CC BY
22
УДК: 633.358: 631.52(212.3)
изучение вегетационного периода селекционных образцов гороха в таежной зоне
О.В. ЛИТВИНЧУК, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Сибирский НИИ сельского хозяйства и торфа, ул. Гагарина, 3, г. Томск, 634050, Россия E-mail: [email protected]
Резюме. Сокращение продолжительности вегетационного периода при сохранении достаточно высокой продуктивности - одна из важных проблем селекции гороха посевного (Pisum sativum L.) в таежной зоне. Географическое положение Нарымского отдела СибНИИСХиТсвязано с весьма жесткими природно-климатическими условиями, поэтому уже на первых этапах в селекционную проработку попадают образцы с высоким потенциалом онтогенетической адаптации. Рассмотрены результаты изучения 18 сортоо-бразцов трех групп спелости: раннеспелые, среднеспелые и среднепоздние. В качестве стандарта использовали сорт Нарымский 11. Наблюдения проводили в 2006-2010 гг. в конкурсном сортоиспытании. Отдельно рассматривали обычные и усатые формы гороха. Четкой зависимости между ранним зацветанием и ранним созреванием в ходе исследований не установлено. Продолжительность периода цветение - созревание у всех сортов изменялась сильнее, чем число дней от всходов до цветения. Наряду с образцами с устойчиво коротким вегетационным периодом, в отдельные годы могут сокращать вегетацию и среднеспелые формы. Образцы 12/94, 69/01, 14/94, 15/94, а также сорт Нарымский 11 со слабой реакцией на меняющиеся погодные условия, начиная с фазы цветения, представляют интерес при отборах на скороспелость. Ключевые слова: горох посевной, селекционные образцы, вегетационный период, лимитирующий фактор, таежная зона.
Для цитирования: Литвинчук О. В. Изучение вегетационного периода селекционных образцов гороха в таежной зоне //Достижения науки и техники АПК. 2014. Т.28. №12. С. 35-37.
Главные факторы, лимитирующие повышение урожайности гороха в таежной зоне - недостаток тепла, низкое плодородие почв, неустойчивый гидрологический режим и короткий вегетационный период. Последний фактор главным образом определяет пригодность сортов к возделыванию в этих условиях. Многочисленными исследованиями установлено, что продолжительность вегетации гороха во многом определяется сочетанием тепла и влаги, а также реакцией сортов на эти факторы, определяемой генотипом [1, 2].
Возделывание экологически приспособленных сортов рассматривается как неотъемлемый элемент биологизации растениеводства [3].
Географическое положение Нарымского отдела СибНИИСХиТ связано с весьма жесткими природно-климатическими условиями, поэтому в результате естественного отбора в селекционную проработку уже на первых этапах попадают образцы с высоким потенциалом онтогенетической адаптации.
В условиях Сибири потенциал продуктивности сортов реализуется на 30-40% [4], поэтому первостепенное значение приобретает стабильность урожайности на основе устойчивости к лимитирующим факторам окружающей среды. Сокращение продолжительности вегетационного периода при сохранении достаточно высокой продуктивности - одна из важнейших проблем селекции гороха в таежной зоне. Позднеспелые сортами из-за недостатка тепла не успевают проявить свои потенциальные возможности, что идет в разрез с основной закономерностью,
которая определяет положительную корреляционную связь урожайности с длительностью периода вегетации [5].
Раннеспелые сорта в северных таежных районах успевают сформировать полноценное зерно, а позднеспелые нередко попадают под воздействие ранних осенних заморозков, дают невыполненное, щуплое зерно или попадают под снег и совсем не дают урожая [6]. Несмотря на то, что в благоприятные годы раннеспелые образцы уступают по урожайности средне- и позднеспелым, они проявляют большую устойчивость к биотическим и абиотическим стрессорам. Таким образом, отбор на скороспелость остается важным направлением северной селекции гороха.
Известно, что число дней от всходов до цветения в значительной степени определяется генотипом. Оно меньше подвержено влиянию метеорологических факторов, чем длительность вегетационного периода в целом. Значительное варьирование по годам периода всходы - созревание обусловлено в основном большой изменчивостью продолжительности периода цветение - созревание [1].
Цель наших исследований - выделить образцы, наиболее приспособленные кусловиям возделывания в таежной зоне, которые можно использовать в селекции в качестве доноров скороспелости.
Условия, материалы и методы. Исследования проведены в 2006-2010 гг. в конкурсном сортоиспытании на базе Нарымского отдела селекции и семеноводства СибНИИСХиТ, расположенного в таежной зоне Томской области. Объект исследований - горох посевной (Pisum sativum L.).
Всего изучено 18 образцов. Отдельно рассмотрены листочковые (10) и полубезлисточковые (8) формы гороха. А также стандартный сорт Нарымский 11.
Основная проблема в селекции гороха, как и у других культур, обусловлена тем, что сокращение сроков созревания сопровождается снижением урожая семян. Поэтому мы скрещивали между собой не только раннеспелые, но и среднеспелые форм, а также проводили комбинативные скрещивания раннеспелых и среднеспелых образцов. В качестве родительских форм использовали сорта Уладовский 208, Неосыпающийся 1, Пирам, Неруч, Дик Тром, Усатый тип IV, Supcovert, Michan, Borek, селекционные номера НГСС, а также образцы, полученные из других научных учреждений по программам «Тенакс» и «Пластичность гороха». Среди рекомбинантов удалось отобрать раннеспелые формы с достаточным уровнем продуктивности.
Все образцы ежегодно оценивали по продолжительности вегетационного периода и составляющих его фаз, что позволило проследить некоторые особенности развития растений.
Селекцию вели в соответствии с методическими указаниями ВИР и методикой государственного сортоиспытания. В качестве стандарта использовали районированный сорт Нарымский 11.
Посев осуществляли в последней декаде мая -первой декаде июня сеялкой СКС-6-10 с междурядьями 15 см на делянках площадью 27 м2. Норма
Рис. 1. Метеоусловия вегетационных периодов 2006-2010 Гидрометобсерватории): П- май; - июнь; ■ - июль; ■ сумма осадков, мм.
высева 1,5 млн всхожих семян на 1 га. Агротехника в опытах была общепринятой для таежной зоны. Определения и учеты проводили в соответствии с методикой государственного сортоиспытания [7]. Повторность опыта - четырехкратная. Уборку осуществляли прямым комбайнированием комбайном «Неде-125».
Почва опытных участков дерново-подзолистая кислая супесчаная по механическому составу. Содержание гумуса в пахотном горизонте не более 2%, обеспеченность нитратным азотом низкая, обменным калием - средняя, подвижным фосфором - повышенная, рНсол - 4,3-4,5, концентрация алюминия высокая.
Климат таежной зоны характеризуется коротким умеренно-теплым летом и холодной продолжительной зимой. Безморозный период 70-90 дн.. Количество осадков в период вегетации превышает 300 мм. Сумма биологически активных температур (выше +10оС) за вегетационный период составляет 1300-1600°.
В 2006 г. начало вегетации было немного прохладнее нормы, затем температура воздуха превышала среднемноголетние значения. Кроме того, в течение всего вегетационного периода наблюдалась засуха (количество осадков составило 52% от нормы). Период вегетации 2007 г. сильно затянулся из-за избыточного количества осадков в течение всех летних месяцев. Кроме того, с мая по сентябрь было всего пять ясных дней. Как следствие, растения не получили достаточного количества солнечного света. Вегетационный период 2008 г. характеризовался избытком осадков и несколько повышенной температурой воздуха, по сравнению со среднемноголетними значениями. В 2009 г. отмечали избыток осадков и пониженную температуру воздуха в первой половине вегетации в сочетании с повышенной температурой и меньшим количеством осадков в августе и сентябре, по сравнению со среднемноголетними значениями. Вегетационный период 2010 г. характеризовался избытком осадков и пониженной температурой воздуха на всем своем протяжении, как следствие, растения испытывали недостаток тепла (рис. 1).
За исследуемый период показатели теплообеспе-ченности незначительно изменялись по годам:средняя температура воздуха за май-сентябрь - V=7,01%, сумма активных температур - V=6,22%.
По величине гидротермического коэффициента 2006 г. можно считать засушливым (ГТК<1), остальные годы характеризовались высокой влагообеспеченно-стью (ГТК>2). Коэффициент вариации величины этого показателя за 2006-2010 гг. составил 35,9%.
Обработку полученных данных проводили по Б.А. Доспехову [8] с использованием пакета прикладных программ Snedecor О.Д. Сорокина. Использовали методы дескриптивной статистики, однофакторно-го дисперсионного анализа и корреляционного анализа [9].
Результаты и обсуждение. Самый короткий вегетационный период был отмечен в жарком и засушливом 2006 г., самый длительный - в 2007 г., когда большое количество осадков сопровождалось достаточно высокими температурами воздуха (рис. 2).
гг. (поданным Колпашевской - август; ез - сентябрь;
Рис. 2. Средняя продолжительность межфазных периодов за 2006-2010 гг. в питомнике конкурсного сортоиспытания гороха: @ - посев; 111 - всходы; ЕЗ - начало цветения; Н -массовое цветение; ^ - восковая спелость.
В условиях таежной зоны не наблюдается четкой зависимости между ранним зацветанием и ранним созреванием (г=0,32), при этом мы установили, что позднеспелые образцы зацветают, как правило, на 1-2 дн. позже.
В 2006 г. при повышенных температурах воздуха все полубезлисточковые образцы зацвели в один день, а сроки их созревания отличались на 3-5 дн. Самое раннее начало цветения отмечено у среднеспелого сорта-стандарта Нарымский 11. Почти одновременно с ним наступала фаза цветения у раннеспелого полубез-листочкового образца 69/01. Для других форм с усатым типом листа было характерно отставание на 3-5 дн. Сортовые различия по продолжительности периода
Таблица. Продолжительность вегетационного периода по фазам некоторых образцов конкурсного испытания гороха за 2006-2010 гг.
Образец Группа спелости 2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г.
всходы-цветение цветение-созревание вегетационный период всходы-цветение цветение-созревание вегетационный период всходы-цветение цветение-созревание вегетационный период всходы-цветение цветение-созревание вегетационный период всходы-цветение цветение-созревание вегетационный период
Листочковые образцы
Нарымский 11 среднеспелый 25 43 68 28 67 95 31 48 79 33 58 91 35 64 99
12/94 раннеспелый 26 38 64 25 65 90 32 42 74 32 50 86 34 55 89
14/94 среднеранний 26 40 66 26 67 93 32 46 78 35 54 89 36 62 98
15/01 среднепоздний 28 42 70 31 65 96 32 47 79 35 54 89 36 65 101
Полубезлисточковые образцы
69/01 раннеспелый 29 35 64 28 61 89 30 43 73 33 47 80 33 54 87
15/94 среднеспелый 29 38 67 28 63 91 34 43 77 38 49 87 35 63 98
14/01 среднепоздний 29 40 69 33 61 94 34 44 78 37 52 89 36 64 100
всходы - цветение резче проявлялись в теплые годы, а наибольшая изменчивость величины этого показателя по годам характерна для раннеспелых образцов.
Продолжительность периода цветение - созревание у всех сортов изменяется сильнее ^=19,6%), чем всходы - цветение ^=11,6%). У раннеспелых образцов он оказался короче, чем у стандарта, на 5-11 дн., то есть именно число дней от цветения до созревания и определяло общую длительность вегетации (см. табл.).
В отдельные годы отмечено сокращение вегетационного периода среднеспелых форм. Например, образец 14/94 в 2009 г. созрел на 7 дн. раньше стандарта, а в предыдущие годы различия между ними не превышали 1-2 дн. Полубезлисточковый образец
15/94 в некоторые годы созревал на 3-5 дн. раньше сорта Нарымский 11, хотя в основном отставал от него на 1-2 дн.
выводы. Темпы развития от всходов до цветения оказывают значительно меньшее влияние на общую продолжительность вегетации, чем длительность периода от цветения до созревания. При определенных условиях продолжительность вегетационного периода среднеспелых образцов может сокращаться и наблюдаться раннее созревание. В связи с этим особый интерес для отбора на скороспелость представляют образцы со слабой реакцией на меняющиеся погодные условия, начиная с фазы цветения: 12/94, 69/01, 14/94, 15/94, а также сорт Нарымский 11.
Литература
1. Бугрий В. П. Исходный материал для селекции гороха в таежной зоне Западной Сибири: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Ленинград, 1973. 24 с.
2. Степанов В. Н. О некоторых особенностях биологии гороха, бобов и яровой вики в связи с селекцией на скороспелость. // Новое в методике кормовых бобов, гороха и вики. М.: Сельхозгиз. - 1963. С. 87-94.
3. Жученко А. А. Возможности создания сортов и гибридов растений с учетом изменения климата. //Стратегия адаптивной селекции полевых культур в связи с глобальным изменением климата. Саратов: ООО «Сателлит», 2004. С. 10-16.
4. Гончаров П. Л. Слагаемые успеха селекции растений. //Актуальные задачи селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений на современном этапе: докл. и сообщ. IXгенетико-селекц. школы. Новосибирск, 2005. С. 3-13.
5. Бугрий В. П. Методы и перспективы селекции гороха на скороспелость в таежной зоне Западной Сибири. // Селекция зернобобовых и крупяных культур: науч.-техн. бюл. Новосибирск, 1979. Вып. 10, 11. C. 30-33.
6. Гончаров П. Л., Гончарова А. В. Селекция вики посевной и гороха кормового (пелюшки) на скороспелость. //Адаптивные системы селекции и семеноводства: сб. науч. тр. Новосибирск: СибННИИРС, 2008. С. 30-36.
7. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1985. вып.1. 269 с.
8. Доспехов Б. А.Методика полевого опыта. М.: Колос,1985.-416 с.
9. Сорокин О. Д. Прикладная статистика на компьютере. Новосибирск, 2007. 207 с.
study of growing season of selection samples of pea in the taiga zone
o.V. Litvinchuk
Siberian Research Institute of Agriculture and Peat, Gagarin Street, 3, Tomsk, 634050, Russia
Summary. The object of research is the pea (Pisumsativum L.). The geographical position of Narymsky department of Siberian Scientific Research Institute of Agriculture and Peat makes very tough climatic conditions, so in the result of natural selection at the early stages in the elaboration of breeding samples with high potential for ontogenetic adaptation include. The results of the study of 18 accessions of three maturity groups: early-maturing, middle-and medium-late. As the standard variety Narymsky 11 was used. Observations were carried out in 2006-2010 in the competitive variety trials. Usual and leafless pea samples considered separately. Reducing the length of the growing season, while maintaining a sufficiently high productivity is one of the most important problems of selection of peas in the taiga zone. For the duration of the period of germination - flowering in our conditions there is no clear relationship between the early flowering and early ripening. Period of efflorescence - maturation in all sorts changes more than the period of germination - flowering. Along with the samples with stable short growing season in some years middle-samples can reduce a vegetation. Samples 12/94, 69/01, 14/94, 15/94 and the variety Narymsky 11, with a weak response to changing weather conditions, since the flowering phase, are of interest in the selection for earliness.
Keywords: pea, breeding samples, vegetation period, the limiting factor, taiga zone.
Author Details: O.V. Litvinchuk, Cand. Agricultural Sci., Senior Researcher (e-mail: [email protected]).
For citation: Litvinchuk O.V. Study of growing season of selection samples of pea in the taiga zone. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK.
2014. T.28. №12. pp. 35-37 (In Russ)
