гибриды подсолнуха
Подсолнечник, селекция, гибриды, биоклиматические факторы, урожайность, площадь листовой поверхности
Количество селекционных разработок подсолнечника (самой распространенной в Украине масличной), занесенных в Реестр сортов растений, растет с каждым годом [1]. В настоящее время актуальным вопросам производства подсолнечника является не только получение минимума урожайности, который бизабезпечивекономичну целесообразность выращивания, но и раскрытия потенциальных возможностей культуры при полном использовании ресурсов экологической зоны [2]. Стоит задача по созданию такого морфофизио-логического типа, который имел обеспечить формирование высокого уровня урожайности в годы с различным сочетанием биоклиматических факторов [3, 4]. Это достаточно сложная задача, что связано, прежде всего, с повышением частоты и уровня стрессов температурного режима и влагообеспеченности, которые отмечены в последние годы [5]. Разработка модели гибрида, которая дает возможность раскрыть его потенциал в определенных экологических условиях, является насущной шагом для обеспечения современной методологии гетерозисных селекции [6]. Исходным условием данного анализа является определение ресурсов и особенностей характера изменчивости и динамики биоклиматических факторов зоны выращивания [7, 8]. Создание современных гибридов требует усовершенствования системы селекционных оценок и, соответственно, технологии селекции. Исходя из этого, возникает необходимость проведения исследования особенностей формирования морфологических и хозяйственных признаков, их изменчивости и взаимосвязи, что позволит разработать модель гибрида для конкретной экологической зоны.
Исследование проведено на полях научной севооборота Института растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН, которые расположены в восточной части Левобережной Лесостепи Украины, в 2007-2009 гг Годы исследований имели четко выраженные особенности сообщения температурного режима и влагообеспеченности. Так,
© В. П. Коломакская, В. В. Кириченко, 2011.
ISSN 0582-5075. Селекция и семеноводство. 2011. Выпуск 99.
2007 отличался повышенными температурами по сравнению с многолетними протяжении всего вегетационного периода подсолнечника, а 2008 год — наоборот, характеризовался умеренными температурами несколько ниже многолетние. Лишь в период формирования семян наблюдалось значительное повышение температуры. Май 2009 характеризовался низкими температурами в первой и второй декадах сравнению с среднемноголетнего, что привело к задержке периода прорастания семян и получения всходов подсолнечника.
По динамике осадков выделился 2007 год, который должен умеренное количество осадков на протяжении почти всего вегетационного периода и значительную — в третьей декаде июня. Неравномерная количество осадков в течение вегетационного периода зафиксирована в 2008 году. Наиболее засушливым был 2009 год, особенно во второй части вегетационного периода. В целом, при значительных различиях в течение вегетационного периода, наиболее оптимальным для роста и развития растений подсолнечника был 2007 год, наиболее неблагоприятным — 2009 год.
Материалом исследований были 78 гибридов подсолнечника, подавляющее количество которых промышленными гибридами ведущих селекционных учреждений Украины и иностранных учреждений и фирм. Они относились к разным группам спелости: скороспелой, раннеспелой, среднеранней и среднеспелого. Гибриды подсолнечника изучены по методике проведения предварительного испытания. Оценку по ряду господарськоцинних и морфологических признаков проведено по общепринятой методике [9]. Площадь листовой поверхности на фазах развития: «три пары настоящих листьев», «звездочки», «цветение» и «созревания» определяли по оригинальной собственной методике. Для анализа результатов использовали методы вариационного и дисперсионного анализов [10].
Анализ экологических ресурсов зоны, начатый нами в предыдущих исследованиях [11], показал, что за последние два десятилетия изменчивость биоклиматич-ных факторов находится в значительных пределах. Так, коэффициент вариации по суммам температур по месяцам вегетационного периода подсолнечника составляет 11,4-19,4%, а по сумме осадков — 41,1-82,9%. Годы исследований (2007-2009 гг) не выходят за определенные пределы, но между собой достаточно контрастными, что позволяет определить генотипу особенности гибридов подсолнечника с различным уровнем адаптивности к стрессовым условиям.
Установлено генотипов разнообразия гибридов подсолнечника при хозяин-ськоциннимы и морфологическими признаками в пределах от 5 до 38% (табл. 1). Наименьшие коэффициенты вариации отмечены за содержанием масла и продолжительности вегетационного периода, что объясняется в первом случае уровнем селекционной про-разработки по этому признаку и требованиями к гибридам масляного направления использования, а во втором — ограничением экологических ресурсов зоны.
При этом, наибольшее многообразие гибридов выявлено по производительности гибридов и площадью листовой поверхности в различные фазы развития растений. Так, коэффициент вариации по площади листовой поверхности в фазе созревания достигает в разные годы 28,7-37,6%. Высота растения, количество листьев и диаметр корзины варьирует в исследуемых гибридов на уровне 5-12%.
Таблица 1
Уровень и изменчивость хозяйственных и морфологических признаков у гибридов подсолнечника, 2007-2009 гг
Урожайность гибридов является основной селекционной признаку, формирование которой зависит от ее составляющих, которые в свою очередь находятся под воздействием факторов внешней среды. Урожайность гибридов в среднем по выборке составила 3,18-3,59 т / га, самый высокий ее уровень зафиксирован в 2007 году. Как было отмечено выше, условия этого года были наиболее комфортными для развития растений подсолнечника. Результаты исследований 2007 года свидетельствуют о сравнительно высокие значения почти всех признаков, характеризующих развитие вегетативной и генеративной сфер гибридов подсолнечника. Но вместе с этим, следует отметить высокий уровень варьирования этих признаков в каждом из лет исследований.
С целью определения морфологических особенностей высокоурожайных гибридов подсолнечника и разработки их параметрической модели было подробно изучено динамику формирования листовой поверхности (рис. 1). Площадь листовой поверхности определяли течение вегетационного периода подсолнечника в фазах: «три пары настоящих листьев», «звездочки», «цветение» и «созревания». Гибриды были распределены на три группы согласно средним значением урожайности по опыта и его отклонением (х ± с).
Результаты анализа показали, что группы гибридов отличаются по площади листовой поверхности в различные фазы их развития и динамикой ее формирования. Исключение составляет фаза «три пары настоящих листьев», в которой не отмечено четкой дифференциации групп. Высокоурожайные гибриды подсолнечника существенно отличались от других, особенно значительная разница отмечена за динамикой формирования листовой поверхности в период «цветения-созревания», что подтверждает данные о существенности соотношение между площадью листовой поверхности в данные фазы.
По площади листовой поверхности в фазу созревания середньоурожайни гибриды также превышали низкоурожайной, хотя в фазу цветения она была больше в третьей группы. В состав высокоурожайных группы вошли гибриды: Борей, Рюрик (раннеспелые), Форвард, Квин (среднеранние). Эти гибриды похожие по динамике и уровню формирования листовой поверхности, однако несколько отличаются по интенсивности роста.
Также, следует отметить, что площадь листовой поверхности значительно зависит от погодных условий вегетационного периода. В годах исследований, которые характеризовались недостатком влаги, гибриды в среднем сформировали сравнительно невысокий уровень площади листовой поверхности. Поэтому, при обосновании модели высокоурожайных гибридов для зоны Лесостепи Украины следует учитывать пределы варьирования уровня признаков по годам и экологическую пластичность гибридов. Наиболее ценными в этом отношении являются гибриды, близкие к адаптивной нормы. При оптимальном типе реакции, при котором норма реакции гибрида соответствует экологическим условиям зоны, возможна реализация его генетического потенциала по ценным признакам.
Таким образом, определен уровень и пределы варьирования хозяйственных и морфологических признаков у гибридов подсолнечника. Установлены особенности динамики формирования листовой поверхности у гибридов с разным уровнем урожайности. Выделены гибриды с оптимальной динамике формирования листовой поверхности и высоким уровнем урожайности.
Дальнейшие исследования направлены на изучение количественных и качественных характеристик морфотипу у линий подсолнечника и их взаимосвязи с хозяйственными признаками.