Посевные качества и урожайные свойства семян гибридов подсолнечника, выращенных в различных регионах Российской Федерации
Автор: Бочковой A.Д., Юрков П.И.
Статья в выпуске: 1 (138), 2008 года.
Бесплатный доступ
Предполагалось, что урожайность, содержание масла и выход масла на гектар подсолнечных гибридов Кубанский 930, Кубанский 480, Кубанский 939, Меркурий, Призер и Авангард в зависимости от погодных условий разных лет во время гибридного размножения семян. Обнаружено, что урожайность гибридных семян не зависит от метеорологических условий при размножении гибридных семян. Это конформация приоритета генетических особенностей племенного материала над условиями окружающей среды. Семенные гибридные семена подсолнечника как из полевых, так и парниковых культур имели сходную урожайность.
Короткий адрес: https://sciup.org/142171273
IDR: 142171273
Текст научной статьи Посевные качества и урожайные свойства семян гибридов подсолнечника, выращенных в различных регионах Российской Федерации
В научной литературе имеются многочисленные, зачастую противоречивые, сведения относительно влияния экологических условий места выращивания семян на основные параметры их посевных качеств и потенциале урожайности в потомстве. Сложность изучения данного вопроса заключается в трудности соблюдения правила единственного различия ввиду многообразия в действии почвенно-климатических факторов, способа размножения культуры, генотипа конкретного сорта и т. д.
Тезис о том, что факторы внешней среды оказывают существенное влияние на уровень выраженности различных признаков у селекционного материала в год его репродуцирования, по-существу, не подлежит сомнению и не вызывает дискуссии в научном мире. Основные разногласия начинаются при обсуждении вопроса о влиянии различных условий на проявление признаков в потомстве выращенных семян, то есть на их посевные качества и урожайные свойства.
Обычно при рассмотрении влияния места репродуцирования семян на их посевные качества и урожайные свойства исследователи ссылаются на работу П. Н. Константинова (1939), утверждающего, что различия в урожайности одного и того же сорта в зависимости от разного происхождения могут «сильно перекрывать сортовые различия». В то же время, по нашему мнению, в приведенной работе не прослеживается родословная семенного материала.
Имеющиеся в научной литературе многочисленные ссылки на работы И. Г. Строны, к сожалению, отличаются значительно большей категоричностью выводов, чем это присуще самому автору. В частности, изучая вопрос о влиянии крупности семян на их урожайные свойства, И. Г. Строна установил, что между ними существует положительная корреляция. Однако он подчеркивает, что эта корреляция «неустойчива, подвижна и далеко не всегда достоверна» (Строна, 1962).
В научных публикациях по данному вопросу зачастую невозможно определить, насколько полученные прибавки урожайности существенны из-за отсутствия критериев достоверности различий между вариантами опытов. Это также осложняет интерпретацию результатов исследований.
В работах по изучению влияния экологических условий на урожайные свойства семян подсолнечника, как правило, не содержится сведений о соблюдении норм пространственной изоляции от посевов других сортов или гибридов этой культуры. В то же время, игнорирование этого фактора может привести к переопылению изучаемого объекта пыльцой сортообразцов подсолнечника неизвестного происхождения и оказать существенное влияние на чистоту эксперимента.
Таким образом, разнокачественность семян, возникающая в результате сложного взаимодействия природных и наследственных факторов, является достаточно трудным для изучения признаком. В то же время, познание закономерностей формирования семян с высокими посевными качествами и урожайными свойствами открывает перспективы для выделения наиболее ценных в биологическом плане партий и разработки научно обоснованной технологии производства высококачественного семенного материала (Кизилова,1974).
Материал и методика проведения опытов. В период 2005-2007 гг. нами на центральной экспериментальной базе (ЦЭБ) ВНИИМК проведено изучение посевных и урожайных свойств семян первого поколения гибридов подсолнечника Кубанский 930, Триумф и Юпитер, выращенных в различных почвенно-климатических зонах страны и условиях фитотронно-тепличного комплекса ВНИИМК.
В Северо-Кавказском регионе семена выращивались на ЦЭБ ВНИИМК (г. Краснодар), Армавирской и Донской опытных станциях ВНИИМК, а также Организации научного обслуживания «Ставропольские масличные культуры» (г. Ставрополь).
В Нижневолжском регионе репродуцированием семян занималось ООО Семеноводческая компания «Солнечный город» (г. Новоаннинский Волгоградской области).
В Западно-Сибирском регионе гибридные семена были получены на Сибирской опытной станции ВНИИМК (г. Исилькуль Омской области).
Семена гибридов получали при контролируемом опылении под изоляторами. Стерильные материнские формы гибридов высевали чередующимися рядками с линиями – восстановителями фертильности пыльцы. Перед началом цветения соцветия материнских и отцовских форм изолировали с помощью изоляторов типа «рукав», изготовленных из ткани для сит или спанбонда.
В период цветения проводили опыление материнской формы пыльцой линии-восстановителя фертильности пыльцы. В процессе опыления осуществляли контроль стерильности материнской формы. По каждой комбинации скрещивания изолировали и опыляли 20-25 растений, опыление проводили 3-4 раза с интервалом 1-2 дня.
При определении урожайных свойств гибридных семян в потомстве опыт закладывали методом организованных повторений с систематическим размещением делянок. Делянка 4-рядковая, 25 гнезд в рядке с размещением растений по схеме 70×35 см. Общая площадь делянки 24,5 м2 , учетная – 12,2 м2, повторность четырехкратная. Посев ручными сажалками, 3-4 семени в гнездо. После прорывки оставляли по одному растению в гнезде.
В течение вегетации проводили фенологические наблюдения и биометрические измерения.
Масличность определяли методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР).
Результаты и обсуждение. Почвенно-климатические условия в пунктах выращивания гибридных семян отличались как по сочетанию метеорологических факторов, так и по свойствам и уровню плодородия почвы (табл. 1).
му количеству осадков составило от 350 мм в условиях Западной Сибири до 692 мм в условиях Краснодара. Существенные колебания отмечены также для таких показателей, как среднегодовая температура воздуха и сумма эффективных температур. Среднегодовая температура воздуха в Краснодаре составляет 11,5 оС, в то время, как в условиях Западной Сибири она равняется всего 0,4 оС. Сумма эффективных температур также различается более чем в 2 раза между данными пунктами. Наблюдались отличия между пунктами репродуцирования семян по типу почвы, содержанию гумуса и основных элементов минерального питания растений. Максимальное содержание гумуса (6,8 %) отмечено в почве Сибирской опытной станции, а минимальное 3,0 % в почве ОНО «Ставропольские масличные культуры». В то же время, по запасам подвижного фосфора в почве отмечена обратная закономерность. Обеспеченность почв обменным калием была достаточно высокой за исключением Сибирской опытной станции ВНИИМК. К факторам, влияющим на рост и развитие растений подсолнечника, следует также добавить различную долготу дня, интенсивность солнечного света и ряд других показателей, определяемых географической широтой и долготой местности.
Условия выращивания оказывали влияние на состав микрофлоры у семянок гибридов подсолнечника (табл. 2).
В среднем за 2005-2006 гг. семянок с наличием альтернарии больше всего отмечено у образцов, выращенных в условиях Армавирской опытной станции ВНИИМК.
В зависимости
|
Таблица 1 – Характеристика основных элементов климата и почвы в пунктах репродуцирования гибридных семян |
от генотипа доля таких семянок варьировала от 14 до 33 %. Несколько меньшая заселенность альтернари-ей отмечена у образцов семян Краснодарской (322 %) и Ставропольской (2-21 %) репродукции. В остальных пунктах выращивания семенного материала таких семян была значительно ниже. Помимо упомянутой закономерности необходимо также отметить особенность в реакции конкретного генотипа на условия выращивания. |
|||||||
|
Место репродуцирования семян |
Среднегодовое количество осадков, мм |
Среднегодовая температура воздуха, оС |
Сумма эффективных температур (>10 оС) |
Тип почвы |
Содержание элементов питания в почве |
|||
|
гумус, % |
Р 2 О 5 мг/100 г |
К 2 О мг/100 г |
||||||
|
ЦЭБ ВНИИМК (г. Краснодар) |
692 |
11,5 |
3600 |
Выщелоченный чернозем |
3,5 |
23 |
29 |
|
|
Армавирская опытная станция ВНИИМК |
552 |
10,4 |
3300 |
Выщелоченный чернозем |
4,6 |
15 |
31 |
|
|
Донская опытная станция ВНИИМК |
500 |
10,4 |
3300 |
Обыкновенный чернозем |
4,1 |
12 |
27 |
|
|
ОНО «Ставропольские масличные культуры» |
555 |
9,1 |
3150 |
Типичный малогумусный мощный чернозем |
3,0 |
37 |
25 |
|
|
ООО «Солнечный город» (Волгоградская обл.) |
443 |
7,1 |
2750 |
Обыкновенный чернозем |
5,8 |
18 |
36 |
|
|
Сибирская опытная станция ВНИИМК ( Омская область ) |
350 |
0,4 |
1600 |
Обыкновенный чернозем |
6,8 |
10 |
14 |
|
Так, например, варьирование по среднегодово- Так, например, у гибрида Кубанский 930 крас- нодарской, армавирской и донской репродукции заселенность альтернарией была значительно меньшей, чем у гибридов Триумф и Юпитер. В то же время, при выращивании в Ставропольском крае ранги гибридов по этому признаку изменились на противоположные.
т аблица 2 – Состав микрофлоры у семянок гибридов подсолнечника в зависимости от экологических условий выращивания
2005-2006 гг .
|
Место репродуцирования семян |
Название гибрида |
Семянок с наличием микрофлоры, % |
||||
|
Аль-тер-нария |
Фо-моп-сис |
Ризо-пус |
Верти-цил-лез |
Фуза-риоз |
||
|
Кубанский 930 |
3±1,7 |
0 |
12±3,2 |
0 |
0 |
|
|
ЦЭБ ВНИИМК |
Триумф |
22±4,1 |
0 |
3±1,7 |
1±0,9 |
6±2,4 |
|
(г. Краснодар) |
Юпитер |
19±3,9 |
0 |
11±3,1 |
0 |
0 |
|
Армавирская |
Кубанский 930 |
14±3,3 |
0 |
11±3,1 |
0 |
5±2,2 |
|
опытная |
Триумф |
33±4,7 |
1±0,9 |
14±3,3 |
3±1,7 |
2±1,4 |
|
станция ВНИИМК |
Юпитер |
32±4,7 |
1±0,9 |
1±0,9 |
0 |
6±2,4 |
|
Донская |
Кубанский 930 |
7±2,6 |
0 |
12±3,2 |
0 |
0 |
|
опытная |
Триумф |
12±3,2 |
0 |
1±0,9 |
0 |
0 |
|
станция ВНИИМК |
Юпитер |
6±2,4 |
7±2,6 |
0 |
0 |
0 |
|
ОНО |
Кубанский 930 |
21±4,1 |
0 |
7±2,6 |
1±0,9 |
0 |
|
«Ставрополь |
Триумф |
14±3,5 |
0 |
5±2,2 |
0 |
0 |
|
ские масличные культуры» |
Юпитер |
2±1,4 |
0 |
9±2,9 |
1±0,9 |
0 |
|
ООО «Солнеч- |
Кубанский 930 |
3±1,7 |
0 |
3±1,7 |
0 |
0 |
|
ный город» |
Триумф |
0 |
15±3,6 |
10±3,0 |
0 |
0 |
|
(Волгоградская область) |
Юпитер |
6±2,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Сибирская |
Кубанский 930 |
0 |
0 |
4±2,0 |
1±0,9 |
0 |
|
опытная |
Триумф |
0 |
0 |
1±0,9 |
2±1,4 |
0 |
|
станция ВНИИМК |
Юпитер |
16±3,7 |
0 |
3±1,7 |
0 |
0 |
|
Тепличная |
Кубанский 930 |
10±1,3 |
0 |
2±1,4 |
0 |
0 |
|
репродукция |
Юпитер |
3±1,7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Семян с наличием инфекционного начала ризо-пуса в наших опытах было примерно в 2 раза меньше, чем это было отмечено для альтернарии. Относительно большая по абсолютной величине заселенность этим патогеном отмечена у семян краснодарской (3-12 %), армавирской (1-14 %) и донской (1-12 %) репродукции, несколько меньше заселение ризопусом было у семян, выращенных в других пунктах.
Заселенность семян фомопсисом наблюдалась в условиях Армавирской и Донской опытных станций, а также в образце семян гибрида Триумф, выращенного в Волгоградской области. Свободными от инфекционного начала данного патогена оказались семена краснодарской, ставропольской, сибирской репродукции, а также выращенные в условиях теплицы. Не обнаружено фомопсиса на семенах гибрида Кубанский 930 независимо от места их выращивания.
Что касается фузариоза и вертициллеза, то, как и в случае с фомопсисом, процент семянок с наличием такой микрофлоры был весьма незначительным. Полностью свободными от инфекционного начала таких патогенов были семена, выращенные на Донской опытной станции ВНИИМК, в Волгоградской области и условиях фитотронно-тепличного комплекса.
Посевные качества гибридных семян имели различия в зависимости от места репродуцирования (табл. 3).
Так, в годы проведения опытов наиболее крупные семена удалось получить на Армавирской и Донской опытных станциях ВНИИМК, а самые мелкие в Ставропольском крае и при выращивании в теплице.
Варьирование по массе 1000 семянок в зависимости от места репродуцирования составило у гибрида Кубанский 930 от 52 до 82 г, у гибрида Триумф от 50 до 73 г, у гибрида Юпитер от 58 до 85 г. Семена тепличной репродукции гибридов Кубанский 930 и Юпитер имели массу 1000 семянок 48 и 52 г, соответственно.
По всхожести все образцы соответствовали требованиям ГОСТ Р 52325-05, за исключением семян гибрида Кубан-
Таблица 3 – Посевные качества семян гибридов подсолнечника, выращенных в различных почвенно-климатических зонах 2005-2006 гг.
Такая закономерность отмечена нами лишь в одном из семнадцати вариантов опыта (табл. 5-6). В остальных случаях существенных различий по урожайным свойствам семян в их потомстве не наблюдалось.
Таблица 5 – Урожайные свойства семян гибрида подсолнечника Триумф, выращенных в различных регионах Российской Федерации
2006-2007 гг.
|
Место репродуцирования семян |
Период всходы-цветение, дни |
Высота растений, см |
Урожайность, т/га |
Мас-личность, % |
Сбор масла, т/га |
|
ЦЭБ ВНИИМК (г. Краснодар) |
50 |
196 |
3,34 |
45,5 |
1,37 |
|
Армавирская опытная станция ВНИИМК |
50 |
196 |
3,38 |
45,8 |
1,39 |
|
Донская опытная станция ВНИИМК |
51 |
201 |
3,48 |
46,2 |
1,45 |
|
Сибирская опытная станция ВНИИМК |
50 |
200 |
3,41 |
45,4 |
1,39 |
|
НСР 05 |
- |
- |
0,22 |
- |
0,11 |
Гибридные семена, выращенные в условиях фитотронно-тепличного комплекса, не уступали
Таблица 4 – У рожайные свойства семян гибрида подсолнечника Кубанский 930, выращенных в различных регионах Российской Федерации
2006-2007 гг.
|
Место репродуцирования семян |
Период всходы-цветение, дни |
Высота растений, см |
Урожайность, т/га |
Маслич-ность, % |
Сбор масла, т/га |
|
ЦЭБ ВНИИМК (г. Краснодар) |
55 |
189 |
3,33 |
45,9 |
1,38 |
|
Армавирская опытная станция ВНИИМК |
54 |
196 |
3,42 |
46,3 |
1,43 |
|
Донская опытная станция ВНИИМК |
54 |
188 |
3,29 |
44,6 |
1,32 |
|
ОНО «Ставропольские масличные культуры» |
54 |
193 |
3,30 |
46,0 |
1,37 |
|
ООО «Солнечный город» (Волгоградская область) |
55 |
193 |
3,38 |
46,2 |
1,40 |
|
Сибирская опытная станция ВНИИМК |
54 |
190 |
3,49 |
46,8 |
1,47 |
|
Тепличная репродукция |
53 |
180 |
3,38 |
45,6 |
1,39 |
|
НСР 05 |
- |
- |
0,26 |
- |
0,13 |
т аблица 6 – у рожайные свойства семян гибрида подсолнечника Юпитер, выращенных в различных регионах Российской Федерации
2006-2007 гг.
|
Место репро-дуциро-вания семян |
Период всходы-цветение, дни |
Вы-сота растений, см |
Уро жай-но-сть, т/га |
Мас-личность , % |
Сбор масла, т/га |
|
ЦЭБ ВНИИМК (г. Краснодар) |
50 |
180 |
3,37 |
45,9 |
1,39 |
|
Армавирская ОС ВНИИМК |
51 |
176 |
3,38 |
44,8 |
1,36 |
|
Донская ОС ВНИИМК |
50 |
183 |
3,46 |
45,1 |
1,40 |
|
ОНО «Ставропольские масличные культуры» |
53 |
184 |
3,33 |
44,7 |
1,34 |
|
Сибирская ОС ВНИИМК |
51 |
184 |
3,46 |
45,3 |
1,41 |
|
Тепличная репродукция |
52 |
172 |
3,36 |
45,8 |
1,38 |
|
НСР 05 |
- |
- |
0,23 |
- |
0,12 |
по своим урожайным свойствам семенам полевой репродукции.
Таким образом, проведенные нами исследования позволили установить, что урожайные свойства семян первого поколения гибридов Кубанский 930, Триумф и Юпитер в потомстве не зависят от почвенно-климатических условий места их репродуцирования. Это указывает на приоритет генетических особенностей селекционного материала в формировании таких свойств и подтверждает возможность существенного расширения зон гибридного семеноводства подсолнечника на территории Российской Федерации вплоть до Западно-Сибирского региона.
