Оценка параметров адаптивности среды в ограниченном количестве пунктов испытания

Реализации биологического потенциала генотипа любого сельскохозяйственного растения во многом зависит от условий окружающей среды. Создание для культуры оптимальных условий, отвечающих её биологическим требованиям, позволит обеспечить поступление стабильно высоких урожаев. Кроме того необходимо учитывать решающую роль среды и в селекционном процессе. Именно от правильного выбора фона для проведения селекционной работы зависит эффективность получаемого результата. Изучению влияния средовых условий на развитие культуры и на формирования признаков адаптивности и стабильности возделываемых сортов и гибридов учёными уделяется большое внимание [1, 2, 3]. Для определения параметров адаптивности белорусскими учёными А.В. Кильчевским и Л.В. Хотылёвой был разработан метод генетического анализа [4]. Применяя этот метод, при выращивании любой сельскохозяйственной культуры в различных средовых условиях, можно дать комплексную оценку, как параметрам среды испытания, так и параметры адаптивности и стабильности изучаемых генотипов.

Одно из направлений селекционного процесса – это селекция на адаптивность, при таком направлении необходимы знания репрезентативных данных за несколько лет исследований по изучаемой культу- ре и определение наиболее информативных сред.

Целью нашего исследования было дать оценку среды, как фона для отбора генотипов лука репчатого по параметрам адаптивности и определить наиболее эффективные на разных этапах селекции и ведения семеноводства.

Условия, методы, объекты исследований. Исследования были проведены в условиях трех экологически различных зонах: лесостепь Приобья Алтайского края (Барнаул), лесостепь Приобья Новосибирской области (Новосибирск), низкогорная зона Северного Алтая (Горно-Алтайск) в 1996-2007 гг.

Опыты были заложены в полевых условиях согласно "Методическим указаниям по экологическому сортоиспытанию овощных культур" (1987, часть I). Площадь учетной делянки 2,2 м2 в 4-х – кратной повторности [5].

Параметры среды как фона для отбора определяли по методике А.В.Кильчевского, Л.В. Хотылевой (1985) [6]. Обоснованием оценки служили параметры среды, к которым относятся такие показатели, как: продуктивность среды (dk), которая характеризует различия среднего значения признака всех образцов в определённой среде и среднего по опыту; дифференцирующая способность среды (Sek) – показатель позволяющий опре- делять в данной среде изменчивость генотипов и характер их взаимодействия со средой; способность сохранять ранжирование признаков генотипов по определённому признаку – это показатель типичность среды (tk), предсказуемость среды (Pk), данный показатель позволяет оценить среды по типичности и способности выявить изменчивость.

Результаты исследований. Испытания сортов лука репчатого в трёх экологически различных средах: Барнаул, Новосибирск, Горно-Алтайск позволили получить результаты и дать сравнительную оценку ге-нотип-средовым отношениям и определить их различия, как по пунктам испытания, так и по годам исследования (таблица).

Продуктивность среды (dk) в годы исследований в условиях в условиях Барнаула менялась от низкой (2005 г.) до высокой (2001 г.). Средняя продуктивность среды сформировалась в 1998, 1999, 2000 гг. и 6 лет показатели продуктивности среды близкую к наименьшему значению. Отмечено сильное варьирование параметра продуктивности среды в условиях Новосибирска, колебания составили от -1,0 (2005 г.) до 11,0 (2003 г.). В 2003 году был получен относительно высокий уровень продуктивности. Результаты, полученные в условиях низкогорья Горного Алтая говорят о том, что реализация потенциальной продуктивности у лука репчатого в этих условиях составляет 50%. Данные по низкопродуктивным средам, важны для дальнейшей работы, так как позволяют выделить генотипы с положительной реакцией на худшие условия вегетации и способные в этих условиях давать хорошую урожайность.

Дифференцирующая среда (Sek), по Синской Е.Н. (1963), способность экологической среды создавать для культуры фон, способствующий выявлению изменчивости в изучаемой популяции [7]. В нашем исследовании условия Барнаула показали себя в основном, как стабилизирующие – 6 лет (1996, 2002, 2003, 2004, 2005, 2007 гг.), пригодные для ведения семеноводства и оценки генотипов по адаптивности. Четыре года выявлено с нивелирующим эффектом (1998, 1999, 2000, 2001 гг.), различия между генотипами на таком фоне не проявляются. Условия 1997 года – это условия с анализирующим фоном, на таком фоне хорошо проявляется изменчивость генотипов, фон наиболее пригоден для ведения селекционной работы на её первых этапах. В Новосибирске анализирующий фон сформировался в 2004 г., 2003 и 2005 гг. – это стабилизирующий фон. Условия Новосибирска 2004 г. можно использовать как информационную зону. Стабилизирующие факторы условий Горно-Алтайска это благоприятные условия для работы на последних этапах селекции и для размножения семенного материала.

Таблица 1. Характеристика среды различных пунктов в разные годы по признаку «масса луковицы» лука репчатого

Среда с высоким показателем типичности имеет хорошие экологические условия для проведения работ на заключительных этапах селекции и для отбора образцов по фенотипическим признакам. В наших исследованиях это условия Барнаула в 2004 г. и близкие по показателю года: 1996, 1997, 1998, 2000. Высокая типичность среды отмечена в условиях Новосибирска (2003, 2004 гг.) и Горно-Алтайска (2004 г.).

Экологические условия, имеющие высокие параметры Sek и tk формируют среды с высокой предсказуемостью среды (Pk), в наших исследованиях это условия Барнаула (1997 г.), Новосибирска (2003, 2004 гг.), Горно-Алтайска (2004 г.). Такой фон сле- дует использовать для выявления изменчивости показателей генотипа.

Для более точного определения генотипов лука репчатого с высокой потенциаль- ной продуктивностью необходимо в сеть испытания включать три пункта (Барнаул, Новосибирск, Горно-Алтайск). При этом, контроль за параметром продуктивности среды нужно вести постоянно, для того, чтобы исключить возможность совпадения низкого уровня продуктивности сразу в трёх пунктах, например, как это произошло в 2004 году.

Заключение. Результаты исследований и их анализ показали, что параметры среды не стабильные по годам показатели. Для более точного определения показателей параметров необходимо в сеть испытания включать большее количество пунктов испытания. Необходим ежегодный контроль параметров среды на всех этапах селекционного процесса не зависимо от того в скольких пунктах проводятся исследования.