Оценка коллекционных образцов гороха по элементам продуктивности

Бесплатный доступ

В результате трехлетнего изучения в Приазовской зоне Ростовской области выявлена и проанализирована изменчивость основных элементов продуктивности 135 коллекционных образцов гороха различного эколого-географического происхождения. Выделены лучшие из них с наиболее важными хозяйственно-ценными признаками. Для дальнейшего селекционного использования предложены образцы со слабой реакцией на изменения условий среды, которые будут использованы в качестве исходного материала для создания новых сортов со стабильной и высокой продуктивностью.

Горох, коллекция, сортообразец, продуктивность, элементы продуктивности, вариабельность признаков продуктивности

Короткий адрес: https://sciup.org/170186488

IDR: 170186488   |   DOI: 10.24411/2500-1000-2019-11381

Текст научной статьи 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.

Список литературы Оценка коллекционных образцов гороха по элементам продуктивности

  • Вишнякова М.А. Роль ВИРа в мобилизации, сохранении и использовании генофонда зернобобовых культур: история и современность // Зернобобовые и крупяные культуры. - 2012. - № 1. - С. 27-37.
  • Вишнякова М.А. Коллекция генетических ресурсов зернобобовых ВИР как неотъемлемая составляющая основы продовольственной, экологической и биоресурсной безопасности // Зернобобовые и крупяные культуры. - 2017. - № 3 (23). - С. 29-32.
  • Соболев Д.В., Щетинин В.Ю. Изменчивость признаков гороха в эколого-географическом изучении // Аграрная наука. - 2008. - № 3. - С. 12-13.
  • Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - М.: Колос, 1971. - Вып. 1, вып. 2. - 248 с., С. 240.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - 5-е изд. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
  • Методические указания по изучению коллекции зерновых бобовых культур. - Ленинград, 1975. - 60 с.
  • Беляева Р.В., Наумкина Т.С. Поиск, изучение и размножение источников хозяйственно-ценных признаков гороха // Зернобобовые и крупяные культуры. - 2017. - № 4 (24). - С. 43-48.
  • Лихачева Л.И., Гималетдинова В.С., Козинова Е.Г. Сопряженность количественных признаков сортообразцов гороха в условиях Среднего Урала // Зернобобовые и крупяные культуры.- 2016. - № 3 (19). - С. 45-48.
  • Ашиев А.Р., Скулова М.В., Хабибуллин К.Н. Урожайность и элементы ее структуры новых линий гороха // Зерновое хозяйство России. - 2018. - № 5 (59). - С. 26-28. DOI: 10.31367/2079-8725-2018-59-5-26-28
Еще
Статья научная