Ветвление как фактор стабилизации урожаев сои в производстве

Введение. Важной характеристикой сорта является величина взаимодействия, в которое вступает его генотип с условиями внешней среды. Для стабилизации урожайности предпочтительна сниженная величина этого взаимодействия с почвенными, погодными и агротехническими факторами. Различие в уров- нях агротехники и технической оснащенности между селекцентрами, сетью Госсортоиспыта-ния и рядовыми хозяйствами приводит к тому, что испытание сорта и его возделывание в производстве могут протекать в достаточно разных условиях. В частности, запланированная плотность стеблестоя нередко не выдерживается, а пространственное распределение растений при посеве зерновыми сеялками неравномерно.

Модель сорта с ограниченным ветвлением, экстраполированная на сою из концепции «зеленой революции» в селекции зерновых злаков [1, 4, 7], ориентирована на создание детерми-нантных сортов, предназначенных для плотных посевов. Однако такой морфотип характеризуется повышенной дисперсией специфической адаптивной способности, будучи приспособлен к сравнительно узкому диапазону сред [6, 8]. Кроме того, компактный мор-фотип может демонстрировать высокую потенциальную урожайность в деляночных опытах, однако ее реализация в производстве будет затруднена вследствие неспособности растений к компенсаторному ветвлению.

В настоящей работе предпринята попытка количественно оценить эффект неравномерного размещения растений в посевах сортов сои, отличающихся по способности к боковому ветвлению.

Материалы и методы. Полевой опыт был заложен в 2009 г. на поле Лунинецкого ГСУ (Беларусь, Брестская обл.). Почва супесчаная, подстилаемая песком, содержание гумуса 1,4 %. Проводился дробный учет урожайности сорта Припять, не формирующего боковых ветвей даже в разреженных посевах. Площадь элементарной делянки дробного учета составляла 1 м², общее число делянок – 100. Посев производился селекционной сеялкой центрального распределения СН-10Ц с междурядьем 45 см и нормой высева для получения оптимальной для данного сорта целевой плотности к уборке – 50 раст./м². Делянки были убраны вручную, снопы обмолочены с помощью молотилки МПСУ-500, урожайность приведена к стандартной влажности.

Результаты и обсуждение. Средняя плотность стеблестоя к уборке на участке дробного учета составила 40 раст./м2. Хотя целевая плотность не была достигнута по причине снижения полевой всхожести, тем не менее стеблестой визуально оценивался как равномерный, с удовлетворительной густотой. Одна- ко более детальный анализ выявил значительную вариацию густоты стояния растений на делянках дробного учета (таблица).

Таблица – Распределение делянок дробного учета по плотности стеблестоя

d, раст./м2 19 24 25 29 30 34 35 39 4044 4549 5054 5559 60 64 65 71 n 5 14 16 17 26 15 3 2 0 2 Y, г/м2 194 197 229 243 260 276 315 355 - 317 Y, % - 63 73 77 83 88 100 - - - d – плотность стеблестоя, n – число делянок, Y – средняя урожайность

Общая средняя урожайность по всему участку составила 247 г/м2. При этом зависимость урожайность – плотность для сорта Припять была установлена предшествующими экспериментами (рисунок). Она является типичной для одностебельных сортов сои, для которых характерен выраженный оптимум кривой при 50-60 раст./м2 [5]. За исключением классов распределения с малым числом вариант, средние значения которых нельзя считать статистически достоверными, она подтвердилась и в настоящем опыте.

Рисунок 1 – Зависимость урожайности (%) от плотности стеблестоя у сортов сои:

1 – Ясельда (ветвистый), полевые опыты 2001, 2005, 2008 гг.;

2 – Припять (одностебельный), полевой опыт 2008 г.;

3 – Припять, дробный учет 2009 г.

В противоположность этому, генетически ветвистые сорта, несмотря на практическое от- сутствие формирования боковых побегов в плотном ценозе, способны к компенсаторному ветвлению при снижении конкуренции. Как следствие, они характеризуются широким диапазоном плотности (30-60 раст./м2), в пределах которого их урожайность стабильна. Благодаря этому, во-первых, снижается расход посевного материала, а во-вторых, проявляется «буферность» урожайности в случае локального из-реживания [6].

Знание зависимости урожайность–плотность позволяет оценить потери урожая, обусловленные неравномерностью посева, для одностебельного сорта. Применив соответствующие поправочные коэффициенты к каждой парцелле дробного учета, получим прогноз урожайности для идеально равномерного и оптимально плотного посева. В этом случае ожидаемая средняя урожайность на данном участке составила бы 304 г/м2, иными словами, потери от неравномерного размещения растений оцениваются на уровне 23 %. Хотя предшествующими исследованиями было показано, что ветвистые сорта имеют преимущество при изреживании посева. Считалось, что в достаточно плотном стеблестое способность сорта к ветвлению не имеет существенного значения.

Изложенные здесь данные опровергают это априорное предположение, поскольку рассчитанное снижение урожайности одностебельного сорта, даже при посеве селекционной сеялкой, значительно превосходит обычные генетические прибавки урожайности за селекционный цикл.

Смоделируем аналогичную ситуацию (несколько сниженная полевая всхожесть, неравномерность размещения растений) для ветвистого сорта, пользуясь исходными данными того же дробного учета и графиком на рисунке. В этих условиях значительное (более 10 %) снижение урожайности произошло бы лишь у 5 % делянок, плотность стеблестоя которых была менее 25 раст./м2. Применив соответствующие поправки ко всем делянкам, для сорта Ясельда получаем средневзвешенное снижение урожайности на 2 %.

Полученные данные позволяют сделать вывод о нецелесообразности селекции сортов сои с ограниченным ветвлением. Ввиду того, что боковые побеги вносят более существенный вклад в стабилизацию урожайности, нежели считалось ранее, представляется необходимым создание на ранних этапах селекции, в гибридных питомниках, фона, способствующего эф- фективному выделению ветвистых генотипов и браковке одностебельных. Понятно, что таким фоном может служить разреженный посев. Однако при оценках продуктивности элитных растений в гибридной популяции и урожайности их потомств в однородных посевах может наблюдаться смена рангов, обусловленная селекционно-бесполезной генотипической дисперсией по конкурентоспособности и длительности вегетации [2, 3]. В то же время параллельная оценка материала на двух фонах на данном этапе селекции еще невозможна. Поэтому данная проблема требует дальнейшего изучения.