Содержание к диссертации
Введение
1. Селекция подсолнечника в поволжье 10
1.1 Ботаническая характеристика и биологические особенности подсолнечника 10
1.2 История, состояние и перспективы селекционной работы с подсолнечником в Поволжье 19
1.3 Взаимодействие генотип - среда и методы его изучения 32
2. Условия, материал и методика проведения исследований 36
2.1 Почвенно-климатические условия проведения опытов 36
2.2 Материал и методика проведения опытов 44
3. Оценка сортообразцов подсолнечника по основным хозяйственным признакам и устойчивости к патогенам в условиях нижневолжского региона ... 52
3.1 Оценка сортообразцов подсолнечника по основным хозяйственным признакам в условиях Нижневолжского региона 52
3.2 Оценка устойчивости сортообразцов подсолнечника к основным патогенам в условиях Нижневолжского региона 57
3.3 Оценка сортов подсолнечника по комбинационной способности.. 66
3.4 Концентрация доминантных генов восстановления фертильносте пыльцы в популяциях сортов отечественной селекции 68
3.5 Перспективные с орто образцы подсолнечника и доноры основных хозяйственных признаков при создании исходного материала, адаптированного к условиям Нижневолжского региона 72
4. Реакция различных сортообразцов подсолнечника на экологические условия их выращивания в северо-кавказском и нижневолжском регионах ... 76
4.1 Влияние экологических условий на основные селекционные признаки подсолнечника 76
4.2 Реализация потенциальных возможностей сортов и гибридов подсолнечника в контрастных почвенно-климатических условиях.. 82
5. Самоопылённые линии и меж линейные гибриды подсолнечника, выделенные в условиях нижневолжского региона 85
Выводы 93
Рекомендации по селекции и производству 97
Список использованной литературы 98
Приложения 110
- Ботаническая характеристика и биологические особенности подсолнечника
- Почвенно-климатические условия проведения опытов
- Оценка сортообразцов подсолнечника по основным хозяйственным признакам в условиях Нижневолжского региона
- Влияние экологических условий на основные селекционные признаки подсолнечника
Введение к работе
Актуальность темы. Подсолнечник является основной масличной культурой в нашей стране. В Волгоградской области в 2003 году он занимал 559,2 тысячи гектаров или 10,8 % от общей посевной площади этой культуры в Российской Федерации.
Семена подсолнечника являются источником ценного пищевого масла, а также высокобелковых кормов (жмыха и шрота) для животноводства.
По питательности и усвояемости подсолнечное масло немного уступает сливочному, но превосходит другие животные жиры. Оно отличается высокой калорийностью. Если в 100 граммах подсолнечного масла содержится 929,1 ккал, то в 100 граммах сливочного - 720,2, или на 29 % меньше.
Ценность подсолнечного масла, как пищевого продукта, определяется содержанием в нём необходимых для человека биологически активных веществ - витаминов (А, Д, Е, К), фосфолипидов, токоферолов, стеролов. В составе масла, получаемого из обычного подсолнечника, содержится около 90 % линолевой и олеиновой жирных кислот и около 10 % - пальмитиновой и стеариновой.
Подсолнечное масло используется непосредственно в пищу, для изготовления маргаринов, майонезов, рыбных и овощных консервов, в кондитерской и хлебопекарной промышленности. Подсолнечное масло, непригодное в пищу, используется в технических целях для получения олифы, мыла и других продуктов.
При переработке семян подсолнечника получают около 35 % жмыха или шрота. В шроте содержится до 32 - 35 % белка, около 20 % углеводов, 1 % жира, 13 - 14 % пектина, 3 % фитина и других ценных веществ. Подсолнечный шрот широко используется как концентрированный корм для животных, а также как белковый компонент при производстве различных комбикормов. В одном килограмме подсолнечного шрота содержится 1,02 кормовых единиц и 363 грамма переваримого протеина.
Белок из семян подсолнечника имеет не только кормовое, но и пищевое значение. Из него готовят белковую муку для кондитерской промышленности, содержащей 47-50 % белка, 15 - 16 % жира, 7 - 10 % растворимых углеводов.
В обмолоченных корзинках подсолнечника содержится (на абсолютно сухое вещество) 3,5 - 4 % жира, 5,8 % протеина, 14 - 17 % клетчатки, 13 - 15 % зольных элементов и до 60 % безазотистых экстрактивных веществ. Корзинки богаты пектиновыми веществами, содержание которых достигает 22 - 27 %. Корзинки подсолнечника - прекрасный корм для животных.
Трудно найти другую полевую культуру, которая была бы столь же щедра на отдачу, как подсолнечник. Ведь 1 гектар его посева, при урожайности 2,0 т/га, даёт около 950 кг масла, 240 кг белка, 25 - 30 кг мёда.
Средняя урожайность подсолнечника в России составляет 0,7 - 0,8 т/га, что является одним из самых низких показателей в мире. Основной причиной этого является низкий уровень агротехники, не позволяющий реализовать потенциал продуктивности современных сортов и гибридов. В то же время, имеются существенные недостатки во внедрении новейших достижений в области селекции и семеноводства подсолнечника.
Создание и внедрение в производство высокопродуктивных гибридов подсолнечника является одним из эффективных путей решения проблемы обеспечения населения Российской Федерации высококачественным растительным маслом. Однако доля гибридов в общей структуре сортовых посевов подсолнечника в России не превышает 30 - 35 %. Аналогичная ситуация складывается и в Нижневолжском регионе, где действие неблагоприятных экономических факторов усугубляется влиянием жёстких почвенно-климатических условий внешней среды.
В связи с этим необходим поиск оптимальных путей решения проблемы создания и внедрения гибридов подсолнечника, адаптированных к сложным, б зачастую экстремальным условиям Нижневолжского региона. Значительного повышения эффективности селекционной работы с гибридным подсолнечником в зоне Поволжья можно добиться за счёт внедрения усовершенствованной методики и техники проведения отбора и оценки исходного материала, выявления главных лимитирующих факторов на пути дальнейшего повышения сбора масла с гектара у сортов и гибридов подсолнечника, адаптированных к местным условиям.
Среди гибридов подсолнечника отечественной селекции доля сортообразцов, созданных научными учреждениями зоны Поволжья, крайне незначительна. Из 69 сортообразцов, внесённых в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации по Средневолжскому и Нижневолжскому региону с 2003 года, только 3 гибрида подсолнечника или 4 % от общего числа сортов и гибридов, выведены в этом регионе. Это такие гибриды, как Юбилейный 75, районированный в 1989 году, ЮВС - 2, допущенный к использованию в производстве с 1996 года и сравнительно новый гибрид ЮВС - 3, зарегистрированный в 1998 году. Ни один из этих гибридов никогда не занимал сколько-нибудь значительной площади в производстве.
Это указывает на необходимость совершенствования методики селекционной работы применительно к условиям Нижневолжского региона, скорейшего выделения ценного исходного материала и выведения на его основе конкурентоспособных гибридов подсолнечника.
Исследования проводились в соответствии с планом научно-исследовательских работ Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур имени B.C. Пустовойта (ВНИИМК) по заданию 0.51.15 «Создать и внедрить высокопродуктивные гибриды подсолнечника, устойчивые к болезням и вредителям, более технологичные в переработке, обеспечивающие увеличение выхода масла с гектара и повышение устойчивости производства», № Государственной регистрации темы 880015414.
Основными задачами исследований были :
Выделить сорта и гибриды подсолнечника с высокой потенциальной урожайностью и сбором масла с гектара, адаптированные к условиям Нижневолжского региона.
Провести сопоставительный анализ реакции сортообразцов подсолнечника различного происхождения при их испытании в контрастных почвенно-климатических зонах.
Изучить коллекцию константных самоопылённых линий по основным селекционным признакам и устойчивости к патогенам.
Получить данные о комбинационной способности и концентрации доминантных генов восстановления фертильности пыльцы в популяциях сортов отечественной селекции.
Выделить раноцветущие формы из расщепляющихся потомств растений ранних поколений инцухта.
Изучить межлинейные гибриды подсолнечника, полученные с участием выделенного материала.
Научная новизна исследований - состоит в том, что в условиях Нижневолжского региона : изучены особенности реакции различных сортообразцов подсолнечника на почвенно-климатические условия зоны Поволжья; выделены перспективные сорта, гибриды и самоопылённые линии подсолнечника с различным сочетанием основных хозяйственно-ценных признаков и устойчивости к патогенам, адаптированные к местным условиям; установлены доли влияния генотипа, года и места испытания в общей изменчивости признака при испытании сортообразцов подсолнечника в контрастных почвенно-климатических условиях; получены данные об уровне комбинационной способности и концентрации доминантных генов восстановления фертильности пыльцы в популяциях сортов отечественной селекции; выведены скороспелые линии с высокой масличностью семянок, хорошей комбинационной способностью и комплексом других ценных признаков; выделены перспективные комбинации межлинейных гибридов подсолнечника, превышающие по урожайности и сбору масла с гектара стандарт - гибрид Триумф.
Теоретическая и практическая значимость работы. Научная и практическая значимость работы заключается в том, что проведённая оценка селекционного материала и выведенные новые линии являются основой для развёртывания эффективной селекционной программы по созданию конкурентоспособных гибридов подсолнечника, адаптированных к условиям Нижневолжского региона.
На защиту выносятся следующие положения :
Характеристика сортов, гибридов и самоопылённых линий подсолнечника по основным хозяйственным признакам и устойчивости к патогенам в условиях Нижневолжского региона.
Влияние контрастных почвенно-климатических условий (Северо-Кавказский и Нижневолжский регионы) на уровень выраженности основных селекционных признаков.
Самоопылённые линии подсолнечника с укороченным периодом вегетации, высокой масличностью, хорошей комбинационной способностью и другими ценными признаками.
Перспективные комбинации межлинейных гибридов подсолнечника, превышающие стандарт — гибрид Триумф по урожайности и сбору масла с гектара.
Апробация работы и публикация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы доложены на заседаниях методической комиссии учёного совета ВНИИМК (г. Краснодар, 2002-2004 гг.), на 2-й международной конференции учёных и специалистов «Актуальные вопросы селекции, технологии и переработки масличных культур» (г. Краснодар, 1-2 марта 2003 г.).
По материалам диссертации опубликовано 5 печатных научных работ общим объёмом 1,85 печатного листа. Результаты исследований используются в селекционной программе отдела селекции и семеноводства гибридного подсолнечника ВНИИМК.
Все полевые опыты закладывались в 2001 - 2003 гг. в Волгоградской области (г. Новоаннинский) и параллельно на Центральной экспериментальной базе ВНИИМК (г. Краснодар).
Ботаническая характеристика и биологические особенности подсолнечника
Культурный подсолнечник - однолетнее растение, имеет стержневую корневую систему. Корни подсолнечника многократно ветвятся. Как показали исследования Максимовой АЛ. (1940), уже при появлении над поверхностью почвы семядольных листьев на главном корне проростка имеется до 10 боковых корешков. К фазе образования корзинки корни подсолнечника проникают до 1,5 м, к фазе цветения - до 2 м, к концу вегетации до 2,5 - 3 м, а при благоприятных условиях и более (Пустовоит B.C., 1967). В сухие годы в пахотном слое (0 - 25 см) корней образуется 40 - 60 %, во влажные - до 60 - 80 % (Васильев Д.С., 1990).
Листья у подсолнечника простые, черешковые, без прилистников. Расположены на стебле спирально и только самые нижние (2-3 пары) -супротивно. Длина и ширина листьев в зависимости от их яруса и условий внешней среды могут меняться от нескольких сантиметров до 0,5 метра. Пластинки листьев простые, цельные, цельнокрайние у самых нижних и с зубчатыми или крупно-пильчатыми краями у всех остальных листьев.
Подсолнечник имеет мощный, облиственный, зелёный, травянистый, в нижней части одревесневающий стебель, заканчивающийся соцветием. По данным Эсау К. (1980), узлы стебля открытые, рост и удлинение их происходит последовательно. Стебли растений селекционных сортов не ветвятся, у самоопылённых линий меристематические бугорки в пазухах листьев могут образовывать боковые побеги. Длина стебля, в зависимости от группы спелости, варьирует от 60 до 200 см и даже более, В оптимальных по густоте посевах диаметр нижней части стебля колеблется от 2 до 4 см. Характерной особенностью анатомического строения стебля является наличие в паренхиме коры и перецикле схизогенных полостей, заполненных смолистыми веществами (Хржановский В.Г.; Пономаренко С.Ф., 1979). Цветки подсолнечника собраны в соцветие - многоцветковую верхушечную корзинку, имеющую форму круглого (плоского, выпуклого или вогнутого) диска. Максимальное число цветков в корзинке может достигать 8 тысяч. Но в подавляющем большинстве случаев корзинка имеет от 1 - 2 тысячи до 3 - 4 тысяч цветков (Ильина А.И., 1953; Морозов В.К., 1967).
Диаметр корзинок зависит от условий произрастания и варьирует у однокорзиночньгх растений от 10 до 26 см,
К формированию соцветия подсолнечник приступает в сухие годы раньше, во влажные - в более поздние сроки (Ильина А.И., 1957; Морозов В.К., 1967). Дифференциация цветочных бугорков, также как и закладка их на цветоложе, идёт от края корзинки к центру: наружные образуют язычковые цветки, остальные - трубчатые. Плод подсолнечника - семянка - принадлежит к нижним паракарпным плодам, односемянный, имеет кожистый или полудеревянисгый перекарпий, не срастающийся с семенной оболочкой и не вскрывающийся при созревании (Тахтаджян А.Л., 1948; Александров В.Г., Савченко М.И., 1951; Левина Р.Е., 1959; КаденНЛ., 1961). Классификация подсолнечника по плодам с самого начала велась по размеру семянок и их выполненности (Рытов М., 1899; Плачек Е.М., Стебут А.И., 1915). И в настоящее время (Пустовойт B.C., 1967) культурный подсолнечник делят на три группы по размеру семянок, лузжистости, масличности: масличный, межеумок и грызовой. Выведение панцирных сортов подсолнечника (Карзин.И., 1902; Плачек Е.М., 1931; Пустовойт B.C., 1966) позволило избежать массовых потерь урожая от повреждения семянок гусеницами подсолнечной моли. От 70 до 90 % внутренней полости сформированного околоплодника занимает семя (ядро семянки), которое и является основным объектом селекции подсолнечника. Семя подсолнечника представляет собой зародыш, заключённый в семенную оболочку и состоящий из двух семядолей, находящейся между ними почечки, гипокотиля и зародышевого корешка (Щепкина О.И., 1938;НассоновВ.А., 1940; Ильина А.И., 1953). Подсолнечник проходит ряд этапов органогенеза: При I этапе - идёт прорастание семян и появление семядолей. (В процессе этого конус нарастания ещё не дифференцирован, но слабо заметен и имеет плоскую форму), II этап - это появление 1-2 пар листьев, которые имеют овальную форму и черешки. (При этом образуются зачатки всех листьев и стебля и идёт увеличение конуса наростання). В III этапе - идёт усиленный рост нижних листьев, которые имеют наибольшие черешки.(Образуется будущее цветоложе). IV этап — это появление 5-8 листьев. (Закладывание цветковых бугорков). Листья нижнего яруса (с 4 по 13) в V этапе - достигают максимальной величины. (Формируются покровные и генеративные органы цветка. В конце периода цветки уже полностью сформированы). В VI этапе — 19 - 20-е листья имеют наибольшие размеры. (В пыльниках формируется пыльца, в завязи - зародышевый мешок). Краевые цветки в VII этапе приобретают жёлтый цвет. (Идёт усиленный рост язычковых и трубчатых цветков. Наряду с околоцветником растут тычиночные нити). Для VIII этапа - характерно разворачивание язычковых цветков и выход пыльцы. (Развитие венчика, язычковые цветки удлиняются, обёртка корзинки разворачивается, из венчика выходит пыльник). IX этап - интенсивного цветения и оплодотворения. В X этапе - лузга семянки становится мягкая и белого цвета (идёт формирование семянки). В XI этапе - молочная спелость семян, которые приобретают присущий сорту цвет (идёт отложение запасных питательных веществ. Семядоли уже сформированы, но отличаются от спелого семени строением и небольшим содержанием масла).
Почвенно-климатические условия проведения опытов
Засушливое Поволжье - крупнейший сельскохозяйственный регион страны. В этом регионе сосредоточена шестая часть всех посевов зерновых культур России, одна треть проса, около 30 % подсолнечника. Климат зоны засушливый, в районах возделывания подсолнечника многолетняя сумма осадков за год составляет 345 - 497 мм. Число суховейных дней с апреля по сентябрь от 16 до 50, из которых в июле, во время цветения подсолнечника, бывает от 2 до 10 дней и в августе, в налив от 4 до 10 дней. Засухи в зоне Поволжья часты и многотипны, наиболее опасной для подсолнечника является поздняя летняя, которая приходится на очень ответственный и очень чувствительный к недостатку влаги и высоких температур период вегетации -фазу цветения.
Почвы зоны Поволжья могут удержать в корнеобитаемом слое в среднем 200 - 250 мм доступной растениям воды. Такая и близкая к ней влагообеспеченность в зонах возделывания подсолнечника бывает редко. Обычно приходится прибегать к дополнительным мероприятиям, чтобы обеспечить хорошую промачиваемость почвы. Однако зачастую и они не обеспечивают нужной влагозарядки почвы к началу сева.
Снежный покров сходит с полей к концу первой половины апреля. Число безморозных дней от 118 до 164. Сроки наступления первых осенних заморозков с температурой от -2 до —5 С - первая декада октября, а в лесостепных районах - и в сентябре. Почвы в зонах возделывания подсолнечника с хорошим потенциальным плодородием. Это в большинстве случаев различные типы чернозёмов, а также тёмно-каштановые почвы (Морозов В.К., 1967).
Особенность земледелия в районах Поволжья состоит в том, что эта зона в природном отношении крайне неоднородна, отличается глубокой контрастностью почвенных, климатических и хозяйственных условий. Эта контрастность является одной из причин исключительной изменчивости характера погоды. Из года в год климатические границы между лесостепью и степью, а также между степью и полупустыней как бы перемещаются на юг или уходят далеко на север. Во влажные годы в наиболее засушливых районах Поволжья погода складывается по типу лесостепи, а в годы жестоких засух пустынный ландшафт во второй половине лета распространяется далеко в лесостепные районы. Резкая смена типов погоды во времени, характерная для Поволжья, накладывает глубокий отпечаток на сельскохозяйственное производство. Особые трудности создают периодически повторяющиеся засухи. Осенне-зимние осадки в лесостепных районах обычно обеспечивают глубокое промачивание почвы. Количество осадков в период вегетации крайне неустойчиво по годам. Особенно большим колебаниям подвергаются осадки второй половины вегетационного периода. Дефицит влаги составляет в среднем до 100 мм, а в степных районах - до 200 и более миллиметров. Значительный разрыв между потребностью в воде на испарение и выпадающими летом осадками приводит к полному просыханию грунта на всю глубину корнеобитаемого слоя. Невозможность покрытия этих потерь влаги в естественных условиях за счёт весенней влагозарядки почвы приводит к выгоранию степи во второй половине лета и наступления фазы полупустыни. В земледелии резко возрастает роль накопления, сбережения и рационального использования влаги. По многолетним наблюдениям, годы, когда весенние запасы почвенной влаги и осадки вегетационного сезона в сумме покрывают потребность культурных растений в воде, составляют в районах лесостепи около 60 % всех лет, в засушливой чернозёмной степи - 40 % и в районах сухой степи Заволжья только 20 %. Остальные годы характеризуются различной степенью засушливости. Районы Поволжья имеют одну общую и характерную черту - недостаток влаги для нормального развития сельскохозяйственных растений. Вместе с тем, они отличаются также глубокими изменениями метеорологических условий по годам. Разные годы сильно отличаются друг от друга по характеру осеннего увлажнения почвы, снежности зим, глубине весеннего промачивания почвы и размерам весеннего стока талых вод, по осадкам и температурному режиму весенне-летнего периода, по суховейности погоды во время вегетации растений и по другим показателям. Это можно видеть на примере одного из основных метеорологических элементов - количества выпадаюнщх осадков. Так, например, с апреля по июнь 1957 года в Саратове выпало всего 25 мм осадков, а в 1945 году - 182 мм. В том числе : в мае 1957 года выпало только 4 мм осадков, а в 1945 году - 145 мм (Кабанов П.Г., 1968). Исследования проводили в Новоаннинском районе Волгоградской области в 2001 - 2003 гг. Почвы опытного участка представлены обыкновенным чернозёмом. Мощность гумусового горизонта составляет 35 -38 см, содержание гумуса 3,5 - 3,8 %. Уровень потенциального плодородия достаточно высокий. Температура и влага — основные климатические факторы, определяющие рост и развитие растений, поэтому при описании погодных условий за годы проведения исследований основное влияние уделено этим показателям (рис. 1- 2). Так, в 2001 году за период вегетации (май - сентябрь) выпало 218 мм (105 % нормы). В мае осадков выпало 62 мм (200 % нормы), в июне 69 мм (144 % нормы), в июле всего 4 мм (8 % нормы), в августе 33 мм (114 % нормы), в сентябре 50 мм (106 % нормы). Среднесуточная температура воздуха превышала среднемноголетние показатели в июле на 3,6 С, в августе на 0,9 С, в сентябре на 0,4 С, а в мае и июне она была ниже нормы на 0,6 С и 2,1 С, соответственно. Из пяти месяцев по количеству осадков один месяц был сухой, а четыре увлажнённые.
Оценка сортообразцов подсолнечника по основным хозяйственным признакам в условиях Нижневолжского региона
При создании гибридов подсолнечника для условий Нижневолжского региона селекционеру приходится вести отбор по большому числу признаков, важнейшими из которых являются: высокая и стабильная по годам урожайность, высокая масличность семянок, сокращённый период вегетации, устойчивость к комплексу основных патогенов, выровненность по высоте, наклону корзинки, времени цветения и созревания, устойчивость к полеганию и осыпанию и т.д.
В гетерозисной селекции подсолнечника на современном этапе её развития особое место занимает проблема создания ценного исходного материала с качественно новым сочетанием важнейших хозяйственно-полезных признаков и устойчивостью к наиболее опасным патогенам. Как и любой перекрёстник, подсолнечник обладает огромным потенциалом внутривидовой изменчивости и основная проблема селекции этой культуры заключается в совершенствовании методов управления существующим генетическим разнообразием.
В настоящее время в Нижневолжском регионе сложилась ситуация, когда в силу ряда объективных и субъективных причин технология возделывания подсолнечника грубо нарушается. В сочетании с жёсткими почвенно-климатическими условиями региона это приводит к особенно резкому снижению урожайности этой культуры в производстве. Существенно возрастает темп формообразовательного процесса у наиболее опасных патогенов, что приводит к появлению новых, более вирулентных рас.
В этих условиях особенное значение приобретает оценка нового селекционного материала и выделение перспективных для Нижневолжского региона сортообразцов.
Испытание сортов-популяций отечественной селекции, проведённое нами в условиях Волгоградской области, показало, что в среднем за 2001 - 2002 гг. достоверное превышение над стандартом (ВНИИМК 8883 улучшенный) по сбору масла с гектара отмечено лишь у сорта Воронежский 638 (табл. 3.1.1). Хорошие показатели по урожайности отмечены у сорта Лакомка, существенно превысившего сорт-стандарт по этому показателю.
Очень-очень ранний сорт Сур по урожайности и сбору масла с гектара уступил стандарту, однако период от всходов до цветения у него был на 12 дней меньше, чем у сорта ВНИИМК 8883 улучшенный (49 дней против 61 дня у стандарта).
Самыми поздними среди изученных сортов были Юбилейный 60 и Мастер, период от всходов до цветения у которых составил 64 и 65 дней, соответственно. Они же были и одними из самых высокорослых сортов (180 см), за исключением сорта СІЖ, высота которого в условиях Волгоградской области достигала 188 см.
Относительно низкая масличность отмечена у сортов СПК и Лакомка (48,2 % и 48,7 %, соответственно). Это объясняется тем, что указанные сорта относятся к типу кондитерских и отселектированы на относительно низкий уровень выраженности этого признака. У всех остальных сортов уровень масличности превышал 50 %. Лидером в этом отношении явился сорт Воронежский 638, средняя масличность которого за годы испытаний составила 55,1 %. Хорошие показатели по масличности отмечены также у сортов ВНИИМК 8883 улучшенный (54,7 %), Р - 453 (Родник) - 54,3 % и Мастер (53,6 %).
Среди межлинейных гибридов подсолнечника (табл. 3.1.2) наиболее перспективными для условий Нижневолжского региона оказались гибриды Кубанский 930 и Темп, достоверно превысившие стандарт- Кубанский 371 по урожайности и сбору масла с гектара. В то же время, такие гибриды, как Квант и Гарант существенно уступали стандарту по сбору масла с гектара. У изученных гибридов наблюдались также различия по продолжительности периода от всходов до цветения. Наиболее короткий период отмечен у гибрида Кубанский 371 (56 дней), а наиболее продолжительный (64 - 65 дней) у гибридов NS-H-32 и Гарант.
По высоте растений также наблюдалась чёткая дифференциация у различных гибридов.
Самым низкорослым оказался гибрид Кубанский 371, высота растений у которого составила 151 см, Наиболее высокорослыми оказались гибриды Квант (189 см), NS-H-32 (184 см), Кубанский 930 и Кубанский 941 (183 см).
Масличность семянок у изученных гибридов подсолнечника была несколько ниже, чем у сортов-популяций. Так, например, наибольшая масличность отмечена у гибрида Темп - 52,7 %, в то время как у самого высокомасличного сорта Воронежский 638 она составила 55,1 %. У нескольких гибридов масличность семянок оказалась ниже 50 %. Самым низкомасличным из числа изученных оказался гибрид NS-H-32 - 47,1 %. Гибриды NS-H-52 и Гарант также имели относительно низкую масличность - 48,5 % и 48,8 %, соответственно. Остальные гибриды по этому показателю занимали промежуточное положение и значение признака масличности у них составило 49,9%-51,7%.
Влияние экологических условий на основные селекционные признаки подсолнечника
На территории России проходят абсолютные биологические границы возможного географического распространения важнейших сельскохозяйственных культур (Жученко А.А., 2001). Вот почему сорта и гибриды подсолнечника., способные реализовать свои потенциальные возможности только в условиях интенсивного земледелия, по-видимому, найдут лишь ограниченное распространение у нас в стране.
Наиболее перспективными будут сортообразцы, не только отзывающиеся на повышенный агрофон, но и сохраняющие урожайность на достаточно высоком уровне при ухудшении условий выращивания. В этой связи актуальной для селекционеров задачей становится изучение стабильности сортообразцов по урожайности и другим признакам при испытании их в зонах с контрастными почвенно-климатическими условиями (Пешек И., Гартман И., Нидерле И., 1988).
Опыт создания сортов пшеницы и риса с широким потенциалом географической адаптации доказал целесообразность одновременной оценки селекционного материала в различных экологических зонах (Жученко А.А., 2001). При этом предпочтение должно отдаваться региональным селекционным программам, направленным на создание сортов и гибридов, адаптированным к местным условиям.
Во многих странах мира в последние годы растениеводство ориентируют не на максимальную, а на оптимальную, но устойчивою по годам урожайность, а проблему повышения экологической устойчивости сельского хозяйства включают в число важнейших национальных приоритетов (Жученко А.А., 2001).
По определению А.А. Жученко (2001) под экологической устойчивостью сорта и агроценоза понимается «их способность противостоять неблагоприятным факторам среды, то есть не снижать урожайность при избытках и недостатках температуры, влажности и так далее». Потенциальная же продуктивность обычно означает способность утилизировать определенное количество солнечной энергии и других компонентов при идеальных условиях внешней среды.
Именно экологическая устойчивость является наиболее «дефицитной» категорией в генофонде растений, а средо образующий потенциал большинства видов пока крайне слабо изучен (Жученко А.А., 1994,2001). В основе применяемых в настоящее время методов измерения реакции сортов и гибридов на изменяющиеся условия среды лежит анализ их продуктивности в зависимости от изменения средней величины урожая всей совокупности исследуемых генотипов (Дьяков А. Б., 1988; Герасименко В.Ф., 1988). Проведенные нами испытания одного и того же набора сортообразцов в регионах с контрастными почвенно-климатическими условиями позволили установить влияние экологических условий на основные хозяйственно ценные признаки у подсолнечника. Приведенные в таблице 4.1.1 данные показывают, что изученный набор сортов, гибридов и линий резко отличался по уровню выраженности признаков в зависимости от места испытания. Так, например, различия по средней урожайности сортов-популяций при испытании в условиях Волгоградской области по сравнению с Краснодаром составили 0,67 т/га или 34,0 % по отношению к средней величине урожайности по двум точкам испытания. У гибридов такие различия были выражены еще резче - по абсолютной величине различия составили 0,92 т/га (43,2 % к средней по двум точкам урожайности). Как и следовало ожидать, самоопыленные линии оказались наиболее чувствительными при испытании в различных условиях. Различия по урожайности у них составили по абсолютной величине 0,45 т/га, а по отношению к средней урожайности в двух пунктах испытания - 50,0 %. Аналогичные закономерности отмечены по сбору масла с гектара. Таким образом, наблюдалась четкая дифференциация селекционного материала по его реакции на экологические условия выращивания в зависимости от генетических особенностей. Чем шире генетическая основа селекционного материала, тем меньше у него различия при испытании в контрастных почвенно-климатических условиях и наоборот, чем уже генетическая база, тем резче реакция на изменение внешних условий. На основании полученных экспериментальных данных, нами определены доли влияния различных факторов на изменчивость сортообразцов по признаку урожайности (рис. 5). Установлено, что для сортов-популяций доля влияния генотипа и года испытания находятся примерно на одном уровне. В то же время, доля влияния места испытания даже у сортов более чем в 2 раза превышает влияние генотипа и года испытания. В случае гибридов, наблюдается особенно резкое возрастание роли места испытания и существенно повышается значение условий года. У линий происходит выравнивание доли влияния места и года испытаний, что является показателем их особенной чувствительности к изменениям внешней среды. Проведенные нами опыты также позволили построить график отклонения показателей каждого конкретного генотипа от среднего значения всей совокупности изученных сортообразцов (рис.6-8).
