Сравнительное изучение возделываемых сортов сои в Северо-Кавказском регионе по накоплению надземной массы, элементам структуры растений и биологическому урожаю. Выявление признаков раннеспелых растений сои, связанных непосредственно с урожайностью семян.
Аннотация к работе
Настоящая статья основана на данных анализа 5 раннеспелых сортов сои, которые были включены в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию с 1994 по 2007 гг., и широко возделывались в Северо-Кавказском регионе. В связи с тем, что ранее в основном выращивали сорта с более продолжительным периодом вегетации набор изучаемых сортов оказался не большим. Коэффициент корреляции продолжительности периода всходы - начало цветения с урожайностью составил r=-0,380, в отдельные годы, достигая r=-0,760, что свидетельствует о преимуществе сорта Дельта, у которого этот период проходил в среднем за 32 дня, против 37-39 суток у остальных сортов (рис. Установлена существенная разница в продолжительности периода цветения, так сорт Дельта в среднем за годы испытаний цвел 41 день, в то время как сорт Армавирская 2-26, остальные сорта проходили этот период за 34-37 суток. Сравнительное изучение сортов по биологическому урожаю показало, что сорта Армавирская 2, Быстрица 2 и Дуар несколько уступали сортам Дельта и Альба по этому показателю, и только благодаря эффективному перераспределению пластических веществ (высокому уборочному индексу) сорт Дуар показал урожайность семян на уровне сортов Дельта и Альба (табл.В результате анализа отдельных признаков и свойств растений пяти раннеспелых сортов сои установлено, что высокопродуктивные сорта характеризуются ранним наступлением фазы цветения и увеличенным периодом цветения, более эффективным перераспределением сухого вещества из вегетативных в генеративные органы растений и между семенами и створками бобов; формированием 70-80 % бобов в нижней и средней частях растения, пониженным количеством ветвей и крупными семян.
Введение
Повышение урожайности сельскохозяйственных культур - основная задача селекционеров. Проведение более осознанной оценки материала и снижение эмпирической составляющей увеличивает возможность достижения желаемого результата. Ряд ученых считает, что изучение тенденций изменения хозяйственно ценных признаков в ретроспективе имеет важное значение [1, 2]. По мнению Н.В. Фесенко, Г.Е. Мартыненко эволюционный подход создает предпосылки для научного обоснования выбора направления селекции и позволяет исключить попытки "улучшить" произвольно выбранные признаки без учета их реальной роли в жизнедеятельности культуры [3]. Нами ранее проводился ретроспективный анализ среднеспелых сортов сои, на основе которого была разработана модель сорта [4]. Сравнительный анализ раннеспелых сортов сои, возделываемых в этом регионе, проводится впервые.
Материалы и методы. Настоящая статья основана на данных анализа 5 раннеспелых сортов сои, которые были включены в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию с 1994 по 2007 гг., и широко возделывались в Северо-Кавказском регионе. В связи с тем, что ранее в основном выращивали сорта с более продолжительным периодом вегетации набор изучаемых сортов оказался не большим.
Сорта высевались на ЦЭБ ВНИИМК (г. Краснодар) по общепринятой технологии возделывания сои. Повторность в опытах трехкратная, размещение делянок систематическое. Уборку проводили вручную, путем срезания растений двух учетных рядов серпом и дальнейшим обмолотом селекционным комбайном. Перед обмолотом учитывали массу снопов для расчета показателя уборочного индекса (отношение массы семян к биологической урожайности). Элементы структуры урожая определяли по пробным снопам, срезанным перед уборкой с двух повторностей опыта с площади 1 м2.
Результаты и обсуждение
Продолжительность вегетации изучаемых сортов в среднем за 6 лет составила 108-112 суток. Анализ продолжительности межфазных периодов показал, что их длительность достаточно сильно влияет на продуктивность растений. Коэффициент корреляции продолжительности периода всходы - начало цветения с урожайностью составил r=-0,380, в отдельные годы, достигая r=-0,760, что свидетельствует о преимуществе сорта Дельта, у которого этот период проходил в среднем за 32 дня, против 37-39 суток у остальных сортов (рис. 1).
Установлена существенная разница в продолжительности периода цветения, так сорт Дельта в среднем за годы испытаний цвел 41 день, в то время как сорт Армавирская 2-26, остальные сорта проходили этот период за 34-37 суток. Следует отметить, что наиболее тесная связь этого показателя с продуктивностью (r=0,647…0,813) отмечена в годы с достаточным количеством осадков в этот период, что говорит о высокой адаптивности сортов, способных в благоприятных условиях более полно реализовать потенциал продуктивности.
Сравнительное изучение сортов по биологическому урожаю показало, что сорта Армавирская 2, Быстрица 2 и Дуар несколько уступали сортам Дельта и Альба по этому показателю, и только благодаря эффективному перераспределению пластических веществ (высокому уборочному индексу) сорт Дуар показал урожайность семян на уровне сортов Дельта и Альба (табл. 1). Таким образом, в результате селекции раннеспелых сортов сои, как и у других сельскохозяйственных культур и сортов сои с более продолжительным периодом вегетации высокая семенная продуктивность достигнута, в том числе за счет эффективного перераспределения ассимилятов из вегетативных в генеративные органы растений. Следует отметить, что повышение биологического урожая у раннеспелых сортов может привести к дальнейшему росту урожайности семян, т.к. коэффициент корреляции между этими показателями равен 0,591. Главное в этом случае вести отбор без увеличения продолжительности периода вегетации.
Таблица 1 - Результаты оценки раннеспелых сортов сои по накоплению надземной массы и урожайности семян 2006-2012 гг.
Сорт Год районирования сорта Биологический урожай, т/га Урожайность семян, т/га Уборочный индекс
Быстрица 2 1994 5,47 1,22 0,22
Армавирская 2 2000 5,25 1,44 0,27
Дельта 2003 5,65 1,81 0,32
Дуар 2005 5,42 1,76 0,32
Альба 2007 5,79 1,81 0,31
НСР 05 0,25 0,09
Высота растений изучаемых сортов изменялась от 79 до 114 см (табл. 2). Коэффициент корреляции не показал существенной зависимости продуктивности от этого показателя, тем не менее, отмечена высокая связь высоты растений с количеством бобов в нижней и средней частях растения (r=0,918 и 0,848 соответственно). В то же время урожайность оказалась тем выше, чем больше бобов сформировалось в этих частях растения. Таким образом, наиболее эффективное распределение бобов на растении отмечено у сортов Дельта, Быстрица 2 и Альба (рис. 2). Именно такое развитие бобов позволяет растениям более эффективно использовать накопившиеся в вегетативных органах пластические вещества и в меньшей степени снижать урожай при неравномерном выпадении осадков.
Таблица 2 - Характеристика раннеспелых сортов сои по элементам структуры урожая 2007, 2009, 2012 гг.
Сорт Высота растений, см Высота прикрепления нижнего боба, см Количество ветвей на растении, шт. Количество на растении, шт. Масса 1000 семян, г Доля створок в генеративной части, %
бобов семян
Быстрица 2 114 21 2,8 34 71 116 34
Армавирская 2 79 19 2,8 48 80 133 36
Дельта 103 15 1,8 40 82 169 32
Дуар 100 20 2,7 37 75 117 30
Альба 109 18 2,1 43 93 149 31
НСР 05 6,7 1,4 0,57 Fф<Ft Fф<Ft 7,4 2,1
Рис. 2 - Распределение бобов по ярусам растений у раннеспелых сортов сои (2007, 2009, 2012 гг.)
Наличие тесной отрицательной связи (r=-0,801) между количеством ветвей и урожайностью свидетельствует о том, что более продуктивны сорта с пониженным их количеством. Наименьшее количество ветвей в опыте отмечено у сорта Дельта, в среднем 1,8 шт. на растение, наибольшее - у сортов Быстрица 2, Армавирская 2 и Дуар - 2,7-2,8 шт. на растение.
Связь между количеством бобов на растении, бобов в одном узле, семян в бобе и продуктивностью характеризовалась как слабая или очень слабая, в то время как с массой 1000 семян и количеством семян на растении - высокая, причем эти два показателя не компенсируют, а дополняют друг друга, т.к. коэффициент корреляции между ними равен 0,700.
Эффективное распределение пластических веществ между семенами и створками бобов также способствует повышению продуктивности растений (коэффициент корреляции между урожайностью семян и долей створок в бобах был -0,562). Доля створок в генеративной части растений у сортов Дуар, Альба, Дельта составила 30-32 %, в то время как у менее продуктивных сортов Быстрица 2 и Армавирская 2-34 и 36 %. раннеспелый соя урожайность признак
Вывод
В результате анализа отдельных признаков и свойств растений пяти раннеспелых сортов сои установлено, что высокопродуктивные сорта характеризуются ранним наступлением фазы цветения и увеличенным периодом цветения, более эффективным перераспределением сухого вещества из вегетативных в генеративные органы растений и между семенами и створками бобов; формированием 70-80 % бобов в нижней и средней частях растения, пониженным количеством ветвей и крупными семян.
Список литературы
1. Пыльнев В.В. Закономерности эволюции озимой пшеницы в результате селекции: автореф. дис. д-ра биол. наук - М., 1998. - 35 с.
2. Наволоцкий В.Д. Обоснование модели сорта ярового ячменя для условий неустойчивого увлажнения / В.Д. Наволоцкий, А.К. Ляшок // С. -х. биология, 1987. - № 7. - С. 26-32.
3. Фесенко Н.В. Эволюционные аспекты селекции растений / Н.В. Фесенко, Г.Е. Мартыненко // С. -х. биология, 1992. - № 3. - С. 3-12.
4. Мирошниченко М.В. Изменение хозяйственно биологических признаков сортов сои в результате селекции: дис. … канд. биол. наук: 06.01.05: защищена 17.05.2005 / Мирошниченко Марина Валериевна - Краснодар, 2005. - 167 с.