Особенности выращивания гибридных семян подсолнечника в Краснодарском крае

Введение. Подсолнечник является основной масличной культурой в Российской Федерации. Средняя его урожайность в стране не превышает 1,1– 1,2 т/га. Одним из путей повышения урожайности и улучшения качества продукции является переход на возделывание гетерозисных гибридов. Однако внедрение гибридов в производство в России сдерживается в основном из-за сложного семеноводства.

По оценкам некоторых специалистов, семеноводство гибридного подсолнечника гораздо сложнее (примерно в 4 раза) семеноводства сортов-популяций [1]. Это связано с использованием сложных генетических систем, новыми схемами репродуцирования материала и повышенными требованиями к соблюдению норм пространственной изоляции.

Методика гибридного семеноводства начала разрабатываться параллельно с созданием первых межлинейных гибридов подсолнечника [3; 10; 12]. Качество семян первого поколения гибридов подсолнечника – это комплексный показатель, включающий в себя уровень генетической чистоты (гибридности), посевные качества и урожайные свойства.

Установление зависимости посевных качеств и урожайных свойств от густоты стояния растений на участках гибридизации, сроков их посева, а также влияния уровня генетической чистоты необходимо для совершенствования системы гибридного семеноводства. Применительно к новым гибридам подсолнечника селекции ВНИИМК Меркурий, Призер и Гермес такие вопросы не изучены.

Материалы и методы. Исследования проводили на центральной экспериментальной базе ВНИИМК в 2008–2011 гг. Погодные условия в годы проведения исследований имели существенные различия. Так, например, в 2008 г. отмечался дефицит осадков в июне, июле и августе в сочетании с повышенной среднесуточной температурой. В 2009 г. распределение осадков было неравномерным с превышением среднемноголетних значений в мае и июле, дефицитом осадков в апреле и июне. В 2010 г. дефицит осадков наблюдался в мае, июле и августе, а превышение над среднемноголетней нормой отмечено в апреле и июне. Весна 2011 г. была дождливой. В апреле и мае выпало соответственно на 90 и 50 мм осадков больше нормы. Однако в целом за период вегетации (май-сентябрь) во все годы исследований количество осадков примерно соответствовало среднему многолетнему значению. Это способствовало формированию высокого уровня урожайности подсолнечника.

Исследования проводились полевым и лабораторным методом. Полевые опыты закладывали на полях центральной экспериментальной базы ВНИИМК (г. Краснодар). Агротехника выращивания включала:

двукратное лущение стерни после уборки предшествующей озимой пшеницы, зяблевую отвальную вспашку на глубину 20– 22 см в октябре, предпосевную культивацию с выравниванием.

В качестве исходного материала использовали родительские формы районированных гибридов подсолнечника: трехлинейные Меркурий и Призер и простой Гермес. Посев проводили в три срока (первый – III декада апреля, второй – I декада мая и третий – II декада мая) вручную, по предварительно размаркиро-ванному полю по схеме 70 × 35 см с высевом 3–4 семянок в гнездо. Делянки 4-рядковые, общей площадью 24,5 м2, учетной – 12,2 м2. Повторность 4-кратная. После появления всходов была сформирована заданная густота стояния растений (40, 60 и 80 тыс./га) посредством проведения прорывки. В течение вегетации проводили фенологические наблюдения, биометрические измерения и учет урожайности по общепринятой методике [8]. В лаборатории проводили анализ по массе 1000 семянок, фракционному составу кондиционных семян, энергии прорастания и всхожести по ГОСТу 120038-84. Масличность семянок определяли методом ЯМР. Результаты исследований обработаны методом дисперсионного анализа [5].

Различный уровень генетической чистоты создавали посредством составления модельных смесей, включающих в себя гибридные семена (генетическая чистота 100 %) с примесью семян материнской формы, взятой в определенной пропорции.

Калибровку семян по фракциям проводили на лабораторной сортировальной установке в отделе селекции сортов подсолнечника ВНИИМК с использованием продолговатых решет 2,6; 3,2 и 3,6 мм.

В семенах определяли содержание масла на ЯМР-анализаторе АМВ 1006М методом ядерно-магнитного резонанса и по ГОСТу Р 8.620–2006 [7].

Результаты и обсуждение. Проведенными исследованиями установлены па- раметры основных технологических приемов выращивания гибридных семян, сроки посева и густота стояния растений материнской формы, обеспечивающие получение максимальной урожайности и выхода кондиционных семян. Для гибридов Меркурий и Призер оптимальным сроком посева оказалась первая декада мая и густота 40 тыс. раст./га (табл. 1). У гибрида Гермес – третья декада апреля и такая же густота стояния.

Таблица 1

Продуктивность материнской формы на участках гибридизации при оптимальном сочетании срока посева и густоты стояния растений

ВНИИМК, 2008–2011 гг.

Материнская форма гибридов	Оптимальный срок посева участка гибридизации	Оптимальная густота стояния материнской формы, тыс./га	Урожайность семян, т/га
			общая	кондиционных
				всего	в т.ч. I и II фракции
Меркурий Призер Гермес	I декада мая I декада мая III декада апреля	40 40 40	3,24 3,34 1,44	2,81 2,88 1,28	2,28 2,13 1,06
НСР 05	-	-	0,19	0,18	0,11

Анализ фракционного состава семян показал, что при оптимальном сроке посева и густоте стояния растений материнской формы масса 1000 семян самой крупной I фракции составила у гибрида Призер 83 г, Меркурий – 76 и Гермес – 70 г (табл. 2). Вторая фракция семян была основной у всех изученных гибридов, пропорция её варьировала от 50 % у гибрида Гермес до 62 и 66 % у гибридов Меркурий и Призер, а масса 1000 семян – от 53 г до 62 и 65 г соответственно.

Масса 1000 семян самой мелкой III фракции составила соответственно у гибридов Меркурий и Призер 53 и 55 г, в то время как у гибрида Гермес она равнялась всего 44 г.

Анализ посевных качеств изученных фракций семян, выращенных в 2008– 2011 гг., показал, что по всем вариантам данные лабораторной всхожести соответствовали требованиям ГОСТ Р 52325– 2005. Больших различий по всхожести между фракциями не наблюдалось, что согласуется с результатами других исследователей [11].

Таблица 2

Фракционный состав гибридных семян и их посевные качества при оптимальном сроке посева и густоте стояния растений

ВНИИМК, 2008–2011 гг.

Название гибрида	Фракционный состав семян, %			Масса 1000 семян, г			Лабораторная всхожесть, %
	I	II	III	I	II	III	I	II	III
Меркурий	15	66	19	76	62	53	93	92	93
Призер	12	62	26	83	65	55	90	85	85
Гермес	33	50	17	70	53	44	91	92	92

Факторы внешней среды оказывают существенное влияние на уровень выраженности различных признаков сельскохозяйственных растений в год их репродуцирования. На подсолнечнике подобные закономерности отмечены многими авторами [9; 6].

В то же время при разработке технологии выращивания высококачественного семенного материала необходимо изучение урожайных свойств гибридных семян в потомстве, полученных при различном сочетании элементов агротехники на участках гибридизации.

Обобщенные данные по всем изученным гибридам подсолнечника показывают, что по урожайности и сбору масла с гектара достоверных различий между вариантами не наблюдалось (табл. 3). Аналогичные результаты получены и в опытах отечественных ученых [2].

Это указывает на решающий вклад генетических особенностей селекционного материала в реализацию его потенциальных возможностей и открывает дополнительные перспективы в использовании гибридных семян, полученных при различном сочетании изученных факторов.

В научной литературе достаточно полно освещены вопросы влияния условий выращивания на посевные качества семян. Однако требует дополнительных исследований    проблема    изменения урожайных свойств семян первого поколения гибридов подсолнечника, имеющих различную генетическую чистоту. Этот вопрос приобретает особую актуальность в Российской Федерации, где доля гибридов в общей структуре сортовых посевов подсолнечника не превышает 50 %.

Таблица 3

Урожайные свойства семян первого поколения гибридов подсолнечника, выращенных при различном сочетании агротехнических приемов

ВНИИМК, 2009–2011 гг.

Сроки посева	Густота стояния растений материнской формы, тыс./га	Урожайность товарных семянок, т/га	Маслич-ность семянок, %	Сбор масла, т/га
III	40	2,56	47,8	1,10
декада	60	2,67	46,7	1,12
апреля	80	2,69	47,5	1,15
I	40	2,71	47,4	1,16
декада	60	2,66	47,9	1,15
мая	80	2,69	47,9	1,16
II	40	2,61	47,4	1,11
декада	60	2,61	47,6	1,12
мая	80	2,64	47,8	1,14
НСР 05		0,24	-	0,12

Приведенные в таблице 4 данные показывают закономерность в изменении урожайных свойств по усредненным данным трех изученных гибридов.

Снижение уровня генетической чистоты даже до 90 % приводит к достоверному снижению урожайности и сбору масла с гектара. Дальнейшее уменьшение уровня гибридности вызывает прогрессивное уменьшение основных показателей. В относительном выражении уменьшение сбора масла при уровне генетической чистоты 80 % достигает 19,4 %, а при генетической чистоте 70 и 60 % – 25,4 и 26,2 % соответственно.

Тем самым экспериментально подтверждено, что для максимальной реализации потенциала продуктивности изучен- ных гибридов подсолнечника (Меркурий, Призер и Гермес) уровень генетической чистоты должен составлять более 90 %.

Таблица 4

Влияние уровня генетической чистоты на урожайные свойства семян первого поколения гибридов подсолнечника

ВНИИМК, 2008–2011 гг.

Генетическая чистота, %	Урожайность товарных семянок, т/га	Маслич-ность семянок, %	Сбор масла
			т/га	+ к контролю
				т/га	%
100 (контроль) 90 80 70 60	2,72 2,47 2,20 2,08 2,05	48,3 48,1 47,9 47,3 47,2	1,18 1,07 0,95 0,88 0,87	-0,11 -0,23 -0,30 -0,31	100 -9,3 -19,4 -25,4 -26,2
НСР 05	0,22	-	-	0,10	-

Эти данные согласуются с результатами опытов отечественных ученых, где в качестве объекта исследований были использованы семена других гибридов подсолнечника [4].

Выводы: 1. Максимальный выход кондиционных семян гибрида Меркурий (2,81 т/га) и Призер (2,88 т/га) достигается при посеве участков гибридизации в первой декаде мая. Для гибрида Гермес оптимальным сроком посева была третья декада апреля, обеспечившая получение урожайности кондиционных семян 1,28 т/га. Оптимальной густотой стояния материнской формы гибридов Меркурий, Призер и Гермес является 40 тыс. раст./га.

• 2.    Посевные качества гибридных семян, полученных при оптимальных сроках посева и густоте стояния материнской формы, соответствуют требованиям ГОСТ Р 52325–2005. Лабораторная всхожесть семян первого поколения гибрида Меркурий находится в пределах 92–93 %, Призер – 85–90 и Гермес – 91–92 %. Масса 1000 семян в зависимости от фракции составляет у гибрида Меркурий 53–76 г, Призер – 55–83, Гермес – 44–70 г.

• 3.    Потомство семян гибридов подсолнечника Меркурий, Призер и Гермес, полученных при разных сроках посева и разной густоте стояния растений материнских форм, не различается по своим урожайным свойствам.

• 4.    Полная реализация потенциальных возможностей семян первого поколения гибридов Меркурий, Призер и Гермес достигается при уровне их генетической чистоты более 90 %.