Оценка коллекционных образцов гороха по элементам продуктивности

Создание новых сортов гороха, отвечающих современным требованиям сельскохозяйственного производства, немыслимо без широкого использования генофонда культуры. Ключевую роль в создании таких сортов играет исходный материал, основным источником которого служит коллекция зернобобовых культур ВИР [1, 2]. Известно, что чем шире генетическая основа исходного материала, тем шире его адаптационные возможности.

Селекция на продуктивность является одним из самых сложных направлений селекции сельскохозяйственных культур, поскольку этот многокомпонентный признак в значительной степени зависит от складывающихся погодных условий [3]. Изучение мировой коллекции гороха, как основного генофонда хозяйственноценных признаков, выявление наиболее стабильных по продуктивности перспективных образцов и вовлечение их в селекционный процесс в определенной мере позволит повысить эффективность селекционной работы.

Материалы и методы исследований. Исследования проводили в 2016-2018 годах на полях ФГБНУ ФРАНЦ, расположенных в Приазовской зоне Ростовской области по предшественнику озимая пшеница.

В качестве объекта исследований использовали 135 образцов гороха посевного (Pisum sativum L.) из коллекции мировых ресурсов ВИРа, ФГБНУ ФРАНЦ и других научно-исследовательских учреждений страны. Материал иностранного происхождения представлен образцами из Дании, Франции, Австралии, Болгарии, Швейцарии, Югославии, Молдавии и др. В качестве стандарта использовали районированный сорт Аксайский усатый 5.

Коллекцию высевали вручную, широкорядно, с площадью питания растений 10х30 см в двукратной повторности. Убирали вручную, снопами, для проведения структурного анализа растений в лабораторных условиях.

Полевые опыты закладывали по «Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» [4] и «Методике полевого опыта» [5].

Все учёты и наблюдения проводили согласно «Методическим указаниям по изучению коллекции зерновых бобовых культур» [6].

Результаты исследований. Селекция на продуктивность является одной из самых важных и сложных задач, поскольку связана с необходимостью сочетания в одном генотипе наибольшего количества ценных признаков. Известно, что такими признаками у гороха являются количество продуктивных узлов на растении, количество бобов на растении, количество семян с растения, количество семян в бобе и масса 1000 семян [7, 8, 9].

В наших исследованиях изучение коллекции по элементам продуктивности показало, что развитие и конечная величина каждого признака зависела как от складывающихся условий внешней среды, так и от генотипических особенностей сортооб-разца.

Среди изучаемых образцов гороха наибольшее количество продуктивных узлов в среднем за три года было отмечено у сортов Таловец 65 (6,4 шт.) и Визир (8,2 шт.). У основной массы изучаемых образцов (36%) количество продуктивных узлов колебалось в интервале от 4,6 до 5 шт. 19% генотипов сформировали от 4 до 4,5 продуктивных узлов на растении (рисунок 1).

Рис. 1. Распределение образцов гороха по количеству продуктивных узлов на растении (2016-2018 гг.)

Рис. 2. Распределение образцов гороха по количеству бобов на растении (2016-2018 гг.)

Важным показателем продуктивности является количество бобов на растении. Оно также зависело от генетических особенностей сорта и метеорологических условий года. Данный признак в среднем за годы исследований варьировал от 3,0 до 11,0 штук (рис. 2). Наибольшее количество бобов к моменту созревания сохранили образцы Глянс (9,9 шт.), Менгир (9,9 шт.) и Таловец 65 (10,9 шт.).

Еще одним показателем оценки образцов по продуктивности является количество семян с растения, которое также зависит как от генетических особенностей образца, так и от влияния различных внеш- них факторов. Этот показатель определяется количеством продуктивных узлов на растении, бобов на продуктивном узле и семян в бобе. У 18% изучаемых образцов общее количество семян составило 31-32 штуки. Практически столько же (16%) генотипов сформировали 33-34 семени на растении и лишь 1% – более 40 (рис. 3).

В наших опытах в среднем за годы исследований минимальное количество семян сформировал сорт Опорный – 18,1 шт. Максимальное количество семян на растении отмечено у сортов Флагман 9 (40 шт.), Сармат (40,4 шт.) и Мультик (41,4 шт.).

14       18      22       26       30       34       38       42

Количество семян на растения, шт.

Рис. 3. Распределение образцов

Количество семян в бобе, шт

Рис. 4. Распределение образцов

гороха по количеству семян с растения (2016-2018 гг.)

Немаловажную роль в формировании продуктивности растений гороха играет озерненность боба. У 34% изучаемых образцов количество семян в бобе составило 3,6-4,0 шт., у 29% генотипов колебалось в пределах от 4,1 до 4,5 штук. В среднем за годы исследований этот показатель значительно варьировал от 2,8 у сорта Шустрик до 6,8 шт. у образца Кео (рис. 4). Максимальное количество семян в бобе от 6,5 до 7,0 шт. отмечено только у 1% образцов – сортов Плутон и Кео.

гороха по количеству семян в бобе (2016-2018 гг.)

В зависимости от степени развития всех вышеописанных признаков складывается общая продуктивность растения. Данный признак в коллекции варьировал от 3,8 г у сорта Приазовский до 8,3 г у сорта Тало-вец 65 (рис. 5). У 25% изучаемых образцов продуктивность 1 растения колебалось от 5,6 до 6,0 г, у 41% – от 6,1 до 8,0 г. Максимальное значение этого признака отмечено лишь у 1 сорта Таловец 65 – 8,3 г.

Рис. 5. Распределение образцов гороха по продуктивности

1 растения (2016-2018 гг.)

Рис. 6. Распределение образцов гороха по массе 1000 семян (2016-2018 гг.)

Масса 1000 семян – еще один структурный элемент продуктивности растений. Наши исследования подтвердили зависимость этого признака от сортовых особенностей и внешних факторов. За годы исследований у изучаемых образцов она варьировала от 113,8 г у Линии 87-500 до 262,4 г у образца Mor (рис. 6). В среднем за 2016-2018 годы наибольшей семенной продуктивностью отличались сорта Профит (8,8 г), Таловец 65 (8,3 г), Плутон (7,8 г), Таловец 50 (7,8 г) и некоторые другие (табл.1).

Необходимо отметить, что высокая продуктивность растения у выделенных сортообразцов была обеспечена за счет разных элементов структуры урожая. Так, например, количество бобов на растении зависит от количества продуктивных узлов и бобов на продуктивном узле. В среднем за все годы изучения максимальным количеством бобов на растении выделились образцы Таловец 65 (10,9 шт.), Sg 513 (9,2 шт.) и Bohatyr (9,1 шт.) – выше, чем у стандарта на 1,2-3,0 шт.

По количеству семян в бобе лучшими были сорта Плутон (6,7 шт.), Профит (5,3 шт.) и Самариус (5,0 шт.).

Таблица 1. Характеристика лучших коллекционных образцов гороха по продуктивно- сти и ее элементам (2016-2018 гг.)

Название сортообразцов	Количество бобов, шт.	Кол-во семян с растения, шт.	Кол-во семян в бобе, шт.	Продуктивность 1 растения, г	Масса 1000 семян, г
Стандарт Аксайский усатый 5	7,9	34,8	4,6	5,9	168,2
Профит	8,6	36,6	5,3	8,8*	240,3
Таловец 65	10,9	37,7	4,5	8,3*	221,6
Таловец 50	8,8	37,9	4,3	7,8*	204,5
Плутон	6,2	41,0	6,7	7,8*	189,1
Кемчуг	7,9	37,7	4,8	7,4*	195,7
Л-26120	9,0	36,4	4,1	7,4*	203,4
Bohatyr	9,1	37,4	4,1	7,4*	197,2
Триумф	8,5	30,8	3,5	7,3*	238,4
Самариус	7,6	37,9	5,0	7,3*	191,6
SH-95-14 FO 3 MO 3	7,9	34,5	4,5	7,3*	216,2
Sg 513	9,2	35,6	3,8	7,2*	206,5

Примечание: * - сорта, достоверно превысившие стандарт по продуктивности

Для повышения эффективности отбора исходного материала с высокой продуктивностью семян необходима оценка изменчивости основных структурных элементов продуктивности. Проведенные исследования выявили значительные различия в характере варьирования параметров продуктивности растений (табл. 2).

Высокая изменчивость у образцов отмечена по продуктивности 1 растения, где средний коэффициент вариации за три года составил 24,9-36,4 %.

Значительное варьирование у всех образцов в годы исследований отмечено также по таким показателям, как количество семян с растения (V=23,7-33,7%), количество бобов (V=21,7-30,3%), количество продуктивных узлов (V=19,1-26,4%).

Анализ полученных данных в среднем за три года показал, что наименьшей вариабельностью среди изученных признаков характеризовалась масса 1000 семян (V=8,9-12,9%).

Таблица 2. Изменчивость элементов продуктивности гороха изучаемых сортообразцов в годы исследования

Элементы продуктивности	Год изучения	min V, % – max V, %	V*, %
Количество продуктивных узлов, шт.	2016	4,1 - 41,7	26,4
	2017	4,1- 36,5	19,1
	2018	8,0 - 47,2	25,4
Количество бобов, шт.	2016	12,2 - 48,2	30,3
	2017	12,0 - 43,4	21,7
	2018	12,2 - 49,4	27,3
Количество семян с растения, шт.	2016	13,9 - 73,7	33,7
	2017	10,3 - 55,8	23,7
	2018	14,3 - 63,0	29,4
Количество семян в бобе, шт.	2016	8,7 -47,2	19,1
	2017	3,6 -29,9	15,6
	2018	8,2 - 42,1	18,2
Продуктивность 1 растения, г	2016	14,2 - 70,1	36,4
	2017	12,6 – 65,0	24,9
	2018	13,1 - 67,4	30,6
Масса 1000 семян, г	2016	4,6 - 26,2	12,9
	2017	3,5 - 21,2	8,9
	2018	1,8 - 20,1	9,2

Примечание: V, % - средний коэффициент вариации признака

Наиболее стабильными, с незначительной изменчивостью во все годы исследований по количеству продуктивных узлов оказались сорта коллекции Интенсивный 92, Стабил, Профит, показавшие минимальное варьирование данного признака в среднем за три года (V составил соответственно 9,6; 15,8 и 17,2%). По количеству бобов выделились сорта Льговский и Фактор с коэффициентом вариации 16,5 и 17,8%, соответственно.

Низкой генотипической изменчивостью по количеству семян с растения характеризовались сортообразцы Sg 937 и Мультик, а по количеству семян в бобе – Кео, Газырек, Венец, Орловчанин и Орлан.

Стабильная продуктивность одного растения в разные по погодным условиям годы отмечена у образцов Аудит и Sg 513. Наименьшую изменчивость массы 1000 семян в годы исследований показали сорта Орлан, Аудит, Менгир, Газырек, Стабил, Таловец 60 и Таловец 65 (V= 5,2-7,6%).

Таким образом, в результате проведенных исследований нами изучены и выделены сортообразцы гороха с высокими значениями как самой продуктивности растения, так и отдельных ее элементов. Эти сортообразцы представляют определенный интерес для дальнейшей селекционной работы в качестве одной из родительских форм при создании новых сортов с высокой и стабильной продуктивностью.