Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы. Адаптация подсолнечника к условиям окружающей среды . 9
1.1. Влияние природно-климатических условий выращивания на рост и развитие подсолнечника . 9
1.2. Воздействие биотических факторов на подсолнечник 23
1.3. Подходы к изучению системы "генотип-среда" 27
1.4. Значение различных условий среды как фонов для оценки
и отбора селекционного материала 34
2. Условия, исходный материал и методика проведения исследований 40
2.1. Почвенно-климатические условия проведения исследований . 40
2.2. Исходный материал... 43
2.3. Методика исследований 47
3. Характеристика условий внешней среды при контрастных сроках посева подсолнечника 52
3.1.Температурный режим 52
3.2.Условия влагообеспеченности 55
3.3.Длина светового дня 59
4. Изменчивость хозяйственно ценных признаков подсолнечника при контрастных cpoкax посева 63
4.1. Продолжительность вегетационного и межфазных периодов . 63
4.2. Биометрические показатели 75
4.2.1. Высота растений. 76
4.2.2. Наклон корзинки 78
4.2.3. Диаметр корзинки. 80
4.2.4. Количество листьев 81
4.3. Показатели продуктивности. 84
4.3.1. Урожайность семянок 84
4.3.2. Масса 1000 семянок 87
4.3.3. Сбор масла 89
4.4.Биохимические показатели семянок 94
4.4.1. Масличность абсолютно сухих семянок 94
4.4.2. Жирнокислотный состав масла 96
5. Фитопатологическая оценка сортов подсолнечника 103
5.1. Болезни всходов 103
5.2. Поражение растений в фазу цветения 106
5.3. Распространённость болезней при созревании. 108
6. Аттрактивность сортов подсолнечника для различных видов опылителей 116
7. Оценка сортов подсолнечника по параметрам экологической пластичности и стабильности 121
8. Создание скороспелого исходного селекционного материала подсолнечника на фоне контрастных сроков посева 128
9. Характеристика нового очень очень раннего сорта подсолнечника сур. 133
Выводы 135
Предложения для практической селекции, семеноводства и производства 137
Список использованной литературы 138
Приложения. 156
- Влияние природно-климатических условий выращивания на рост и развитие подсолнечника
- Почвенно-климатические условия проведения исследований
- Продолжительность вегетационного и межфазных периодов
- Аттрактивность сортов подсолнечника для различных видов опылителей
Введение к работе
Подсолнечник наряду с соей и рапсом входит в тройку мировых лидеров по производству маслосемян среди однолетних масличных культур. В нашей стране подсолнечное масло уже более двух веков является одним из самых широко используемых растительных жиров, и это не случайно. Именно в России, как отмечает академик П.М. Жуковский (цит. по Гуляев Г.В;, Гужов Ю.Л.,. 1978), "образовался вторичный генетический центр культурного подсолнечника" - новой масличной культуры, и в значительной степени он создан великим учёным B.C. Пустовойтом в благоприятных природно-климатических условиях Кубани.
В настоящее время, когда сроки создания сортов значительно сокращены, большое значение имеет разработка методов и способов селекции, способствующих ускорению селекционного процесса. Селекция подсолнечника и других сельскохозяйственных культур представляет собой последовательное использование различных методов оценки и отбора. Успех селекционной работы зависит от правильного выбора способа увеличения изменчивости и методов отбора генетически детерминированных хозяйственно ценных признаков растений. Известно, что выдающиеся успехи академика B.C. Пусто-войта в селекции сортов подсолнечника в значительной степени обусловлены созданием гениального метода "резерва", сочетающего в себе индивидуально-групповой отбор перспективных генотипов с их оценкой по потомству.
С целью выявления скрытой изменчивости используется испытание растений на фоне различающихся; условий среды, способствующих обнаружению нужных генотипов. По мнению Н.И. Вавилова (1987), "выбор фона, на котором ведётся селекция, имеет первостепенное значение". Каждый фон отбора имеет определённую информационную значимость для выявления кодификационной и генотипической изменчивости по тому или иному признаку. С помощью использования в селекционном процессе индуцирующего и формирующего (на основе естественного отбора) действия факторов а биотической и биотической среды, возможно эффективно проводить оценку и отбор исходного селекционного материала в искомом направлении (Жученко А.А., 2001). Провокационные фоны уже давно и широко используются при оценке селекционного материала на устойчивость к патогенам, вредителям и стрессовым факторам среды..
В оптимальных погодных условиях популяция подсолнечника выглядит достаточно однородной; по большинству селектируемых признаков. Скрытый запас изменчивости, считает Е.Н. Синская (1958), можно обнаружить с помощью различных фонов. Она классифицировала фоны по их способности выявлять изменчивость на три группы: стабилизирующий фон, в котором полиморфизм не проявляется; анализирующий фон, способствующий обнаружению изменчивости; нивелирующий фон — угнетающий жизнеспособность биотипов и нивелирующий различия между ними.
В современных условиях, когда задачи селекции во много раз усложнились, возрастает значение научно-обоснованных оценок большого количества селекционного материала и эффективных способов отбора комплексно устойчивых, экологически пластичных, высокопродуктивных сортов подсолнечника. Для всесторонней оценки популяций необходимо проводить испытания в различных экологических условиях (различные географические районы, смоделированные гидротермические режимы в фитотронных комплексах, высотная поясность, сезонные условия года). На повышение устойчивости. генотипов к биотическим и абиотическим факторам среды направлена адаптивная селекция; Ключевым вопросом этого направления в селекции, по мнению А.В. Кильчевского, Л.В. Хотылевой (1997), "является проблема учёта взаимодействия- генотипа и среды, которая имеет два аспекта — оценку адаптивной способности и стабильности генотипов в различных средах и оценку сред по их пригодности в качестве фона для отбора".
Одним из важных источников исходного материала являются местные и районированные сорта, уже обладающие комплексом хозяйственно ценных признаков (урожайность, масличность, устойчивость к болезням, технологичность). Сорта подсолнечника селекции ВНИИМК имеют различные характеристики по вегетационному периоду от 62 (СУР, Богучарец) до 95 дней (Мастер, Лидер, Флагман), по масличности (40-55%), урожайности (2,0-3,5 т/га), устойчивости к болезням. Кроме классических селекционных направлений, в целях увеличения потребительской диверсификации созданы сорта специального назначения: высокоолеиновый сорт Круиз, устойчивый к гидролитическому распаду масла - Фаворит, кондитерские - СПК, Лакомка, грызовой - Бородинский. При этом сельскохозяйственное производство выдвигает всё более высокие требования, которые необходимо реализовать в новых сортах и гибридах в самый короткий промежуток времени. Селекционер стремится совместить в одном генотипе множество различных признаков, при этом замедляются темпы искусственного отбора, и всё больше затягивается период создания нового сорта. Как считает А.Х. Лайск (1983), "чем выше продуктивность, тем большее количество нерегулируемых факторов внешней среды приобретают вероятность стать лимитирующими". Для форсирования селекционных программ по созданию высокопродуктивных эко-логически стабильных сортов необходимо совершенствовать способы оценки сортов по отношению к комплексу факторов среды и разрабатывать новые фоны для отбора перспективных образцов.
Исследования проводились в соответствии с заданиями государственных и ведомственных программ НИР по проблеме 0.51.15 (№ гос. регистрации 880015414) и НТП "Масло" (№ гос. регистрации 01880015403).
Целью наших исследований явилось обоснование использования способа контрастных сроков посева в качестве фона для комплексной оценки хозяйственно ценных признаков и отбора исходного селекционного материала подсолнечника. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. Охарактеризовать погодные условия вегетации подсолнечника при контрастных сроках посева;
2. Определить уровень варьирования хозяйственно ценных признаков районированных и перспективных сортов подсолнечника при контрастных посевах; 3. Оценить влияние абиотических (температура, осадки, фотопериод) и биотических факторов (патогены, опылители) на изменчивость фенологических, биометрических, биохимических показателей, а также семенной продуктивности сортов подсолнечника;:
4: Исследовать возможность использования отличающихся погодных условий контрастных посевов в качестве провокационного фона для фитопатологической оценки сортов подсолнечника;
5. Определить видовой состав; насекомых-опылителей и степень сортов подсолнечника при контрастных сроках посева;
6. Доказать эффективность использования контрастных сроков посева для определения параметров экологической пластичности и стабильности сортов подсолнечника;
7. Определить результативность отбора на скороспелость при различных сроках посева;;
8. Создать высокопродуктивный скороспелый исходный селекционный і материал подсолнечника.
На защиту выносятся следующие положения:
Разработан и апробирован способ контрастных сроков посева, позволяющий за короткое время в одной географической точке смоделировать резко отличающиеся гидротермические и фотопериодические условия. Погодные условия по гидротермическому коэффициенту изменялись от засушливых до избыточно увлажнённых. Длина дня варьировала от 15 часов 37 минут до 10 часов.
Существенность различий погодных условий при контрастных сроках посева позволяет быстро и достоверно оценить сорта подсолнечника по параметрам экологической пластичности и стабильности. Использование способа контрастных посевов позволяет в течение одного года установить пределы варьирования значений комплекса хозяйственно ценных признаков сортов подсолнечника.
Установлена высокая отрицательная корреляционная зависимость между среднесуточной температурой воздуха и продолжительностью периода "посев всходы", "всходы цветение", содержанием линолевой кислоты. Между суммой световых часов и числом дней до наступления массового цветения, физиологического созревания, количеством олеиновой кислоты в масле подсолнечника обнаружена положительная достоверно высокая корреляция.
Отличающиеся погодные условия при контрастных посевах гарантированно создают естественный инфекционный фон для оценки сортов подсолнечника по восприимчивости к болезням и отбора устойчивых форм.
Методом индивидуально-группового отбора раннецветущих биотипов на фоне короткого дня получен скороспелый исходный селекционный материал подсолнечника.
Новый очень ранний высокопродуктивный сорт подсолнечника СУР (суперультраранний), позволяющий существенно расширить ареал возделывания подсолнечника. Новый сорт имеет большие перспективы использования в качестве повторной (пожнивной и поукосной) и страховой культуры.
Влияние природно-климатических условий выращивания на рост и развитие подсолнечника
Успех селекции любой культуры определяется степенью изученности адаптации растений к различным условиям среды. Селекционер неминуемо сталкивается с флуктуацией, вызванной влиянием условий среды на испытуемые генотипы, будь то проведение отбора исходного материала или испытание нового сорта (Пакудин В.З., Лопатина Л.М., 1979). Достоверность информации о влиянии абиотических и биотических факторов на значения селектируемых признаков зависит от способа её получения. По мнению Н.Ф. Батыгиной, Л.П. Русаковой и др.( 1999), существует два подхода к решению указанной проблемы: наблюдения за формированием семян в разных поч-венно-климатических условиях и анализ экспериментальных данных, полученных в достаточно контролируемых условиях. В: первом случае, при изучении значений условий формирования семян, приходится; сталкиваться с разнообразной ситуацией по годам и хозяйствам, что требует для получения достоверно значимой информации большого объёма данных. Во втором случае — степень достоверности полученных сведений о благоприятном для формирования растений сочетании факторов среды возрастает, но и существенно увеличиваются затраты материальных средств на получении такой информации.
В целях ускорения селекционного процесса для получения нескольких поколений в год используют фитотроны, а также выращивание в различных географических точках и в районах с благоприятным тёплым климатом в течение нескольких сезонов, на так называемом "естественном" фоне. Расщепление популяции в варьирующих условиях внешней среды, будь то различные географические районы, сезоны года или смоделированные гидротерми 10 ческие режимы в фитотронных комплексах позволяют за короткий срок отобрать исходный селекционный материал с требуемыми значениями комплекса признаков. Оценку новых перспективных сортов по важнейшим хозяйственно ценным признакам на заключительных селекционных этапах важно получить через широкую географическую сеть экологического сортоиспытания, но это не всегда реально осуществить как в организационном, так и в материальном плане.
Таким образом, последовательное использование эколого-географической оценки селекционных образцов позволяет выявить совокупность всех значений изучаемых признаков и отобрать необходимые биотипы для реализации конкретных селекционных программ. Кроме этого, изучение селекционного материала в различных условиях внешней среды позволяет оценить экологическую стабильность и пластичность.
Ряд экологических проблем, связанных с внедрением новых сортов в нетрадиционные регионы возделывания, постоянно возникают в практике селекции и производства. Подчёркивая особую значимость правильности районирования видов и сортов растений, Н.И. Вавилов (1987) указывал на необходимость разработки по каждому новому сорту агроэкологического паспорта, который должен отражать специфику его возделывания в различных почвенно-климатических зонах, при разных погодных условиях и агротехнике.
Температура является одним из наиболее важных факторов внешней среды, определяющих величину и качество урожая, а также скороспелость подсолнечника. При этом температурные оптимумы для каждого этапа онтогенеза растений оказываются, разными. По данным Ю.С. Мельника (1972), для прорастания и появления всходов подсолнечника нижний предел эффективной температуры равен 5С, в период "всходы-бутонизация" он повышается до 11-12С, к цветению до 15-16С, после чего снова опускается до 10-14С. Оптимальной для этой культуры является температура 18-20С в период вегетативного роста и 20-22С во время цветения и налива семян.
В период "посев-всходы" подсолнечник может переносить без видимых повреждений воздействие пониженных положительных температур и даже кратковременных заморозков. Однако, продолжительное пребывание проростков в холодной почве, в которой накапливается патогенная микрофлора, приводит к значительной или даже полной их гибели (Погорлецкий Б.К., Артеменко Ю.П., Костюк СВ., 1983). При температуре от 10С до 20С происходит равномерный рост проростков. Для периода прорастания и появления всходов температура 25С является критической, так как её дальнейшее повышение способствует интенсивному увеличению длины проростков, сопровождающемуся потерей сухого вещества в подземной части гипокотиля (Щербакова Л.М;, 1976).
В процессе создании сортов подсолнечника, устойчивых к неблагоприятным условиям внешней среды с самых ранних этапов онтогенеза, селекционную работу необходимо вести с учётом основных лимитирующих факторов, поэтому очень важно использовать различные методологические подходы для оценки и отбора генотипов подсолнечника, устойчивых к стрессовым условиям.
При разработке оптимальных режимов выращивания подсолнечника в условиях искусственного климата установлено, что повышение температуры воздуха до 35-3 7С при низкой относительной влажности воздуха (18%) отрицательно влияет на рост, развитие и продуктивность растений. В таких смоделированных условиях засухи, действующих в период начала цветения; резко сокращается количество полноценных семянок в корзинке, сильно снижается вес семянок с одного растения; масличность и масса 1000 семянок у подсолнечника. Влияние засушливых условий на компоненты урожая, неоднократно изученных в полевых и лабораторных условиях, отечественные и зарубежные исследователи объясняют негативным влиянием высоких температур на цветение и синтез запасных питательных веществ (Клюка В.Иі, Гусева Г.Е., 1974; DompertW., Beringer Н., 1987; Schuster W. u. Boye R., 1989). С повышением температуры воздуха в семянках увеличивается содержание белка с 14 до 20%, а содержание масла уменьшается (Pasda G., Diepenbrock W., 1990).
Высокая температура способствует снижению содержания линолевой и увеличению олеиновой кислоты в масле подсолнечника. Такая тенденция подтверждена in vivo и in vitro (Клюка В.И., Цуркани С.Н., 1975; Харченко Л.Н., Суровикин В.Н., 1975; Фернандес-Мартинес X., Ноулз П.Ф., 1976; Pasda G., Diepenbrock W., 1994; Cilardi A., Ferri D, Lanza F., 1990; Ortegon Morales A.S., Escobed О Mendoza A., Sevilia Paniagua E., 1991). Увеличение процентного содержания линолевой кислоты с понижением ночной температуры происходит за счёт олеиновой кислоты, содержание которой падает с той же интенсивностью, с какой увеличивается содержание линолевой кислоты. Это является одним из доказательств синтеза линолевой кислоты (18:2) путём прямой десатурации олеиновой кислоты (18:1) (Мак-Уильям Дж. Р., Харрис Х.С., Мейсон У .К., 1976).
Л.Н. Харченко (1981) придерживается другого мнения и считает, что корреляционные связи не всегда могут отражать истинный процесс биосинтеза жирных кислот. У растений подсолнечника с равным содержанием олеиновой и линолевой кислот биосинтез осуществляется независимо друг от друга, или эти кислоты имеют общего предшественника. Процесс синтеза жирных кислот не совсем ясен с точки зрения биохимии, тем не менее, на практике установлена чёткая зависимость изменения относительного содержания олеиновой и линолевой кислот с изменением температуры окружающей среды. Так, по данным В.М. Панфиловой (1975), при выращивании подсолнечника в условиях Карагандинской и Саратовской областей наблюдается резкое увеличение в масле линолевой кислоты до 68-76% и снижение концентрации олеиновой кислоты (13-21%), в то время как в семенах, выращенных в Краснодарском крае, отмечается 52-58% линолевой кислоты.
Почвенно-климатические условия проведения исследований
Исследования проведены на центральной экспериментальной базе ВНИИМК, расположенной на второй террасе реки Кубань в северовосточной части города Краснодара. Почва представлена западно-предкавказским выщелоченным чернозёмом, для которого характерно мощный гумусный горизонт (150-180 см) и тяжёлый глинистый состав. Содержание гумуса в верхних горизонтах от 4,0 до 4,7%, с глубиной уменьшается до 1,7%. Пахотный слой имеет хорошо выраженную комковатую структуру, в подпахотном горизонте - комковато-зернистую (Блажний Е.С., 1958; Сима-кинА.С.,1969).
Содержание общего азота в поверхностных горизонтах почвы довольно значительное 0,25-0,35%. Количество валового фосфора в верхних горизонтах около 0,18%. Такие показатели свидетельствуют о достаточно высоком обеспечении растений доступными запасами азотного питания и средней обеспеченностью фосфором. Реакция верхнего почвенного горизонта близка к нейтральной (рН=6,7-7, і). Почвы обладают сравнительно высокой водопо-глотительной способностью, но не накапливают большое количество доступной, влаги для растений. В двухметровом слое её запасы составляют 560— 694 мм, из них на долю продуктивной влаги приходится всего около 40% (Кузнецов И.А., 1959).
Главной причиной, снижающей эффективное плодородие почв и урожаи, является неустойчивость водного режима почв. Экспериментальная база ВНИИМК находится в зоне неустойчивого увлажнения. Среднегодовое количество осадков составляет 640 мм, при этом в летний период выпадает около 180 мм. Продолжительность тёплого периода года - 300 дней, безморозного - 190 дней. Весна ранняя, но весенние заморозки возможны до начала мая. Лето продолжительное и жаркое, средняя многолетняя температура самого тёплого месяца (июля) +23,4С, довольно часто наблюдаются суховеи. В летние месяцы температура воздуха иногда достигает 38-40С. Осень часто сухая в сентябре и богата осадками во второй половине октября - ноябре. Тёплый и безморозный период часто продолжается до декабря, первые заморозки наступают в третьей декаде октября. Зима мягкая с неустойчивым снежным покровом и частыми оттепелями, снежный покров неустойчив. Средняя многолетняя температура самого холодного месяца (января) равна 2,3С, почти ежегодно бывают понижения температуры до минус 22С (Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю, 1961). В целом, поч-венно-климатические условия благоприятны для выращивания подсолнечника.
Погодные условия в годы проведения исследований сложились следующим образом: мая на поверхности почвы отмечались слабые заморозки, сумма среднемесячных температур воздуха (442С) ниже нормы (527С). Относительно равномерное и достаточное количество осадков в июне-августе способствовали нормальному формированию репродуктивных органов и, соответственно, высокой урожайности у всех сортов подсолнечника.
В начальный период вегетации погодные условия были благоприятными для подсолнечника. Хорошая влагообеспеченность в мае-июне способствовала появлению дружных всходов и хорошему развитию корневой системы. Фазы цветения и созревания в июле проходили на фоне повышенных температур (786С) и небольшого количества осадков (15 мм), поэтому у сортов подсолнечника наблюдается снижение урожайности по сравнению с предыдущим годом. 2001 год. Метеорологические условия были неудовлетворительны в течение всего периода вегетации. В мае выпало 144 мм осадков, что было выше нормы в 2,5 раза. Средняя температура воздуха в этом месяце на 3,5С ниже среднемноголетней; Избыточное переувлажнение в начале вегетации способствовало проявлению на подсолнечнике в фазе всходов таких болезней как фузариозная гниль корней и ложная мучнистая роса. 50 мм осадков и высокие среднесуточные температуры больше 30С в течение всего летнего периода свидетельствуют о засушливых условиях этого года. Такие условия явились причиной значительного снижения урожайности и сбора масла с единицы площади у подсолнечника.
2002 год. Погодные условия для роста и развития подсолнечника можно характеризовать как благоприятные. Всходы подсолнечника проходили при небольшом, но достаточно равномерном выпадении осадков в мае. Сумма среднесуточных температур весной и летом была близка к среднемного-летним значениям температур этого периода. Ливневые дожди в июне, июле, августе, хотя и привели к уплотнению почвы, способствовали хорошему развитию растений в период налива семян. В этот год отмечена повышенная продуктивность как сортов, так и гибридов подсолнечника.
Исследования проводились на центральной экспериментальной базе ВНИИМК в 1999-2002 гг. Объектами изучения являлись новые и широко используемые в производстве сорта подсолнечника различных групп спелости селекции ВНРШМК. В 1999 году на начальном этапе разработки способа контрастных сроков посева исследовали четыре с орта, различающихся по продолжительности вегетационного периода (СУР, Р453, Березанский, Флагман). В 2000 году в группу изучаемых объектов добавили крупноплодный сорт подсолнечника Лакомка. На заключительном этапе эксперимента оценивали пять новых сортов (СУР, Богучарец, № 616, Бородинский, Мастер) и пять коммерческих сортов (Р 453, Круиз, СПК, Фаворит, Юбилейный 60).
Продолжительность вегетационного и межфазных периодов
Величина и стабильность семенной продуктивности масличного подсолнечника, как типичной энтомофильной культуры, зависит от эффективного перекрёстного опыления различными насекомыми. Наличие тесной зависимости между аттрактивностью и завязываемостью семян подтверждается величиной коэффициента корреляции между этими признаками равной 0,83 (Матиенко А.Ф., 1989, 1992; Langride D., Goodman R., 1981). Сезонную ритмику опыления, интенсивность цветения, качество и количество пыльцы и нектара в значительной степени определяют динамика температуры, влажности и освещённости. Очевидно, что изменения морфологии и функции цветка при выращивании подсолнечника в различных условиях внешней среды неизбежно приводят к изменениям в процессе опыления и оплодотворения, поэтому особое внимание должно быть уделено изучению устойчивости трофических связей в системе "растение-опылитель-среда". По мнению академика А.А. Жученко (2001), "экологическая устойчивость основных структур цветка к экологическим стрессам, так же как и его широкая энтомофильная адаптивность — непременное условие широкой сезонной и географической приспособленности сортов и гибридов".
Аттрактивность сортов подсолнечника для опылителей определяется биологическими особенностями репродуктивных органов растения и складывающимися погодными условиями в период цветения. В целях достоверной оценки степени привлекательности сортов подсолнечника для опылителей проводили учёт насекомых на фоне контрастных сроках посева, используя различные методики. Сезонная вариабельность гидротермических и фотопериодических условий неизбежно приводит к изменениям в биоценотическои системе "растение-опылитель". Начальным этапом исследований было определение видового состава насекомых и доминирование каждого опыляющего вида.
Видовой состав насекомых, посещающих корзинки подсолнечника, в основном состоит из представителей сем. пчелиных (Apidae): четыре вида пчёл (Apis mellifera L., Andrena albicans Mull.,. Halictus sexcinctus K, Mellita leporina Pz.), пять видов шмелей (Bombus terrestris L., ВV lapidarius L., В. silvarum L., B. agrorum F., B. hortorum,) (табл. 6.1). Для медоносных пчёл аттрак-тантом является нектар. Одиночные пчёлы и шмели собирают преимущественно пыльцу (Шаповалова Л.Г., Голиков В.И., МокееваТ.Н. 2002; Голиков В.И., 1998).
Доминирующим видом среди пчёл была медоносная пчела за исключением III срока посева. Её численность по отношению ко всем видам изменялась от 4 до 87%. Преобладающий вид среди шмелей — Bombus terrestris L. На III-V сроках посева (август-сентябрь) наблюдалось наибольшее видовое разнообразие пчелиных. Наряду с перепончатокрылыми постоянными посетителями и опылителями цветков являются некоторые виды двукрылых. Они, как и пчёлы, на теле имеют волоски, хорошо удерживающие пыльцу, что способствует опылению растений. К ним относятся насекомые семейства Syrphidae. Наиболее часто встречаемый вид сем. Syrphidae при контрастных посевах - Eristalis tenax L. (см. прил. 1, рис. 1.4). Максимальная численность сирфид была при цветении подсолнечника в последней декаде августа — сентябре (IV - V срок).
Численность опылителей динамично изменялась в зависимости от сорта и периода цветения (табл. 6.2). Наибольшее количество насекомых на 100 растений было на III сроке (до 82 экземпляров на; делянке), а минимальное значение этого показателя - при цветении подсолнечника, посеянного в самые ранние и поздние сроки. Следует также отметить небольшой диапазон варьирования численности пчелиных на делянках сортов СУР (24-40) и Р 453 (24-50). Наиболее привлекательным для опылителей был Флагман с широкой изменчивостью по этому показателю (17-82) при цветении в различных условиях. В 2002 году учёт опылителей проводили по числу посещений на одну корзинку в час. Частота появлений перепончатокрылых и двукрылых на соцветиях подсолнечника изменялась в зависимости от сорта и гидротермических условий в фазу цветения (табл. 6.3). Наименьшее количество пчёлопо-сещений наблюдалось у всех сортов при самом раннем сроке цветения в июне, когда опылительная деятельность насекомых только начинается. Более интенсивный лёт насекомых можно отметить при оптимальном и поздних сроках посева.
Установлено, что активность опыляющих насекомых сохраняется при температуре 10-30С. В 2002 году сложились оптимальные гидротермические условия для лёта насекомых в течение всего летнего и осеннего сезонов, поэтому посещаемость в период цветения оставалась относительно стабильной при различных сроках посева в отличие от предыдущих лет исследований.
Полученные результаты исследований позволяют дифференцировать сорта подсолнечника по аттрактивности для опылителей (различия между сортами существенны на 1% уровне значимости). В соответствии со специальной шкалой, разработанной А.Ф. Матиенко (1989), аттрактивность признаётся слабой, если одну корзинку посещает за час 0-20 пчёл, средней — 21-50, высокой 51-70, очень высокой - более 70. Результаты исследований по учёту насекомых на подсолнечнике на фоне контрастных сроков посева показали, что СПК, Юбилейный 60 и Мастер - сорта с высокой аттрактивно-стью, другие изучаемые сорта менее привлекательны для опылителей и характеризуются средними значениями по аттрактивности.
В целом, анализ литературных данных показывает, что количество посещений корзинок насекомыми-опылителями определяется величиной некта-ропродуктивности, биохимическими особенностями пыльцы и длиной венчика трубчатых цветков у различных сортов подсолнечника (Бородулина A.A., Малышева А.Г., 1978; Димче Г.Г., 1987; Иванов E.G., Николаев А.В., 1999). С учётом этого можно предположить, что сорта подсолнечника, наиболее отличающиеся по количеству пчёлопосещений, будут иметь существенные различия по продуктивности нектара и пыльцы, а также морфологии цветков. Следует также отметить, что сорт подсолнечника СПК с невысокой масличностью семянок (47-49%) обладает хорошими аттрактивными свойствами. Такие результаты несколько противоречат литературным данным (Димче Г.Г., 1987), согласно которым, высокая нектаропродуктивность, соответственно и привлекательность для насекомых, коррелирует с высокой масличностью семянок. Несмотря на хорошую привлекательность для насекомых при различных гидротермических и фотопериодических условиях в фазу цветения, наблюдается снижение урожайности подсолнечника при контрастных сроках посева.
Аттрактивность сортов подсолнечника для различных видов опылителей
После оценки по потомству, резервы семян лучших семей очень очень раннего сорта СУР и среднеспелого Флагмана, которые наряду со скороспелостью обладали высокой урожайностью и масличностью семянок, высевали в питомниках направленного переопыления. В результате были получены селекционные сорта (сортообразцы), изучавшиеся в питомнике конкурсного сортоиспытания.
Конкурсное сортоиспытание полученных сортообразцов показало, что отбор скороспелого селекционного материала из сорта Флагман, проведённый на III и IV сроках посева, был наиболее эффективен. Сорт № 661 по урожайности, масличности и сбору масла с единицы площади несколько уступал родительской форме, однако созрел на 12 дней раньше (табл. 8.2). Раннецветущие биотипы сорта № 662, выделенные из очень очень раннего сорта СУР не проявили большей скороспелости, и не показали преимуществ по комплексу хозяйственно ценных признаков в сравнении с исходной популяцией. Для создания сортов с вегетационным периодом меньше 70 дней необходимы другие, более эффективные способы отбора.
Таким образом, гидротермические и фотопериодические условия вегетации при летних посевах обуславливают расщепление сортовых популяций на биотипы с различной продолжительностью периода "всходы-цветение". За один цикл отбора на скороспелость при цветении подсолнечника в августе-сентябре удалось-получить биотипы с сокращённым на 12 дней периодом вегетации по сравнению с исходным сортом Флагман.
Изучение состава популяций современных сортов в различных условиях среды необходимо для усовершенствования методов отбора и проведения направленной внутрисортовой или межсортовой гибридизации. Последовательный отбор раннецветущих биотипов в расщепляющейся популяции подсолнечника при контрастных посевах является эффективным способом ускорения создания скороспелого исходного селекционного материала.
Скороспелые сорта требуются для различных областей страны, так как погодные условия зависят не только от климатического пояса, но и подвержены значительным колебаниям по годам. До настоящего времени, одним из самых скороспелых сортов, широко возделываемых с 1992 года, был очень ранний сорт подсолнечника Р 453 (Родник) с продолжительностью вегетации в условиях Краснодара 78-83 дня.
С 2003 года проходит Государственное сортоиспытание новый очень очень ранний сорт подсолнечника СУР (суперультраранний). Сорт выведен методом реккурентного отбора полных сибсов. Сорт отличается очень короткой продолжительностью периода от всходов до физиологической спелости 70-74 дня, созревающий на 10 дней раньше исходной популяции и на 20 дней - среднеспелой группы сортов.
Растения сорта СУР низкорослые, с высотой стебля 120-160 см. Наклон корзинки небольшой, при оптимальных условиях варьирует в пределах 14-25 см, благодаря чему посевы этого сорта выглядят достаточно выровненными.(см. прил. 1, рис. 1.3). Количество листьев в среднем на растении 20-25 шт. (см. табл. 4.12).
Семянки округлой формы, среднего размера, панцирные, тёмно-серые. Объёмная масса семянок в 1999-2002 гг. не превышала 400 г/л. Достаточная влагообеспеченность в период налива семян 2003 года способствовали повышению натуры до 569 г/л. Масса 1000 семянок незначительно варьирует от 54 до 58 т, за исключением засушливого 2001 года. Лузжистость находится в пределах 18-24%. Масличность абсолютно сухих семянок в среднем за 5 лет составила 46,7%, а в благоприятные годы достигает 49%.
Результаты конкурсного сортоиспытания показали, что урожайность семянок изменяется в зависимости от условий года от 1,76 до 3,08 т/га, но чаще всего близка к среднемноголетним значениям (2,34 т/га). Среднее значение сбора масла за последние 5 лет составило 0,99 т/га. Урожайность и выход масла с единицы площади ниже на 20-30%, чем у более позднеспелых сортов, что обусловлено суперкоротким вегетационным периодом. В современных условиях, когда число экстремальных лет по погодным условиям возрастает, важно получить гарантированный урожай высококачественных маслосемян. Благодаря короткому периоду вегетации в условиях Кубани сорт СУР успевает уходить от летней засухи, а в северо-восточных и северозападных регионах нашей страны созревает до наступления осенних холодов, поэтому сорт рекомендуется к возделыванию во всех зонах сельскохозяйственного производства.
Оптимальная густота стояния для посева этого сорта составляет 60-65 тыс. раст./га, что на 25-35% больше по сравнению с другими сортами. Очень очень ранний сорт СУР рекомендуется использовать как в обычных посевах, так и для повторных (поукосных и пожнивных) посевов. Многолетние испытания при контрастных посевах показали (см. табл. 4.20), что урожайность у сорта СУР при поздних сроках посева снижается в меньшей степени по сравнению с группой среднеспелых сортов, поэтому новый сорт рекомендуется в качестве страхового для пересева погибших посевов.
