Итоги изучения короткостолбчатых образцов гречихи в Красноярской лесостепи Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 633.12 (571.51) В.И. Никитина

ИТОГИ ИЗУЧЕНИЯ КОРОТКОСТОЛБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ ГРЕЧИХИ В КРАСНОЯРСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ

В условиях Красноярской лесостепи Ф.Е. Замяткиным (2010) созданы длинно- и короткостолбчатые формы гречихи. Длинностолбчатые образцы характеризуются самосовместимостью, а короткостолбчатые предназначены в качестве опылителей, прежде всего, при создании гетерозисных гибридов. Представлены результаты исследований 29 образцов короткостолбчатой гречихи в течение 2011-2014 гг. в учхозе «Миндерлин-ское» (п. Борск) Красноярского края. Оценка образцов проведена по урожайности, количеству соцветий на одно растение, числу цветков и плодов в соцветии и на растении, массе плодов с растения и 1000 плодов, устойчивости к поражению болезнями и повреждению вредителями. Все изучаемые образцы превышают среднюю урожайность гречихи в Красноярском крае. Амплитуда ее изменчивости у образцов составляла 97,7 (21 линия) -160,2 (31 линия) г/м2. Выделены формы короткостолбчатой гречихи с более высокой урожайностью: 31, 24, 3, 2, 26 и др. Изучаемые образцы гречихи характеризовались повышенной массой 1000 плодов. Она варьировала от 32,79 (21 линия) до 39,20 г (25 линия). Среди изученных короткостолбчатых образцов гречихи имеются интересные для селекции по урожайности; массе плодов на 1 растение (31, 24, 2, 3); реализации числа цветков в зерна, показывающие более высокую урожайность (2, 31, 3, 26, 9); числу цветков от 37 до 50 шт. на одно соцветие; устойчивости к полеганию. Они могут быть использованы как исходный материал для создания новых высокоурожайных гибридов.

Ключевые слова: гречиха короткостолбчатая, длинностолбчатая, урожайность, исходный материал, гетерозис, самосовместимость.

Введение

В посевах гречихи половина растений имеет цветки с длинными столбиками и короткими тычинками, пыльники которых продуцируют относительно мелкую пыльцу (длинностолбчатые растения). У другой половины растений цветки, наоборот, с короткими столбиками и длинными тычинками (дают более крупную пыльцу, короткостолбчатые растения).

Гречиха имеет большую потенциальную продуктивность, однако урожайность растений ее низкая, так как в большинстве цветков зерна не образуются. К биологическим причинам получения низких урожаев относят: диморфизм цветков, растянутость периода образования плодов. На каждом растении гречихи 400-500 и более цветков, но из-за недостаточной обеспеченности пластическими веществами завязи образуются не во всех цветках (обычно 10-15% общего числа цветков) или же сформировавшиеся завязи опадают, не достигнув созревания. Это связано с недостаточной площадью листьев, приходящейся на один цветок, а также с тем, что у гречихи рост вегетативных органов продолжается одновременно с развитием репродуктивных и не завершается даже к уборке урожая. У гречихи по сравнению с надземной массой слабо развита корневая система [1; 2].

Главная задача селекции гречихи - создание сортов с высокой и устойчивой урожайностью, отзывчивых на вносимые дозы удобрений, иммунных к болезням, крупнозерных, диплоидных и тетраплоидных или относительно мелкозерных с выравненностью не менее 75%, дающих при переработке не более 35% потерь. Селекционная работа с гречихой в настоящее время значительно расширяется и углубляется. Создаются сорта, которые полностью обладали бы всем необходимым комплексом хозяйственно-биологических признаков, определяющих их урожайность [3; 4].

В условиях Красноярской лесостепи Ф.Е. Замяткиным [3] созданы длинно- и короткостолбчатые формы гречихи. Длинностолбчатые формы характеризуются самосовместимостью, а короткостолбчатые образцы используются как опылители, прежде всего, при создании гетерозисных гибридов. Селекционная работа продолжается на кафедре ботаники, физиологии и защиты растений.

© Никитина В.И., 2016

Мы представляем результаты исследований нового исходного материала на основе ко-роткостолбчатых форм гречихи.

Исходный материал и методика исследований

Опыты закладывались в 2011-2014 гг. в учхозе «Миндерлинское» (п. Борск) Красноярского края. В исследованиях было 29 короткостолбчатых форм гречихи.

Посев проводили 29-31 мая на делянках площадью 2,95 и 12 м в двух-, четырехкратной повторности.

Норма высева 320 семян на 1 м .

Проводили фенологические наблюдения (всходы, ветвление стебля, цветение, созревание семян). Делали следующие учеты: подсчет числа побегов, междоузлий, соцветий, числа цветков в соцветии и на растении, массы плодов с растения на 20 растениях в трехкратной повторности. Уборку проводили после заморозков прямым комбайнированием.

После уборки определяли массу 1000 плодов.

Исследования проводили в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [5; 6].

Статистическая обработка данных проводилась по пакету программ Б.А. Доспехова [7].

Результаты исследований

Погодные условия в течение вегетационного периода были разными и отражали типичную картину для Красноярской лесостепи.

2011 г. характеризовался повышенными среднесуточными температурами во второй -третьей декадах мая (на 1,6 и 3,4оС соответственно), первой - второй декадах июня (на 5,3 и 4,2оС), второй декадах августа (на 1,2оС) по сравнению с климатической нормой. Пониженные среднесуточные температуры воздуха были в первой декаде мая (на 1,9оС), первой и третьей декадах июля (на 3,2 и 3,8оС соответственно), третьей декаде августа (на 1,7оС).

Вегетационный период 2012 г. был жарким и засушливым, особенно в июне и июле (ГТК = 0,3-0,4). Сумма осадков выше климатической нормы была в первой и третьей декадах августа. Сумма активных температур за 2012 г. составила 1596оС.

В 2013-2014 гг. среднесуточные температуры воздуха были ниже средних многолетних данных во второй, третьей декадах мая и первой декаде июня. В 2013 г. они были пониженные также в третьей декаде июня, первой и второй декадах июля. В августе температуры были выше климатической нормы.

Вегетационный период 2011 г. был отмечен избыточным количеством осадков (323,3 мм), что составило к средним многолетним данным 157,4%. Ниже нормы количество осадков было в первой и второй декадах июня.

В 2012-2014 гг. осадки за вегетационный период превышали средние многолетние данные на 40 (2012, 2013) - 52,9 мм (2014). Их распределение было неравномерным в течение вегетационного периода.

В 2013 г. распределение осадков было более равномерным по всем декадам. В 2014 г. более двух норм осадков выпало в третьей декаде июля, избыточное их количество было в третих декадах мая и июня. Отсутствовали осадки во второй декаде июня, первой - июля.

Урожайность изучаемых образцов гречихи в исследуемые годы значительно варьировала в связи с неблагоприятными погодными условиями 2013 и 2014 гг. В 2014 г. 13 июля из-за прошедшего града были срезаны главные побеги гречихи. Формирование урожайности шло только за счет отрастания боковых побегов. Поэтому урожайность была очень низкой от 21 до 51 г на 1 м2, что повлияло на средние данные за 4 года (рис. 1).

Амплитуда изменчивости средних данных урожайности образцов: 97,7 (21 линия) -160,2 (31 линия) г/м2. Несмотря на неблагоприятные условия, сложившиеся в отдельные годы во время вегетации, выделены формы короткостолбчатой гречихи с более высокой урожайностью: 31, 24, 3, 2, 26 и др. Все изучаемые формы превышают среднюю урожайность гречихи в Красноярском крае.

Рис. 1. Урожайность короткостолбчатых форм гречихи, г/м2 (2011-2014 гг.; НСР05 = 16,0)

Для изготовления круп ценятся крупнозерные формы гречихи. Изучаемые образцы гречихи характеризовались повышенной массой 1000 плодов: от 32,79 (21 линия) до 39,20 г (25 линия) (рис. 2).

40 38 36 34 32 30 28

~1 I I I I I I I I I I I I I г

1234 5 6789 10 12 13 14 15161718 19212223 242526 2728293031 32

* т 1000 плодов

Рис. 2. Масса 1000 плодов короткостолбчатой гречихи, г (НСР 05 = 0,36)

Выше 37 г массу плодов имели 9 образцов: 25, 28, 27, 32, 24 и др.

Главным элементом структуры урожайности является масса плодов с одного растения. Она составляла 0,58 (21 линия) - 0,84 г (31 линия) (рис. 3). Представляют интерес образцы с массой плодов более 0,8 г на 1 растение: 31, 24, 2, 3 и др.

Рис. 3. Масса зерна с растения у короткостолбчатых форм гречихи, г (НСР05 = 0,08)

Селекционерами ставится задача - повысить у гречихи крупность и продуктивность соцветия, что можно осуществить, увеличивая число элементарных соцветий в одной кисти.

По числу соцветий на одно растение наблюдалась значимая разница у изучаемых форм (рис. 4).

Рис. 4. Число соцветий на 1 растение короткостолбчатой гречихи, шт. (НСР05 = 2,0)

Амплитуда изменчивости составляла от 13 (21 линия) до 22 шт./растение (30 линия). Основное число образцов имело число соцветий в пределах от 14,2 до 19,7 шт./растение.

Число цветков в одном соцветии тоже значительно варьировало от 35 (8 линия) до 64,2 шт. (17, 21) (рис. 5). Как исходный материал для селекции имеют интерес формы, у которых произошла большая реализация числа цветков в зерна и которые показывают более высокую урожайность (2, 31, 3, 26, 9 и др.).

Рис. 5. Число цветков в соцветии, шт. (НСР05 = 3,7)

Выделившиеся по урожайности образцы имели от 37 до 50 цветков на одно соцветие.

К основным элементам структуры урожайности относится и количество продуктивных растений на единицу площади, которое изменялось от 190 до 283 растений/м2. Для выяснения формирования урожайности в зависимости от элементов структуры был сделан корреляционный анализ. Формирование урожайности в основном зависело от массы зерна с растения и в меньшей степени от количества продуктивных растений на единицу площади (рис. 6).

Рис. 6. Взаимосвязь урожайности с количественными признаками. Порог достоверности на 5%-ном уровне 0,361

Остальные элементы структуры не имели достоверные связи с урожайностью. Интерес представляет влияние высоты растений на число соцветий.

Заключение

Изучение короткостолбчатых образцов гречихи показало, что среди них имеются интересные для селекции по урожайности, комплексу морфологических признаков, устойчивости к полеганию. Они могут быть использованы как исходный материал для создания новых высокоурожайных гибридов.

Список литературы

1. Ефименко, Д.Я. Гречиха / Д.Я. Ефименко. - М. : Агропромиздат, 1990. - 192 с.

2. Коваленко, В.И. Генетические и селекционные аспекты систем размножения насекомоопыляемых видов. Сообщ. 1: Особенности гетероморфной системы размножения гречихи и возможности ее преобразования на основе гомостилии / В.И. Коваленко, А.В. Лаптев, В.К. Шумный // Генетика. - 1980. - Т. 16. - № 8. -С. 1459-1465.

3. Замяткин, Ф.Е. Новые направления селекции гречихи в Красноярском крае / Ф.Е. Замяткин // Вестник КрасГАУ. - 2010. - № 8. - С. 46-48.

4. Селекция сортов гречихи нового поколения / Г.Е. Мартыненко [и др.] // Зерновое хозяйство России. -2010. - № 5 (11). - С. 9-15.

5. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (общая часть). Выпуск первый. - М. : Колос, 1985. - 269 с.

6. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск второй: зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры / [ред. А.И. Григорьева]. - М. : Колос, 1989. - 194 с.

7. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М. : Колос, 1979. - 416 с.

Никитина Вера Ивановна, доктор биол. наук, доцент, Красноярский государственный аграрный университет (Красноярский ГАУ), e-mail: veranikitina@rambler.ru.

SUMMARY

V.I. Nikitina

The results of study of microstylous examples of buckwheat in Krasnoyarsk forest-steppe

In the conditions of Krasnoyarsk forest-steppe F.E. Zamyatkin created in 2010 macro- and microstylous forms of buckwheat. Macrostylous examples are characterized self-compatibility, but microstylous examples are mainly used as pollinizers during creating of heterotic hybrids. The article shows the results of study of 29 examples of microstylous buckwheat, which was carried out during 2011-2014 in Minderlinskoe farm (Borsk) of Krasnoyarsk region. The evaluation of the examples was made on productivity, the amount of blossom clusters on one plant, the amount of flowers and foetus in a blossom cluster and on a plant, the weight of foetus from one plant and the weight of 1000 foetuses, the persistence to diseases affection and vermin damages. All of the examples outnumber the average productivity of buckwheat in Krasnoyarsk region. The amplitude of its variability made up from 97,7 (21st line) to 160,2 (31st line) g/m2. Microstylous forms of buckwheat with greater productivity was selected: 31st, 24th, 3rd, 2nd, 26th lines etc. The examples of microstylous buckwheat being studied were characterized with greater weight of 1000 foetuses. It varied from 32,79 (21st line) to 39,20 (25th line) gr. Among studied microstylous forms of buckwheat there are interesting for selection examples by its productivity, weight of foetus from one plant (31st, 24th, 2nd, 3rd lines), by the realization of the amount of flowers into corns and showing more productivity (2nd, 31st, 3rd, 26th, 9th lines), by the amount of flowers from 37 to 50 on one plant, by the resistance to lodging. They can be used as the starting material for creating new hybrids with high productivity.

Keywords: microstylous buckwheat, macrostylous buckwheat, productivity, starting material, heterosis, self-compatibility.

Nikitina Vera Ivanovna, Dr. Biol. Sci., Assoc. Prof., Krasnoyarsk State Agrarian University (Krasnoyarsk SAU), e-mail: veranikitina@rambler.ru.