Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 10
1.1 Ботаническая характеристика семейства Тыквенные (Cucurbitaceae) 10
1.2 Вид Cucurbita pepo L. и его разновидности 11
1.3 Морфологическая характеристика и отношение кабачка к факторам окружающей среды 15
1.4 Состояние и направление селекции кабачка, наследование признаков 19
1.4.1 Наследование признака «окраска плода» 23
1.5 Факторы, влияющие на экспрессию сексуализации у тыквенных культур 24
1.5.1 Влияние минеральных удобрений на экспрессию сексуализации 24
1.5.2 Влияние регуляторов роста растений на экспрессию сексуализации 25
1.6 Гибридное семеноводство кабачка 47
ГЛАВА 2. Цель, задачи, методика и условия проведения исследования 51
2.1 Цель и задачи проведения исследования 51
2.2 Материал и методы исследований
2.2.1 Женские и мужские линии, гибриды кабачка 51
2.2.2 Препараты 53
2.2.3 Методы исследований 53
2.2.4 Учеты и наблюдения 2.3 Почвенные и погодные условия проведения исследования 59
2.4 Агротехника в опыте 64
ГЛАВА 3. Результаты исследований 65
3.1 Влияние яровизации семян материнских линий гибридов Вилина F1 и Лорд F1 постоянной и переменной температурой на уровень сексуализации растений кабачка 65
3.2 Влияние обработки семян материнских и отцовских линий гибридов Вилина F1 и Лорд F1 регуляторами роста на уровень сексуализации растений кабачка 72
3.2.1 Влияние обработки семян материнских линий гибридов Вилина F1 и Лорд F1 этрелом на уровень сексуализации растений кабачка 72
3.3.3 Влияние обработки семян мужских линий гибридов Вилина F1 и Лорд F1 азотнокислым серебром на уровень сексуализации растений кабачка 77
3.2 Влияние обработки материнских и отцовских вегетирующих растений гибридов Вилина F1 и Лорд F1 регуляторами роста на уровень сексуализации растений кабачка 78
3.3.1 Влияние обработки вегетирующих материнских растений гибридов Вилина F1 и Лорд F1
этрелом на уровень сексуализации растений и урожайность семян кабачка 78 3.2.2 Влияние обработки вегетирующих растений отцовских линий гибридов Вилина F1 и
Лорд F1 азотнокислым серебром на уровень сексуализации растений 86
ГЛАВА 4. Урожайность семян кабачка при искусственном и естественном опылении с использованием регуляторов роста 90
ГЛАВА 5 Оценка гетерозисных гибридов кабачка, полученных путем искусственного опыления и естественного переопыления с использованием регуляторов роста, по комплексу хозяйственно ценных признаков 93
5.1 Характеристика гетерозисных гибридов кабачка по скороспелости и продуктивности 93
5.2 Грунтконтроль и оценка уровня гибридности 95
ГЛАВА 6. Экономическая эффективность производства гибридных семян Кабачка 97
Выводы 100
Рекомендации производству 102
Список использованной литературы 103
- Морфологическая характеристика и отношение кабачка к факторам окружающей среды
- Женские и мужские линии, гибриды кабачка
- Влияние обработки семян материнских линий гибридов Вилина F1 и Лорд F1 этрелом на уровень сексуализации растений кабачка
- Характеристика гетерозисных гибридов кабачка по скороспелости и продуктивности
Введение к работе
Актуальность темы. Кабачок среди растений семейства Cucurbitaceae становится все более востребованным благодаря своим пищевым, диетическим, лечебно-профилактическим качествам (Борисов и др., 2003; Амплеева и др., 2009; Литвинов С.С., 2012). По данным института питания академии медицинских наук годовая потребность человека в бахчевых и овощах составляет 146 кг, в картофеле – 77 кг. В соответствии с этими нормами определена потребность в отдельных видах (кг/год): капуста белокочанная – 32-50; капуста др. видов – 3-5; свекла – 5-10; морковь – 6-10; лук – 6-10; томаты – 25-32; огурцы – 10-13; перец сладкий – 1-3; кабачки – 2-5; баклажаны – 2-5; арбузы, дыни – 20; зеленый горошек, кукуруза – 5-8; пряности – 1-2; прочие овощи – 3-5. Таким образом, для того чтобы обеспечить население страны (143,7 млн. человек по данным Росстата на 2014 год), необходимо производить 21 млн.т. овощей в год, в том числе 432 000 т кабачка.
В действительности, по данным иностранного аналитического источника USDA Foreign Agricultural Service, потребление овощей в России в 2014 году составило лишь 17,4 млн.тонн, при этом самостоятельно было произведено 15 млн. тонн овощей и 2,4 млн. т овощей было импортировано. С августа 2014 года действует запрет ввоза в Российскую Федерацию продуктов мясного, молочного происхождения и овощей из стран, происхождения которых являются США, страны Европейского союза, Канада, Австралия, Королевство Норвегия, Украина. В августе 2015 года к этому списку
добавились Республика Албания, Черногория, Республика Исландия и Княжество
Лихтенштейн. Основные страны-экспортеры, на долю которых, в общем, приходится около 80 % импортируемой в Россию продукции попали в список санкций: Нидерланды, Украина, Литва. Эту брешь в обеспечении россиян овощной продукцией необходимо закрывать, и мы уверены, отечественных ресурсов для этого достаточно, необходимо только более грамотное и эффективное их использование.
По состоянию на 2015 г. в Госреестр включено 135 сортов и гибридов.
Соотношение гибридов отечественной и иностранной селекции составляет 30 % и 70 %
соответственно. В связи с активно проводящейся в стране политикой импортозамещения,
направленной на обеспечение продовольственной безопасности нашей страны,
руководство Министерства сельского хозяйства РФ объявило о намерение изменить это
соотношение в пользу отечественной селекции. При эффективной организации
семеноводства и производства это посильный вклад в решение задачи продовольственной
безопасности России, в частности, в области обеспечения россиян доступной и качественной овощной продукцией местного производства.
Семеноводство гетерозисных гибридов кабачков в России практически не разработано, имеются лишь отдельные предложения по разработке оптимальной технологии. Возросший спрос на гибриды F1 оказался неудовлетворенным на отечественном семенном рынке, поэтому на рынках реализуются преимущественно семена голландских семеноводческих фирм [Варивода, Варивода, Киндеева, 2008]. В гибридном семеноводстве сельскохозяйственных культур существует два основных способа получения семян: искусственное опыление с изоляцией цветков и естественное, то есть свободное переопыление родительских форм. В нашей стране этот способ не нашел практического применения из-за отсутствия спроса на такие семена вследствие их высокой цены. Получение семян с высоким уровнем гибридности при минимальных трудовых и материальных затратах возможно при использовании специализированных родительских линий, имеющих генетически обусловленные качества, способствующие переопылению, но среди отечественных гибридов такие формы пока отсутствуют. [Соколов,2006]. Семена гибридов кабачка в Италии получают без затрат ручного труда на опыление путем подавления этрелом развития мужских цветков на материнской инцухт-линии(Tesi R., Lercari B., 1977).
В применении фиторегуляторов при гибридном семеноводстве тыквенных культур имеется ряд нерешенных проблем теоретического и практического характера: мал ассортимент применяемых препаратов, недостаточно изучено влияние внешних условий и способов обработки препаратами на пол растений кабачка, не изучен эффект взаимодействия при их комбинированном применении и т.д. Изложенное выше определило содержание данной работы.
Таким образом, создание гибридов F1, прежде всего, подразумевает организацию эффективного гибридного семеноводства с экономической точки зрения. Основная идея данной работы заключается в разработке простого и понятного способа получения гибридных семян высокого качества с минимальными затратами труда. Доступные для населения гибридные семена кабачка высокого качества - одна из важных успешных составляющих в обеспечении россиян овощной продукцией в нужном количестве.
Цель исследований. Цель исследования - оптимизировать влияние различных факторов для повышения уровня гибридности цуккини с целью предотвращения
межсибсовых скрещиваний внутри женской линии в период интенсивного завязывания плодов (10-15 суток).
Для реализации цели были поставлены и решены следующие задачи:
1) изучить влияние яровизации семян родительских линий постоянной и переменной
температурой на рост и развитие растений, урожайность семян;
2) изучить влияние предпосевной обработки семян регуляторами роста родительских
линий на рост и развитие растений, экспрессию сексуализации;
-
выявить эффективную концентрацию регуляторов роста, оптимальные сроки и кратность обработки вегетирующих растений родительских линий;
-
провести оценку полученных семян гибридов Вилина F1 и Лорд F1;
-
определить экономическую эффективность применения регуляторов роста при гибридном семеноводстве кабачка. Объект исследования - семеноводческий процесс. Предмет исследования -
семена и растения родительских линий цуккини гибридов Вилина F1 и Лорд F1 (оригинатор ГНУ ВНИИО Россельхозакадемии), регуляторы роста.
Научная новизна исследования. Впервые в условиях Московской области изучено влияние различных концентраций регуляторов роста на проявление пола у растений и эффективность гибридного семеноводства цуккини. Выявлены оптимальная концентрация препаратов, сроки и кратность обработки семян и вегетирующих растений родительских линий, способствующие максимальному смещению пола.
Практическая значимость исследования. Применение регуляторов роста при гибридном семеноводстве цуккини способствовало снижению затрат на 13,1 %, увеличению урожайности гибридных семян на 15 %. Подобраны оптимальные концентрации и экспозиция регуляторов роста, обеспечивающие высокие сортовые и посевные качества семян в соответствии с требованиями ГОСТ и существенно повышающие их урожайность.
Основные положения, выносимые на защиту:
- получение максимального числа женских цветков, предотвращение
межсибсовых скрещиваний внутри женской линии в течение от 10 до 14 суток – период
образования первых 10-12 цветков достигнуты при двукратной обработке вегетирующих
растений раствором этрела в концентрации 200 мг/л в фазах 2-х и 4-х настоящих листьев
при гибридном семеноводстве цуккини гибридов Вилина F1 и Лорд F1;
- увеличение числа мужских цветков отцовского компонента скрещивания,
способствующее лучшему опылению материнской линии, обеспечивает обработка
вегетирующих растений линии GZI6-09 гибрида Вилина F1 нитратом серебра двукратно в
концентрации 1,0 г/л в фазах 2-х и 4-х настоящих листьев, DiI6-09 гибрида Лорд F1 - 0,8 г/л в фазе 4-х настоящих листьев;
- использование этрела и азотнокислого серебра при гибридном семеноводстве цуккини путем естественного переопыления родительских линий без применения ручного опыления позволяет снизить затраты на 13 %, увеличить уровень рентабельности на 50 %.
Обоснование и достоверность научных положений. Исследования выполнены по методикам, рекомендованным научными учреждениями страны. Все выводы и предложения подтверждены экспериментальными исследованиями, статистической обработкой полученных данных.
Связь диссертационной работы с производством.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическими планами НИР отдела селекции ФГБНУ ВНИИО.
Личный вклад соискателя. Работа выполнена в 2010-2013 гг. лично. Доля личного участия в проведении опытов 100 %.
Объем и структура диссертационной работы. Диссертация изложена на 120 страницах компьютерного текста, содержит 22 таблиц, 19 рисунков. Состоит из общей характеристики работы, обзора литературы, методической части, результатов исследований, экономической оценки, выводов, рекомендаций по использованию результатов исследований, библиографического списка, включающего 178 наименований, в т.ч. 112 иностранный источник.
Морфологическая характеристика и отношение кабачка к факторам окружающей среды
Кабачок - однолетнее, перекрестноопыляющееся, однодомное растение, с сильно развитым стеблем, крупными листьями и цветками. Имеет мощную корневую систему, состоящую из главного стержневого корня, боковых корней, придаточных и мелких сосущих корней. С увеличением порядка, длина корней уменьшается (Юрина, 1967).
Главный корень проникает в почву на глубину до 1,0-1,7 м. У кабачка, как и у других тыквенных, рост корней опережает рост стеблей и листьев. На 5-е сутки после появления всходов главный стержневой корень обычно проникает в почву на глубину до 20 см, в фазе 5-7 листьев - на глубину более 1 м. К периоду цветения формирование корневой системы почти заканчивается (Юрина, 1967).
Цветки кабачка раздельнополые, крупные, ярко-желтые, чашечка 5-лопастная. Цветение начинается примерно через месяц после появления всходов, а еще через 7-12 суток формируются товарные плоды. В раскрытом состоянии цветок находится один день. Женский цветок уже в день распускания обнаруживает ясную завязь, в большей или меньшей степени, предопределяющую форму будущего плода. Плод - тыквина, имеет внутреннюю полость с плацентой и семенами и в коре панцирный слой различной толщины. Пыльца тяжелая, пыльцевые зерна 116 мкм. Основными
переносчиками пыльцы являются пчелы, а также осы и шмели, которых привлекает большое количество нектара в цветках. Нектарники находятся у основания тычинок и пестика. Наиболее интенсивное выделение нектара происходит рано утром (7-10 ч), в это время наблюдается наибольшее посещение цветков насекомыми. В зависимости от погодных условий цветки раскрываются между 5-7 часами утра. Опыление распустившихся цветков заканчивается обычно в первой половине дня. Лучшая завязываемость семян отмечается, когда опыление происходит в ранние часы (5-10 ч на юге и до 11 ч в средней полосе). Благоприятными условиями для оплодотворения являются температура воздуха +18…+25С и относительная влажность воздуха 40-50 % (Лебедева, 2000).
Семена кабачков по внешнему виду напоминают семена тыквы C. pepo L. Средняя длина их 14,9 мм, ширина 8,1 мм, толщина 2,3 мм. Индекс формы 1,8. Масса 1000 семян составляет 120-130 г. В 1 г содержится 8-10 семян. Число сформировавшихся семян в плоде кабачка в биологической спелости составляет от 43 до 73 % к числу семяпочек. При выращивании этих же сортов в Ставропольском крае семенная продуктивность увеличивается до 83-98 % (Лудилов, 2005).
У кабачка формирование семян длится 25 суток после опыления, но для достижения требуемых кондиций семян необходимо дозаривание плодов не менее 30 суток при среднесуточной температуре +15…+18С. Во время полного созревания семена кабачка содержат 35-40 % воды. Это является показателем зрелости семян и срока их выделения из плодов (Ермоленко, 1982). Семена из перезрелых форм обладают пониженной всхожестью и энергией прорастания.
Семена кабачка прорастают при температуре воздуха +8…+9С, наиболее благоприятная температура воздуха для прорастания +25…+27С, всходы появляются при этом через 4-6 суток; при температуре воздуха +18…+20С - через 6-8 суток. Минимальная температура воздуха для развития плода +15С, оптимальная - +25…+27С. Для роста растений необходима температура не ниже +12…+15 С. При снижении температуры ниже +10С способность корней к подаче воды падает, в листьях уменьшается интенсивность обмена веществ и разрушается хлорофилл, листья желтеют (Юрина, 1967; Ермоленко, 1982).
Наиболее критический период роста и развития тыквенных культур -время от появления всходов до образования 3-х настоящих листьев. Относительное понижение ночных температур в этот период способствует более раннему созреванию женских цветков и одновременно тормозит развитие мужских цветков. Интервал между цветением женских и мужских бутонов определяется уровнем минимальных и суммой среднесуточных (активных) температур в этот период. Если сумма температур в течение 30 суток после всходов не превышает +400…+450С, цветение растений, особенно мужских цветков, значительно задерживается. Под влиянием пониженных температур в период дифференциации генеративных органов не только замедляется начало цветения мужских цветков, но также сокращается их количество в первые дни цветения (Ермоленко, 1982).
Кабачок (Cucurbita pepo L.), как правило, однодомный. Мужские цветки расположены на конце тонкого стебля и имеют три пыльника, тогда как женские цветки - на конце коротких цветоносах, имеют густую и двулопастную стигму; рыльце расположено у основания венчика и разделено на 3-5 частей. Женские цветки производят больше нектара и привлекают больше пчел, чем мужские цветки. Пыльцевые зерна большие и хорошо подходят для насекомых. Цветы открываются рано утром и закрываются около полудня того же дня, никогда не возобновляются (Free, 1992; Nepi and Pacini, 1993).
Экспрессия сексуализации у C. pepo, как у других видов семейства Тыквенных, изменяется в трех различных фазах (рис 5). В ходе первого этапа растения производят только мужские цветки (обычно 4-8, содержит первые узлы), вторая фаза начинается с появления первого женского цветка и характеризуется чередованием мужских цветков и женских, в третьей фазе в основном формируются женские цветки (Pearanda et al., 2007; Manzano, 2009).
Жизнеспособность пыльцы во вновь открытом мужском цветке составляет около 92 %, но снижается до 75 % к тому времени, когда цветок закрывается в то же утро, и лишь 10 % на следующий день (Nepi and Pacini, 1993).
Для одновременного раскрытия мужских и женских цветков необходима минимальная температура +10…+12С в первые 3 недели после всходов (при влажности воздуха 52-54 %) (Ермоленко, 1982). Следует отметить, что процессы опыления и формирования семян тыквенных культур значительно замедляются при среднесуточной температуре +14…+16С. Ограниченное опыление, как следствие нарушения процессов оплодотворения, обычно приводит к значительному снижению плодоношения (Андриевская, 1987).
Женские и мужские линии, гибриды кабачка
Sidhu et al. (1981) отметили длину главного стебля у дыни при применении этрела (100 ppm) в фазах 2 и 4 листьев по сравнению с контролем (182,6 см).
Использование этрела (100 ppm) в фазах 2 и 4 листьев способствовало у Cucumis melo var. рubescens увеличению длины главного стебля и получению большого числа плетей по сравнению с контролем (El-Kholy и Hafeez, 1982).
Alikhan et al. (1985) обнаружили подавление главного стебля и увеличения числа плетей у Citrullus lunatus Thumb. Monsf. по сравнению с контролем при применении этрела (250 ppm) в фазе 2-4 листьев.
Применение этрела (100 ppm) сократило у арбуза и Cucurbita pepo L. длину плети и увеличил ее число по сравнению с контролем (Arora et al., 1985).
Kumar и Rao (1988) наблюдали у Luffa acutangula Roxb. увеличение длины главного стебля (6,23 см) по сравнению с контролем (6,1 м) при применении этрела (50 ppm) в фазе 4 листьев, в то время как концентрация 25 ppm увеличила число плетей на растении.
Использование этрела (200 ppm) снизило у огурца длину стебля (62,3 см) по сравнению с контролем (Sitaram et al., 1988).
Rafeekher et al. (2002) отметили у огурца снижение числа плетей (5,2 шт.) при применении этрела (200 ppm) по сравнению с контролем (28,5 шт.). Влияние этрела на экспрессию сексуализации Применение этрела (500 ppm) снизило соотношение полов, стимулируя образование большого числа женских цветков у Cucurbita moschata Poir. (Shanmugavelu et al., 1973).
Mangal et al. (1981) отметили минимальное число дней, необходимых для инициирования первого женского цветка у Momordica charantia L. (56,2), при применении этрела (500 ppm) в фазе 4 листьев через 15 суток после опрыскивания по сравнению с концентрацией 250 ppm и контролем (62,7).
У дыни применение этрела (100 и 250 ppm) в фазах 2 и 4 листьев в течение лета и сезона дождей привело к задержке начала развития мужского и женского цветка и индуцировало мужские и женские цветки на более высоких узлах по сравнению с контролем. Низкое соотношение полов (1:3,3) отмечено при применении этрела (100 ppm) по сравнению с контролем (1:3,91) (Sidhu et al., 1981).
El-Kholy и Hafeez (1982) у Cucumis melo var. рubescens наблюдали минимальное число мужских цветков (7,1), большее число женских (5,3) на растении и низкое соотношение полов (1,3) при применении этрела (100 ppm) в фазах 2 и 4 листьев по сравнению с контролем (32,8; 3,5 и 36,4 соответственно).
Sidhu et al. (1982) сообщили, что применение этрела (100, 250 и 500 ppm) оказалось эффективным для задержки числа дней, необходимых для формирования первого мужского цветка у Cucumis melo L., продвигая число дней, необходимых для формирования первого гермофродитного цветка, индуцирования мужского цветка на более высоких узлах и гермафродитного цветка на нижнем узле у сорта Hara Madhu. Самое низкое соотношение полов (1:1,2) отмечено при применении этрела (500 ppm), 250 ppm – 1:1,14 и 100 ppm – 1:1,5 по сравнению с контролем.
Matlob и Basher (1983) наблюдали подавление тычиночного цветка, появление первого пестичного цветка на более низком узле, увеличение числа женских цветков, повышение соотношения полов при применении этрела на Cucurbita pepo L.
Применение этрела (50, 100 и 150 ppm) в фазах 2 и 4 листьев у огурца затягивало формирование первого мужского цветка, сократило число дней, необходимых для формирования первого женского цветка. Использование этрела (100 ppm) оказалось эффективным для стимулирования образования женского цветка и снижения соотношения полов (Singh and Singh, 1984).
Verma et al. (1984) сообщили, что применение этрела (100 и 200 ppm) в фазах 2 и 4 листьев показало незначительное различие в течение нескольких дней в появлении первого мужского и первого женского цветка у Momordia charantia L. Использование этрела (100 ppm) способствовало формированию меньшего числа мужских цветков (42,6) и большего числа женских цветков (19,1) по сравнению с контролем (60,7 и 14,7 соответственно).
Arora и Pratap (1988) у Cucurbita moschata Duch. ex. Poir. зафиксировали при применении этрела (100 ppm) в фазах 2 и 4 листьев увеличение положения узла, имеющего первый мужской цветок (от 10,5 до 13,1). Применение этрела (250 ppm) снизило положение узла с первым женским цветком (от 23,1 до 16,4), увеличило число дней до начала формирования первого пестичного цветка (58,9 до 46,7) и снизило соотношение полов (от 6,4 до 2,3).
Arora и Pratap (1988) записали у Cucurbita moschata Duch. ex. Poir. раннее появление большого числа женских цветков и низкое соотношение полов при применении этефона (250 ppm).
Kumar и Rao (1988) заметили, что у Luffa acutangula Roxb. Применение этрела (100 ppm) в фазе 4 листьев увеличило положение узла, имеющего первый мужской цветок (с 2,66 до 21,33), снизило положение узла с первым женским цветком (с 23,0 до 15,66), сократило число дней, необходимых для появления первого мужского цветка (от 50,0 до 41,0), уменьшило число женских цветков (от 24,0 до 41,0) и снизило соотношение полов от 1:65,99 до 1:7,59. Saimbhi и Gill (1988) сообщили, что использование этефона (390 ppm) увеличило число женских цветков на растении Cucurbita pepo L. по сравнению с контролем. Sitaram et al. (1988) записали у огурца большое число женских цветков на растении (24,7 шт.) при применении этефона в концентрации (200 ppm) по сравнению с контролем (19,4 шт.).
Влияние обработки семян материнских линий гибридов Вилина F1 и Лорд F1 этрелом на уровень сексуализации растений кабачка
В опытах проводили фенологические наблюдения. Отмечали дату посева, появления единичных (10 %) и массовых (75 %) всходов, единичного (10 %) и массового (75 %) цветения мужскими и женскими цветками, единичного (10%) и массового (75 %) появления завязей, единичного (10 %) и массового (75 %) появления плодов в технической спелости, первого и последнего сбора плодов в технической спелости.
Биометрия: высота растения; число листьев на растении; число мужских и женских цветков; узлы заложения первого мужского и женского цветка; длина и ширина листа; длина черешка листа; устойчивость растений к настоящей мучнистой росе; длина, ширина, масса плода; выход стандартной и нестандартной продукции; выход семян (шт. и г из плода, % от массы плода, т/га), масса 1000 шт. семян, энергия прорастания и полевая всхожесть семян. Подсчет образовавшихся мужских и женских цветков проводили регулярно с начала цветения (10-15 июня) в течение 15 суток.
Оценка морфологических признаков цуккини (Фурса, 1985; Юрина, 1966; Тараканов и др., 1987), характеризующих особенности внешнего строения и его органов: стебель, лист, опушение, растение, плод. Номер узла, в каком мужской или женский цветок впервые появился, подсчитывали от уровня земли на пяти отмеченных растениях, и была вычислена средняя.
Всего число дней, от даты посева до даты первого цветения мужского и женского цветка, было отмечено у пяти отмеченных растений, и была вычислена средняя.
Число женских и мужских цветков учитывали на 5 растениях. Соотношение пола определяли как отношение общего числа женских цветков к общему числу мужских.
Семенники убирали 20 сентября. Выделение семян длилось со второй половины сентября до конца октября.
Энергию прорастания и всхожесть свежесобранных 1000 семян из каждой партии и каждой обработки определяли в 4-х кратной повторности в соответствии с ISTA (Anon., 1996). Массу 1000 семян определяли в соответствии с ISTA (Anon., 1996).
Степень поражения растений настоящей мучнистой росой (НМР) оценивали по состоянию верхней стороны листа, пользуясь 5-бальной шкалой: 0-здоровые растения; 0,1-единичные пятна с едва заметным налетом; 1,0-поражено до поверхности листа; 2,0-поражено до поверхности листа; 3,0-поражено более поверхности листа (Методические указания по изучению и поддержанию коллекции огурца, 1977).
Экономическую эффективность гибридного семеноводства кабачка расчитывали согласно Методике определения экономической эффективности научных достижений в селекции и семеноводстве овощных культур (М., 2011).
Московская область находится на Русской равнине в Центральном районе Нечерноземной зоны Российской Федерации. На территории Московской области преобладают подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные и аллювиальные почвы. Климат области умеренно-континентальный с теплым летом и умеренно-холодной зимой, устойчивым снежным покровом и хорошо выраженными переходными сезонами.
Годовая сумма положительных температур составляет +2300…+2800С. Зима сравнительно холодная, с высотой снежного покрова достигающего 30-53 см и продолжительностью 137-145 дней.
Погодные условия весны характеризуются неустойчивостью, часто в мае отмечается возврат холодов, при этом температура воздуха опускается ниже 0С, что отрицательно сказывается на развитии культивируемых растений. Летний период начинается со II декады мая и продолжается до II декады сентября. Самый теплый летний месяц – июль, среднемесячная температура которого составляет от +17,1 до +21,0оС. Иногда наблюдается повышение температуры до +36…+38С (редко, менее чем один раз в 5 лет).
Московская область относится к зоне достаточного увлажнения. Годовая сумма осадков составляет 550-650 мм, при этом большая их часть – 2/3, выпадает в виде дождя и 1/3 –в виде снега. Летом в среднем за месяц выпадает 70-80 мм осадков, максимальное их количество приходится на июль и август. В период активной вегетации растений (май-июнь) часто отмечается дефицит осадков, что приводит к сдерживанию роста и угнетению растений. Средняя продолжительность периода с температурой выше +5С составляет 171-177 дней (с 17-20 апреля по 9-12 октября). Сумма эффективных температур варьирует по годам в пределах от 2250 до 2400С. Суммарная солнечная радиация составляет 87 ккал/см в год, из них 41 ккал/см – в виде рассеянной радиации.
Вегетационный период 2011 г. по большинству показателей близок к среднемноголетним данным. Однако из-за крайне не равномерного распределения осадков в течение вегетации в слое 0-20 см отмечен низкий уровень влажности 28,7 % в мае и 30,8 % - в июне. Большая часть фотоассимилятов шла на образование все новых мелких корешков и корневых колосков, уменьшалось накопление надземной массы вегетативных органов растений, что в дальнейшем негативно сказалось на формирование урожая. В этот период проводили поливы нормой 300 м3/га 1 раз в неделю. В июле - начале августе, сентябре - октябре растения были в достатке обеспечены влагой. Снижение влажности почвы в слое 0-20 см произошло лишь в конце августа до 57,8 % (рис. 10).
Характеристика гетерозисных гибридов кабачка по скороспелости и продуктивности
Большое значение в деле внедрения гетерозисных гибридов кабачка в производство имеет налаженное их семеноводство, которое имеет свои особенности. Гибридное семеноводство имеет два основных способа получения семян - это искусственное опыление с изоляцией цветков и естественное, свободное переопыление родительских форм.
Ествественное скрещивание с использованием регуляторов роста способствовало формированию максимальной урожайности семян: гибрида Вилина F1 - 0,83 т/га, Лорд F1 - 0,82 т/га за счет высокой массы семян с плода (20,3 и 20,5 г соотвественно) и семенной продуктивности (43,6 и 43,1 г/растение соотвественно), по сравнению с искусственным опылением (табл. 14).
В целом, при искусственном опылении выход гибридных семян Вилина F1 и Лорд F1 одинаков – в пределах 0,72 т/га, при естественном опылении – 0,82-0,83 т/га. Выявлено, что при естественном опылении с использованием регуляторов роста урожайность семян на 13,9-15,3 % выше по сравнению с искусственным опылением.
В производстве выход семян из плодов кабачка и патиссона составляет 1-1,5 % массы плодов. В наших исследованиях при искусственном скрещивании у гибрида Вилина F1 выход семян из плодов составил 1,16 % , Лорд F1 – 0,90 % от массы плода. При естественном переопылении с использованием регуляторов роста этот показатель составил 1,23 и 1,01 % соответственно.
Выделенные семена подсушивали в течение 8-10 суток на воздухе (естественная сушка) при температуре воздуха не менее +180С до влажности 8 %. Таблица 14 – Завязываемость плодов и урожайность семян гибридов Вилина F1 и Лорд F1 в зависимости от вида скрещивания (среднее за 2011-2012 гг.)
Посевные качества семян характеризуют их пригодность к посеву. Они определяются энергией прорастания, всхожестью, массой 1000 семян и чистотой. Чистоту семян обеспечили ручным выделением семян из плодов. Максимальная лабораторная всхожесть семян получена при естественном опылении с использованием регуляторов роста у гибрида Вилина F1 99,8 %, Лорд F1 – 96,1 %. При этом полевая всхожесть семян составила 92,8 и 94,6 % соответственно (табл. 15).
Линия, гибрид Вид скрещивания Энергия прорастания, % Лабораторная всхожесть, % Полевая всхожесть, %
Таким образом, при естественном переопылении с использованием регуляторов роста урожайность семян гибридов кабачка в 1,1-1,2 раза выше (12,5-15,0 %), а полевая всхожесть на 5,4-6,3 % выше по сравнению с искусственным опылениемХарактеристика гетерозисных гибридов кабачка по скороспелости и продуктивности Скороспелость у кабачка устанавливается по периоду всходы - первые 3 сбора плодов в фазе технической спелости.
У обоих изученных гибридов кабачка, полученных при скрещивании линий, период от полных всходов до 1-го сбора плода составил 43 сутки, т.е. имеет промежуточное значение по скороспелости (табл.18).
В структуре урожая гибридов F1 важную роль играют размер и масса плода, его число на растении. У гибрида Вилина F1 при естественном опылении число плодов на растении больше на 2 шт., масса выше на 0,2 кг, длина – на 1,6 см, диаметра плода – на 0,5 см по сравнению с искусственным. Товарность плода составила 97,0 %. Аналогичная закономерность прослеживается и у гибрида Лорд F1, хотя масса плода однакова (0,8 кг) при искусственном и естественном опылении. Товарность плода у гибрида составила 98,6 % (табл. 19).
По обоим испытанным гибридам кабачка отмечена общая тенденция: гибриды, полученные в результате естественного опыления, имеют большую раннюю (2,2-2,9 кг/растение) и общую (7,2-8,0 кг/растение) продуктивность по сравнению с искусственным (1,9-2,1 и 4,8-5,6 кг/растение соответственно) (табл. 20).
При скрещивании родительских линий при создании гибрида Вилина F1, имеющих окраску плодов зеленую и светло-зеленую, гибрид получил окраску плода зеленый с прерывистыми зелеными полосами. В силу своей генетики зеленый цвет доминирует над светло-зеленым, а полосатость над безрисунчатостью (Фурса, 1982). Гибрид Лорд F1 был получен в результате скрещивания линий, имеющих темно-зеленую окраску плода с зеленой, в результате был получен гибрид с зеленой окраской плодов, в результате рецессивного расположения аллелей гена, отвечающего за темно-зеленую окраску плода, доминируещего над зеленой.
Результаты грунтконтроля показали, что у гибрида Вилина F1 при искусственном опылении отмечено 0,5 %, при ественном – 1,8 % темно-зеленых плодов; у гибрида Лорд F1 – 0,6 и 2,0 % соответственно светло-зеленых плодов (табл. 21). Таблица 21 – Результаты грунтконтроля гибридов кабачка в зависимости от вида скрещивания (2013 г.) Линия, Вид Отклонение от основного гибрида Уровень гибрид скрещивания темно-зеленая, % светло-зеленая, % гибридности,% Вилина F1
Допустимым уровнем гибридности для производственных посевов является 95 %. По исследованиям Дютина (2000) уровень гибридности при свободном переопылении родительских форм зависит от материнской линии: чем сильнее выражено проявление женского пола, тем выше выход гибридных семян.
Уровень гибридности полученных семян испытанных гибридов от естественного опыления составила 98,2 %, от искусственного – 99,5 %.
Таким образом, при ественном опылении с использованием этрела и азотнокислого серебра гибридность семян кабачка высока и составляет 98 %, что они вполне пригодны для прозводственных посевов.