условия выращивания (фактор А – год), и генотип (фактор В – сорт), и их взаимодействие (А х В). Наибольший вклад в изменчивость количества бобов с растения (54,0%), массы семян с растения (53,7%), массы 1000 семян (69,7%) и урожайности (73,8%) вносят условия вегетации (А). Доля генотипической изменчивости данных показателей (В) варьировала от 12,4% (масса 1000 семян) до 22,9% (количество бобов с растения) (табл. 2).

Таблица 2

Элементы семенной продуктивности коллекционных образцов чечевицы (среднее за 2016–2018 гг.)

Образец	Количество бобов с растения, шт.	Масса семян с растения, г	Масса 1000 семян, г	Урожайность, г/м2
Аида, стандарт	86,7	4,5	71,1	61,2
Орловская краснозерная	170,7	8,6	42,4	123,5
Степная 244	138,7	6,5	24,6	94,1
Pardina Linsen	123,0	6,3	37,8	93,4
К-2947	131,7	6,4	33,3	92,8
К-2662	129,3	7,4	33,3	100,2
К-3034	99,7	6,0	62,8	85,3
Beluga Linsen	134,7	7,0	81,4	103,4
К-2692	98,3	7,3	75,3	105,6
К-2982	86,3	4,4	45,3	64,8
К-2460	110,0	7,9	60,4	110,0
Светлая	106,7	6,4	46,9	97,1
НСР 05	12,01	0,68	5,06	15,3
Доля фактора А (год), %	54,00	53,70	69,70	73,80
Доля фактора В (сорт), %	22,90	15,00	12,40	13,00
Доля взаимодействия А х В, %	22,80	11,30	17,70	12,20
Случайное отклонение, %	0,30	20,00	0,02	1,00

В среднем за три года изучения выделены образцы с высоким значением определенных компонентов продуктивности: по количеству бобов с одного растения – Орловская краснозерная (Россия), Степная 244 (Россия), К-2947 (Канада), Beluga Linsen (Германия) (131,7–170,7 шт.); по массе семян с одного растения – Орловская краснозерная (Россия), Beluga Linsen (Германия), К-2662 (Греция), К-2460 (Канада), К-2692 (Россия) (7,0–8,6 г); по массе 1000 семян – Beluga Linsen (Германия), К-3034 (Канада), К-2692 (Россия) (62,8–81,4 г). По количеству семян в бобе у образцов изученной коллекции существенных различий не наблюдалось. Для всех вышеперечисленных образцов характерны односемянные бобы.

Рис. 2. Корреляционная плеяда признаков продуктивности чечевицы в среднем за 2016–2018 гг.

Выявлена сильная положительная взаимосвязь урожайности с массой семян с одного растения (r = 0,81) и с количеством бобов с одного растения (r = 0,87). Средняя положительная связь урожайности обнаружена с массой 1000 семян (r = 0,54) и количеством семян в бобе (r = 0,62), между количеством семян в бобе и массой семян с одного растения (r = 0,62), количеством бобов с одного растения и массой семян с одного растения (r = 0,68). Слабая положительная связь отмечена между количеством бобов с одного растения и количеством семян в бобе (r = 0,25). По остальным показателям связь была не достоверной и находилась в пределах ошибки, значит, отбор по данным признакам в селекции чечевицы будет не эффективен (рис. 2).

Заключение

Проведенный анализ показал степень взаимосвязи некоторых элементов продуктивности и их влияние на формирование урожайности, что позволяет более целенаправленно проводить отбор в селекционном процессе. К таким показателям относятся масса семян (r = 0,81) и количество бобов с одного растения (r = 0,87).

Отбор селекционного материала с большей выраженностью указанных выше признаков будет способствовать повышению урожайности создаваемых сортов чечевицы в лесостепной зоне Омской области.

Исследования на этом не заканчиваются, и все полученные данные планируется опубликовать в последующих работах.

T.V. MarakaevaOmsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk

Correlation of Basic Breeding Feature in the Seed Productivity of Lentil Samples

Lentils ( Lens culinaris Medic.) belong to the group of valuable high-protein food crops. For increasing their productivity, a significant role is played by breeding work. The analysis of correlative relationships between different traits can be widely used in breeding. Therefore, the aim of the current research was to determine the correlation between the main economically valuable traits in collection samples of lentils under the conditions of the Omsk Region. Research work was carried out in the fields of the Experimental Farming Unit of the Omsk State Agrarian University, located in the southern forest-steppe of Western Siberia in 2016–2018. Object of the research were collection samples of lentils of various ecological and geographical origin (Russia, Germany, Turkey, Canada, Bulgaria, Moldova, Ukraine, Belarus, and Kazakhstan). The Aida variety served as control sample. Over the years of the research, according to the results of the correlation analysis of the productivity elements of the lentil samples, a strong positive correlation of the yielding capacity with the mass of seeds per plant (r = 0.81) and with the number of pulses per plant (r = 0.87) was established. The average positive relationship of the yielding capacity with the thousand kernel weight (r = 0.54) and the number of seeds per pulse (r = 0.62) was observed, as well as between the number of seeds per pulse and the mass of seeds per plant (r = 0.62), between the number of pulses per plant and the mass of seeds per plant (r = 0.68). A weak positive relationship between the number of pulses per plant and the number of seeds per pulse (r = 0.25) was noticed. Thus, the formation of the grain yielding capacity is mainly influenced by the mass of seeds and the number of pulses per plant. The analysis showed the degree of influence of various productivity traits on the formation of the yielding capacity, which allows a more purposeful selection in the breeding process.