CC BY
76
Литература.
1. Соловьёв А.В. Урожайность гречихи по влагообеспеченности посевов // Зерновое хозяйство. - 2007. - № 2. - с. 25-27.
2. Магафуров К.Б. Основы научных исследований. - Уфа: БГАУ, 2008.- 176 с.
3. Магафуров К.Б. Системное земледелие. Уфа, БНИИСХ. - 156 с.
SELECTION OF BUCKWHEAT FOR THE DROUGHT-RESISTANCE IN THE BASHKIR SCIENTIFIC RESEARCH INSTITUTE OF AGRICULTURE
F.F. Magafurova
Summary. As a result of the correlative and regressive analysis of interdependence between crop capacity and meteorological conditions there were discovered sorts and numbers of buckwheat good for extensive and intensive technologies. Local sorts Chishminskaya and Inzerskaya showed temperate reaction to the changes of hydrothermal conditions of the vegetation period. Siberian sort “Natasha” is characterized by the least reaction to the variations of hydrothermal conditions. It is better for the extensive ways of cultivation. For the intensive ways of cultivation there may be used future sorts on the basis of the hybrid populations 104 and 36.
Key words: buckwheat, selection, meteorological conditions, correlation, drought-resistance.
УДК 635.655
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ ОБРАЗЦОВ СОИ ИЗ МИРОВОГО ГЕНОФОНДА КОЛЛЕКЦИИ ВИР ПО ОСНОВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ КАЧЕСТВА СЕМЯН
М.С. РАКИНА, аспирант Кемеровский ГСХИ Е-mail: Ra [email protected]
Резюме. В условиях Кемеровской области в 2007-2009 гг. по признакам содержание белка и масла в семенах изучено 230 образцов сои из мирового генофонда коллекции ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова. С помощью регрессионного анализа выделен ряд образцов, характеризующихся различной экологической пластичностью и высокой стабильностью этих признаков. Это линии из Сибирского НИИСХ - Д-394, Д-130, Д-237, Д-188 и сорт Sitо (К-9837, Германия). Их можно использовать при выведении новых сортов сои для условий Западной Сибири.
Ключевые слова: соя, растительный белок, масло, группа спелости, экологическая пластичность, стабильность, коэффициент регрессии.
Постоянное увеличение значения сои в мировой экономике обусловлено комплексом ценных свойств и многоцелевым использованием ее зерна. Как считают американские эксперты, эта культура должна стать главным источником белка для потребления человеком в XXI веке. Коллекция сои ВИР, начало которой положено в 1923 г, содержит более 6000 образцов [3]. По мнению Н.И. Вавилова, проблема исходного материала имеет важное значение, и среди разделов селекции как науки занимает особое место, поскольку в огромной степени определяет ее успех. Использование коллекции продиктовано необходимостью определения спектра изменчивости признаков. Широкие географические испытания селекционного материала показывают его неодинаковую экологическую пластичность: одни образцы дают более стабильные урожаи, другие же сильно реагируют на изменение условий окружающей среды [6]. В связи с этим возникает необходимость определения экологической стабильности в конкретных математических выражениях.
Цель нашей работы - поиск источников хозяйственноценных признаков для селекции сои на повышеное содержание белка и масла в семенах в условиях ЗападноСибирского региона и изучение их адаптивных свойств.
Условия, материалы и методы. Постановку полевого опыта, наблюдения за ростом и развитием образцов проводили в 2007-2009 гг. в соответствии с методикой [4]. Содержание сырого протеина в абсолютно сухом веществе (Ы х 6,25) определяли по методу Кьельдаля (ГОСТ 10846-91), жира - в аппарате Сок-слета (ГОСТ 29033-91).
Дисперсионный и корреляционный анализ экспериментальных данных выполнены с помощью пакета статистических программ SNEDEKOR Сорокина О.Д. (2005)
Регрессионный анализ проводили по методу Эберхарта-Рассела. Он позволяет оценить пластичность по коэффициенту линейной регрессии (Ы) и стабильность через среднеквадратическое отклонение от линии регрессии (или варианса, s2d). Знание этих параметров дает возможность в той или иной степени прогнозировать поведение сорта в производственных условиях.
Коэффициенты линейной регрессии изучаемых образцов показывают их реакцию на изменение условий выращивания. Если значение Ы > 1, они обладают высокой отзывчивостью. Такие формы требовательны к агротехнике, поскольку наибольшая реализация их потенциала возможна только при высоком ее уровне. В случае, когда Ы < 1, сорт реагирует на изменение условий среды слабее, чем в среднем весь набор изучаемых образцов. Их лучше использовать на экстенсивном фоне, где такие сорта обеспечивают наибольший эффект при минимуме затрат. При Ы = 1 признак образца изменяется в соответствии с изменениями условий выращивания. Коэффициент линейной регрессии средней по опыту всегда равен 1.
Устойчивость того или иного признака в пространстве и времени характеризует варианса ^^), чем она мень-
ше, тем более стабильно проявление признака. Наиболее ценны генотипы, у которых коэффициент линейной регрессии (Ы) выше 1, а варианса ^^) несущественна.
Для вычисления коэффициентов линейной регрессии сначала определяли индексы условий среды, которые характеризуют изменчивость условий выращивания образцов и могут принимать, как положительные, так и отрицательные значения. Лучшие условия для роста и развития генотипов складываются в пунктах с положительными значениями индексов, худшие - с отрицательным.
В качестве материала для исследований использовали 230 образцов сои различного экологогеографического происхождения из мирового генофонда коллекции ВИР и Сибирского НИИСХ (г. Омск). Стандарт - сорт СибНИИК-315, внесенный в государственный реестр селекционных достижений по Западно-Сибирскому региону. Исследования проводили в селекционном поле Кемеровского НИИСХ, которое расположено в лесостепной зоне Кузнецкой котловины. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, среднегумусный, среднемощный, тяжелосуглинистый, рНКС| 5,9...6,2, содержание гумуса - 8,7...8,8 %, обменного калия и подвижного фосфора (по Чирикову) - 125.139 и 97.105 мг/кг почвы соответственно. Предшественник - чистый пар. В целом почва опытного участка типична для Кузнецкой котловины и благоприятна по агрохимическим показателям для возделывания сои.
По мнению многих авторов при гидротермическом коэффициенте (по Г Т. Селянинову, 1923) от 1,0 до 1,7 условия для роста и развития сои благоприятны, при 0,8...0,9 - влагообеспеченность пониженная, при 0,6...0,7 - недостаточная и при 0,4...0,5 - явно выраженная засуха [2].
В годы наших исследований величина этого показателя варьировала от 1,76 в 2007 г. до 1,26 в 2008 г
За период вегетации культуры в 2007 г выпало 403 мм осадков, в 2008 г. - 309 и в 2009 г. - 320 мм, что выше среднемноголетнего показателя на 124, 30 и 41 мм соответственно.
Сумма активных температур в годы исследований колебалась от 1986 до 2201 оС, этого вполне достаточно для роста, развития и получения полноценных семян скороспелых и среднеспелых сортов сои.
Результаты и обсуждение. В семенах стандартного сорта СибНИИК-315 содержалось 33,4 % белка и 18,3 % масла (табл. 1). По классификатору СЭВ [7] он относится низкобелковым и средемасличным сортам. Дисперсионный анализ экспериментальных данных показал, что сортов, достоверно превышающих стандарт по содержанию белка и масла в семенах, среди изученных форм нет. При этом наибольшее количество
Таблица 1. Содержание белка и масла в семенах образцов сои (2007-2009 гг.)
Название образца Белок, % Масло, %
СибНИИК-315 (стандарт) 33,4 18,3
Д-372 34,8 19,2
Д-130 33,9 17,9
Д-370 34,4 19,3
Д-422 37,7 18,5
Д-394 34,4 18,3
Д-237 34,1 18,8
Д-188 35,1 17,3
Дина 38,0 18,0
1073/4 36,3 19,6
БИо 32,7 19,4
НСР05 9,41 2,71
белка в зерне отмечено у образцов Д-422 (СибНИИСХ) и Дина (СибНИИСХ) - 37,7 и 38,0 % соответственно (НСР05=9,41), а масла - у образцов Д-370, Д-372 (СибНИИСХ), 1073/4 (К-10899, Польша) и Sito (К-9837, Германия) - 19,3.19,6 % (НСР05=2,71).
Многие ученые отмечают четко выраженную обратную корреляционную зависимость между количеством белка и масла в семенах [5]. Согласно результатам наших исследований в 2007 и 2009 гг связи между этими признаками в семенах сои не установлено (г= -0,08), а в 2008 г она была очень слабой (г= -0,21). Следовательно, в условиях Кемеровской области скорее всего возможно создание сортов с высоким содержанием белка и масла одновременно. Такая гипотеза согласуется с результатами исследований Ю.П. Мякушко (1965) в условиях Краснодарского края.
Результаты регрессионного анализа изменения признака содержание белка в семенах сои в зависимости от условий среды (рис.1) показывают, что линия
Рис. 1. Линии регрессии содержания белка в семенах с разцов по группам спелости (2007-2009 гг): --Ф-- - средняя по опыту; ■ ■ - среднеспелая группа; -л- - скороспелая группа.
регрессии, характеризующая его изменение в семенах образцов среднеспелой группы, расположена немного ниже, чем у скороспелой. Это говорит о более низкой концентрации белка в семенах среднеспелых образцов. При этом линии регрессии для обоих групп практически совпадают со средней по опыту, то есть коэффициенты регрессии образцов обеих групп близки к 1. Это означает, что количество белка в семенах варьирует в соответствии с изменениями условий среды.
Согласно результатам регрессионного анализа признака содержание масла в семенах сои (рис. 2),
Рис. 2. Линии регрессии содержания масла в семенах образцов по группам спелости (2007-2009 гг.): ■ * ■ - средняя по опыту; ■ - среднеспелая группа; -л- - скороспелая группа.
линии регрессии, построенные на основании данных образцов обеих групп спелости, пересекают ось ординат приблизительно в одной точке (содержание масла в среднем по скороспелой группе 18,2±0,74 по среднеспелой - 18,1±0,98). Наклон линии регрессии содержания масла в семенах скороспелой группы круче (Ы = 1,13), чем у среднеспелой группы и практически совпадает с на-кланом средней по опыту (Ы = 1). Это свидетельствует о том, что масличность скороспелых сортов варьирует в соответствии с изменением условий выращивания. Линия регрессии среднеспелой группы более пологая (Ы = 0,61), следовательно такие сорта меньше реагируют на изменения условий среды.
По результатам регрессионного анализа коллекции сои установлено, что по содержанию белка
скороспелые образцы стабильнее (s2d = 11,78), чем к природно-климатическим условиям). Наибольшая
среднеспелые (s2d = 17,28). Большей стабильностью пластичность по содержанию белка и масла отмечена
признака масличности, наоборот, отличались образцы у линий Д-394 (bi = 1,15 и 0,77 соответственно), Д-237
среднеспелой группы (s2d = 2,15), а у скороспелых она (1,18 и 1,48), Д-188 (0,85 и 1,41), Д-130 (0,99 и 1,04) и
была ниже (s2d = 4,16). сорта Sito (1,25 и 1,05).
По величине варианта s2d можно судить о стабильно- Выводы. Таким образом, селекционную ценность
сти проявления признака [1]. Наиболее стабильными по представляют выделенные в процессе работы эколо-
признакам белковости и масличности среди изученных гически пластичные образцы с высокой стабильно-
отличались скороспелые образцы Д-394 (s2d - 0,14 и 0,27 стью признака содержание белка и масла в семенах.
соответственно), Д-237 (0,64 и 0,02), Д-188 (0,13 и 0,70), Это линии СибНИИСХ - Д-394, Д-130, Д-237, Д-188, а
Д-130 (0,56 и 0,01) и среднеспелый сорт Sito (0,26 и 0,06). также германский сорт Site. Полученные данные име-
Коэффициент регрессии bi характеризует эколо- ют теоретическую и практическую значимость в обла-
гическую пластичность (приспособленность образцов сти адаптивной селекции.
Литература.
1. Бебякин В.М., Кулеватова Т.Б., Старичкова Н.И. Методические подходы, методы и критерии оценки адаптивности растений //Известия Саратовского университета. Сер. Химия. Биология. Экология, вып. 2. - Саратов, 2005. - Т. 5. - С.69-71.
2. Зернобобовые культуры в Западной Сибири/РАСХН. Сиб. отд-ние АНИИЗиС. - Новосибирск, 2002. - 184 с.
3. Исходный материал для современных направлений селекции сои в коллекции ВИР/М. А. Вишнякова, М. А. Бурляева, И. В. Се-ферова, М. А. Никишкина //Генетические ресурсы растениеводства Дальнего Востока». - Владивосток, Дальнаука, 2004. - С.65-70.
4. Методические указания по изучению коллекции зерновых и бобовых культур. /Н.И. Корсаков, О.П. Адамова, В.И. Буданова и др. - Л.: ВИР, 1975. - 59 с.
5. Лещенко А.К., Михайлов В.Г., Сичкарь В.И. Селекция, семеноведение и семеноводство сои. - Киев: Урожай, 1985. - 120 с. Пакудин В.В. Параметры оценки экологической пластичности сортов и гибридов // Теория отбора в популяциях растений - Новосибирск: Наука, 1976. - С. 178-189.
6. Щелко Л., Седова Т., Корнейчук В. и др. Международный классификатор СЭВ рода Glycine Willd. - Л.: ВИР. - 1990. - 47 с.
7. Eberhart S.A. and Russell W.A. Stability paramets for comaring varieties. Corp. Sci., vol. 6. - 1966. - № 1. - p. 36-40.
ECOLOGICAL PLASTICITY SAMPLES SOYA BEANS FROM THE WORLD’S GENE POOL COLLECTION OF N.I. VAVILOV
M.S. Rakina
Summary. In 2007-2009 in the Kemerovo region on content protein and oil in the seeds studied 230 samples of soybean from the world’s gene pool collection of N.I. Vavilov All-Russian Research Institute of Plant Industry have been studied. The regression analysis revealed a number of samples characterized by different ecological plasticity and high stability of this trait. This line from Omsk in Siberian Research Institute of Agriculture: D - 394, D - 130, D - 237, D - 188 and Sito grade (K-9837, Germany). The obtained data has the theoretical and practical importance in the field of adaptive selection. They can be a source of precocity in the development of new soybean varieties for the conditions of Western Siberia. Key words: soybean, vegetable protein, oil, maturity groups, ecological plasticity, stability, coefficient of regression.
УДК 631.4
ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕРРИТОРИЙ ПОДВЕРЖЕННЫХ АНТРОПОГЕННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ
И.П.БЕЛАНОВ, аспирант
Институт почвоведения и агрохимии СО РАН
E-mail: Bel [email protected]
Резюме. Проведена почвенно-экологическая оценка территорий подверженных антропогенному воздействию со стороны отвалов вскрышных и вмещающих пород. Дана оценочная шкала почвенноэкологического индекса (ПЭи) для сельскохозяйственных земель расположенных в лесостепной и степной зонах Западной Сибири. Выявлены основные причины снижения плодородия земель естественных территорий приуроченных к техногенным ландшафтам, предложены мероприятия по снижению и предотвращению негативных последствий с перспективой их дальнейшего сельскохозяйственного использования.
Ключевые слова: почвенно-экологическая оценка, почвенно-экологический индекс, экогенез, техногенные ландшафты.
Интенсивная добыча полезных ископаемых приводит к специфической деградации земель не только территорий горных отводов, но и прилегающих естественных ландшафтов, а также сельскохозяйственных угодий. На сегодняшний день техногенные ландшафты, образованные при угледобыче, - мощный фактор воздействия на окружающую среду и особенно на почвенный покров. Негативное влияние связано с эрозионными процессами, переуплотнением, иссушением, подтоплением, засолением, а также с загрязнением почв тяжелыми металлами [1, 2] со стороны антропогенных источников, в роли которых выступают отвалы вскрышных и вмещающих пород. Такие территории
