CC BY
21
УДК 633.521:581.1.045(470.51)
РЕАКЦИЯ СОРТОВ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА НА АБИОТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ СРЕДНЕГО ПРЕДУРАЛЬЯ ФОРМИРОВАНИЕМ УРОЖАЙНОСТИ ВОЛОКНА
Е.В. КОРЕПАНОВА, доктор сельскохозяйственных наук, доцент
М.П. МАСЛОВА, аспирант
В.Н. ГОРЕЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, Россия, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11
E-mail: [email protected]
Резюме. Исследования с целью выявления реакции сортов льна-долгунца различного эколого-географического происхождения на абиотические условия Среднего Предуралья проводили в 2011-2013 гг. на опытном поле ОАО «Учхоз Июльское ИжГСХА». Изучали 50 сортов культуры из коллекции ВИР и ВНИИ льна. В качестве стандарта использовали сортообразец Синичка, включённый в Госреестр и допущенный к возделыванию в Удмуртской Республике. Опыты закладывали на дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почве. Абиотические условия, которые складывались в годы проведения исследований, имели различия, в частности метеорологические условия вегетационных периодов характеризовались неодинаковым температурным режимом и количеством осадков, варьирующим по месяцам. В результате 2013 г. оказался относительно худшим для формирования урожайности всего и длинного волокна исследуемых сортов - индекс условий среды имел отрицательное значение (Ij=- 54,8 и Ij=- 47,5, соответственно). В большей степени варьирование урожайности всего и длинного волокна - на 79,8 и 78,4% соответственно - было обусловлено абиотическими условиями среды. Относительно пластичным по урожайности всего (b: =1,01) и длинного (b:=0,96) волокна оказался сорт Восход. Высокую стабильность по урожайности всего волокна в различных абиотических условиях среды обеспечил сортобразец Синичка (осР= 0,5), длинного - Восход (od2= 0,6) и Б-168 (оС2= 0,1).
Ключевые слова: сорт, лён-долгунец, урожайность, волокно, индекс условий среды, адаптивность
Лён-долгунец для отечественной текстильной промышленности - практически единственное натуральное экологически безопасное целлюлозное сырье. Ведущая роль в возрождении отрасли, наряду с экономическими и техническими факторами, принадлежит селекции, благодаря которой появляется возможность для сочетания в одном сорте высокой потенциальной продуктивности и экологической устойчивости [1]. По мнению некоторых ученых [2], действие стрессовых факторов - главная причина не только большого несоответствия между средней и рекордной продуктивностью сельскохозяйственных культур, но и высокой зависимости величины и качества урожая от «капризов» погоды в условиях даже достаточной техногенной обеспеченности агроэкосистем. В Среднем Предуралье установлено [3...7], что варьирование урожайности волокна и семян льна-долгунца современных сортов в большей степени вызвано влиянием абиотических факторов среды, а также выявлены [7.10] наиболее адаптированные сорта льна-долгунца для местных условий. Однако вопросы их способности обеспечивать высокую и устойчивую продуктивность в различных условиях среды требуют дальнейшего изучения.
В связи с этим цель наших исследований - выявление влияния абиотических условий Среднего Предуралья на формирование урожайности всего и длинного волокна, а также оценка адаптивности выделившихся по продуктивности сортов льна-долгунца различного эколого-географического происхождения.
Условия, материалы и методы. Реакцию на абиотические условия Среднего Предуралья изучали у 50 сортов льна-долгунца из коллекции ВИР и ВНИИ льна. Исследования проводили в 2011-2013 гг. на опытном поле ОАО «Учхоз Июльское ИжГСХА». Технология возделывания льна-долгунца в опыте - общепринятая для Среднего Предуралья [11]. В качестве стандарта высевали сорт Синичка, включённый в Госреестр в 2000 г. и допущенный к использованию в Удмуртской Республике. Достоверность различий между вариантами определяли методом дисперсионного анализа [12], в среднем по повторениям за годы исследований - по методу А.В. Ваулина [13]; долю влияния генотипа, средовых факторов и их взаимодействие - на основе двухфакторного дисперсионного анализа [14, 12]; изменчивость урожайности (V) - по Б.А. Доспехову [12]; экологическую пластичность (Ь:) и стабильность (аС2) - по методике Б. А. ЕЬегИа11 и W.F. Russel [15] в изложении В.А. Зыкина и др. [16], гомеостатичность - по В.В. Хангильдину [17].
Метеорологические условия в годы проведения исследований характеризовались варьирующими в течение вегетационного периода температурным режимом и влагообеспеченностью.
Относительно высокое количество выпавших осадков (88.166% от среднемноголетних показателей) в сочетании со сравнительно небольшой среднесуточной температурой воздуха (+12,9 .+ 16,6 °С) в период быстрого роста льна-долгунца в 2011 и 2012 гг. обеспечили оптимальные условия для формирования высокого урожая льнопродукции. Вегетационный период 2013 г. характеризовался относительно жаркими и засушливыми метеоусловиями с суммой осадков в летние месяцы
Таблица 1. Сорта льна-долгунца, выделившиеся по урожайность всего волокна и длинного волокна (среднее за 2011-2013 гг.)
Сорт Урожайность, г/м2
всего волокна I длинного волокна
Синичка (St) SS 62
Восход Si 62
3938/15 1O5 SO
Нестерка iOi 69
Лада 9S 62
Б-192 99 76
Норд 99 71
Заказ 96 6O
АР-4 ii3 S9
ВИР-3 S7 72
Тверской 1OS S7
Борец iOi 61
Орион 1O9 77
АР-5 95 6S
Альфа 1O1 77
Б-168 93 69
Venus S9 59
Diane 91 66
Aurore 93 65
Тост-4 1O5 74
Тост-3 1O6 72
Тост-2 1O4 74
Тост-1 S9 5S
Эвелин 93 69
НСР„5 3 4
Таблица 2. Доля влияния генотипа сорта и абиотических условий на про дуктивность льна-долгунца, % (за период 2011-2013 гг.)
Признак Фактор Сочетание факторов Случайные факторы
А - генотип В - абиотические условия (год)
Урожайность волокна 8,7* 79,8* 11,1* 0,4
Урожайность длинного волокна 8,7* 78,4* 12,6* 0,3
Содержание всего волокна 58,6* 20,3* 17,5* 3,6
Содержание длинного волокна 24,3* 57,1* 17,3* 1,3
* -достоверно на 95 % уровне значимости
на уровне 51...60 % от нормы и среднесуточной температурой воздуха, превышающей среднеклиматические значения на +0,9...+2,3 °С.
Опыты закладывали на наиболее распространенной в пашне Среднего Предуралья дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почве со следующей агрохимической характеристикой пахотного слоя в годы проведения исследований (20112013 гг.): реакция почвенной среды - сильно кислая, слабокислая и близкая к нейтральной (4,0; 5,2 и 5,7 соответственно); содержание подвижного фосфора (по Кирсанову [18]) - высокое (2011 г. - 156 мг/кг почвы) и очень высокое (2012 и 2013 гг. - 264 и 372 мг/кг почвы соответственно), обменного калия (по Кирсанову [18]) - высокое (2011 и 2012 гг. - 172 и 231 мг/кг почвы соответственно) и очень высокое (2013 г. - 313 мг/кг почвы), гумуса (по Тюрину [18]) - среднее (2011 г. -2,3 %) и повышенное (2012 и 2013 гг. - 2,6 %).
Результаты и обсуждение. Наиболее благоприятные абиотические условия для формирования урожайности всего и длинного волокна за период исследований сложились в 2012 г., (индекс условий среды у = 55,1 и 46,3 соответственно); неблагоприятные - в 2013 г. (У = - 54,8 и - 47,5), 2011 г. можно охарактеризовать как промежуточный между ними (У = - 0,2 и 1,2).
Урожайность всего волокна у всех испытываемых сортов льна-долгунца изменялась от 61 до 113 г/м2, длинного - от 34 до 89 г/м2. Существенное увеличение выхода всего волокна, по сравнению со стандартом, на 7.25 г/м2 (8.28%)
Таблица 3. Параметры адаптивности сортов льна-долгунца, выделившихся по урожайности волокна (за период 2011-2013 гг.)
Сорт Урожайность всего волокна Урожайность длинного волокна
V, % b* 1 ad2* 1 Hom V, % 1 b* 1 ad2* 1 Hom
Синичка (St) 60,4 1,11 0,5 145,8 70,6 1,(0 6 126,0 87,4
Восход 59,8 1,01 190,3 135,9 63,2 0,96 0,6 98,0
3938/15 45,8 1,21 45,8 188,3 65,6 1,28 145,0 121,9
Нестерка 54,2 1,11 248,2 185,5 66,1 1,12 12,2 104,2
Лада 60,4 1,23 284,6 162,6 66,7 1,02 28,9 93,1
Б-192 55,8 1,15 103,9 177,9 61,7 1,14 94,6 123,2
Норд 54,8 1,11 604,0 181,6 66,4 1,15 31,3 106,6
Заказ 67,0 1,32 474,0 143,2 91,2 1,27 824,0 65,7
АР-4 60,7 1,31 1804,7 186,7 67,6 1,41 932,2 132,1
ВИР-3 69,3 1,25 157,0 124,8 79,0 1,39 178,5 91,6
Тверской 57,9 1,31 107,6 186,6 68,0 1 ,45 102,0 127,8
Борец 64,7 1,36 395,9 156,7 89,6 1,25 1077,5 68,3
Орион 66,4 1,52 196,4 164,5 73,5 1,39 10,0 104,7
АР-5 65,3 1,30 62,9 145,1 65,8 1,09 4,0 102,7
Альфа 53,9 1,09 898,0 186,8 60,0 0,99 1340,3 127,6
Б-168 55,0 1,08 19,2 170,0 65,8 1,12 0,1 104,8
Venus 50,0 0,93 121,2 179,6 68,6 0,99 133,7 86,6
Diane 58,4 1,08 327,3 155,3 58,0 0,91 247,3 114,3
Aurore 56,1 1,05 551,6 163,2 66,1 0,99 596,4 98,7
Тост-4 69,0 1,51 292,0 152,4 81,0 1,44 435,6 91,3
Тост-3 62,1 1,37 58,5 170,0 83,0 1,41 760,1 86,6
Тост-2 56,4 1,23 41,1 185,3 62,2 1,12 77,4 118,1
Тост-1 52,7 0,97 114,6 168,9 73,8 1,04 75,0 78,7
Эвелин 64,8 1,27 1,4 144,4 85,1 1,41 588,6 81,6
* - достоверно на 95 % уровне значимости Достижения науки и техники АПК, №8-2014
обеспечили сорта отечественного происхождения - Лада, Норд, АР-4, Тверской, Орион, АР-5, Альфа, Тост 4, Тост 3, Тост 2; на 8.17 г/м2 (9.19%) -сортообразцы из Белоруссии -3938/15, Нестерка, Заказ и Борец; на 5.11 г/м2 (6.12%) - из Литвы: Б-192 и Б-168; на 3.5 г/м2 (3.6%) - из Франции -Diane и Aurore; на 5 г/м2 (6%) -из Нидерландов - Эвелин (табл. 1). Перечисленные сорта также характеризовались более высокой, чем у стандарта, урожайностью длинного волокна - на 4.27 г/м2 (6.44%), за исключением сортобразца Заказ.
Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что урожайность всего и длинного волокна у изучаемых сортов льна-долгунца в большей степени (79,8 и 78,4% соответственно) зависит от абиотических условий вегетационного периода (табл. 2).
Доля генотипа сорта в формировании урожая волокна составляет 8,7%, а его влияние на изменение содержания всего и длинного волокна возрастает до 58,6 и 24,3% соответственно. Однако содержание длинного волокна на 57,1% определялось абиотическими условиями произрастания. Поэтому выявлена значительная изменчивость урожайности всего и длинного волокна у всех изучаемых сортов льна-долгунца, выделившихся по этому признаку, с коэффициентом вариации 45,8. 69,3 и 60,0.91,2% соответственно (табл. 3).
Среди сортов льна-долгунца, характеризующихся наибольшей урожайностью всего волокна, сильнее (bi = 1,36.1,52) реагировали на абиотические условия сортообразцы отечественного происхождения Орион, Тост-4, Тост-3 и белорусский Борец. Самой высокой отзывчивостью на изменение условий возделывания по выходу длинного волокна характеризовались сорта из России - АР-4, ВИР-3, Тверской, Орион, Тост-4, Тост-3 (b = 1,39.1,45) и Нидерландов - Эвелин (bi = 1,41). К сортам с относительно низкой реакцией на абиотические условия по урожайности всего волокна относится Venus из Португалии (bi = 0,93), длинного волокна -Diane из Франции (bi = 0,91). Самый стабильный по выходу всего волокна сорт Синичка, длинного волокна - Восход и Б-168. Эти сортобразцы достоверно превосходили по величине соответствующих показателей большинство сортов коллекции.
Лучшими показателями гомеостатичности по урожайности всего волокна характеризовались сорта 3938/15, АР-4, Тверской, Альфа и Тост-2; длинного волокна -АР-4, Тверской и Альфа.
Установлена прямая сильная корреляционная связь между урожайностью волокна и коэффициентом пластичности (табл. 4). Между изменчивостью урожайности всего, а также длинного волокна и коэффициентом пластично- 45
Таблица 4. Коэффициенты корреляции между урожайностью волокна и параметрами адаптивности сортов льна-долгунца (за период 2011 -2013 гг.)
Коэффициент
Показатель корреляции
общее длинное
волокно волокно
Урожайность Коэффициент
волокна пластичности
(Ь,) 0,75±0,19* 0,70±0,21*
Коэффициент Коэффициент
вариации (V) пластичности
(Ь,) 0,78±0,18* 0,45±0,26*
Коэффициент Варианса
вариации (V) стабильности
(od2) 0,50±0,25* 0,49±0,25*
Коэффициент Гомеостатич-
вариации (V) ность (Hom) -0,72±0,20* -0,73±0,20*
Варианса ста- Гомеостатич-
бильности (od2) ность (Hom) -0,29±0,28* -0,26±0,28*
* - достоверно на 95 % уровне значимости сти установлена соответственно прямая сильная и средняя корреляция. Следовательно, изучаемые сорта сильно
реагировали на изменение абиотических условий возделывания, при этом их отзывчивость и стабильность возрастала с увеличением изменчивости урожайности всего и длинного волокна. Гомеостатичность исследуемых сортов льна-долгунца по урожайности всего и длинного волокна улучшалась при снижении коэффициента вариации - г= -0,72±0,20 и г= -0,73±0,20 и величины показателя стабильности - г= -0,29±0,28 и г= -0,26±0,28 соответственно.
Выводы. Изучение в течение 2011-2013 гг. коллекции сортов льна-долгунца выявило их разную адаптивную реакцию на абиотические условия Среднего Предуралья. В большей степени варьирование величин показателей урожайности всего и длинного волокна обусловлено влиянием абиотических условий среды -на 79,8 и 78,4% соответственно.
Относительно пластичным по урожайности всего (Ь = 1,01) и длинного волокна (Ь = 0,96) оказался сорт Восход.
Высокую стабильность по урожайности всего волокна в различных абиотических условиях продемонстрировал сорт Синичка (аС2= 0,5), длинного волокна -Восход (аС2= 0,6), и Б-168 (аС2= 0,1).
Литература.
1. Курчакова Л.А. Эколого-генетические аспекты устойчивости к септориозу (пасмо) в селекции льна-долгунца: автореф. дис.... д-ра с.-х. наук. М.: НИИСХЦРНЗ, 2009. 44 с.
2. Жученко А.А. Адаптивная система селекции растений (эколого-генетические основы) монография. М.: Изд-во РУДН, 2001. Т. 1. 780 с.
3. Фатыхов И.Ш., Корепанова Е.В., Полушина О.Н. Абиотические показатели почв и урожайность льна-долгунца на ГСУ Удмуртской Республики//Аграрная наука. 2007. № 10. С.26-27
4. Фатыхов И.Ш., Сундукова Я.Н., Корепанова Е.В. Реакция сортов льна-долгунца на абиотические условия и гербициды при возделывании на семена в Среднем Предуралье //Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2013. № 3 (36). С. 3-4
5. Корепанова Е.В. Метеорологические условия и урожайность льна-долгунца в Среднем Предуралье//Проблемы и перспективы развития региональных АПК: материалы Всероссийской науч.-практ. конф./под ред. А.В. Голубева. Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2007. С. 42-45
6. Корепанова Е.В., Фатыхов И.Ш. Экологическая пластичность сортов льна-долгунца в условиях Среднего Предуралья// Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. № 4. С. 27-30
7. Корепанова Е.В. Адаптивная технология возделывания льна-долгунца на волокно и семена в Среднем Предуралье: автореф. дис.... д-ра с.-х. наук. Уфа: Башкирский ГАУ, 2014. 40 с.
8. Корепанова Е.В., Фатыхов И.Ш. Продуктивность сортов льна-долгунца // Проблемы инновационного развития промышленного комплекса: материалы Всероссийской научн.-практ. конф. молодых учёных и специалистов. Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2009. С. 112-114.
9. Корепанова Е.В., Гореева В.Н., Маслова М.П. Сравнительная оценка сортов льна-долгунца в условиях Среднего Предуралья //Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. № 4 (20). С. 9-14.
10. Сундукова Я. Н. Реакция сортов льна-долгунца на абиотические условия и гербициды при возделывании на семена в Среднем Предуралье: автореф. дис.....канд. с.-х. наук. Уфа: БашГАУ, 2013. 20 с.
11. Производство льна-долгунца в Среднем Предуралье: учебное пособие/И.Ш. Фатыхов, С.М. Малакотина, Л.А. Толка-нова, П.Ф. Сутыгин, В.Г. Подзырей, Н.А. Корепанова, Е.В. Корепанова. Ижевск: Изд-во ИжГСХА, 2004. 148 с.
12. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
13. Ваулин А. В. Определение достоверности средних многолетних показателей краткосрочных полевых опытов при обработке результатов исследований методом дисперсионного анализа // Агрохимия. 1998. № 12. С. 71-75.
14. Плохинский Н. А. Биометрия. М.: Изд-во МГУ, 1970. 367 с.
15. Eberhart S. A., Russell W. A. Stability parameters for comparing varieties// Corp Sci. 1966. № 1. Vol. 6. Р. 36-40
16. Зыкин В.А. и др. Методика расчета и оценки параметров экологической пластичности. Уфа: БашГАУ, 2005. 100с.
17. Хангильдин В.В. Проблемы селекции на гомеостаз и вопросы теории селекционного процесса у растений // Селекция, семеноводство и сортовая агротехника в Башкирии: сборник научных трудов. Уфа: БашНИИ земледелия и селекции полевых культур, 1984. С. 102 - 123.
18. Пустовой И.В., Филин В.И., Корольков А.В. Практикум по агрохимии. 5-е изд., перераб. и доп. / под ред. Пустового И.В. М.: Колос, 1995.С.210-212.
REACTION OF FLAX VARIETIES TO ABIOTIC CONDITIONS OF THE MIDDLE PREDURALIE BY PRODUCTIVITY FORMATION E.V. Korepanova, V.N. Goreeva, M.P.Maslova
Ighevsk State Agricultural Academy, Russia, Ighevsk city, Studencheskaya Str., 11
Summary. Researches were conducted in 2011-2013 on a experiement field of JSC «Educational farms lyulskoye IzhSAA» with the purpose of identification on reaction of flax varieties oa a different origins to abiotic conditions of the Middle Preduralie by productivity formation of all fiber and long fiber. It was studied 50 flax varieties from the All-Russian Institute of Plant Production (VIR) and All-Russian Research Institute of Flax (VNIIL) collection. Variety Sinichka included in the State Registry and allowed to cultivation across the Udmurt Republic was taken as the standard. Experiment was put on cespitose middle podzol middle loamy soil. Abiotic conditions while carrying out researches, had distinctions, including weather conditions of the vegetative periods were characterized by rather unequal temperature mode, and the amount of precipitation, varying during the different months. So, the 2013 year was relatively the worst for productivity formation of all fiber and long fiber by studied grades - the index of environmental conditions were negative (Ij = - 54,8 and J=- 47,5, respectively). In more degrees the variation in productivity of all and long fiber - for 79,8 and 78,4%, respectively was caused by influence of abiotic conditions of the environment. Variety Voshod was rather plastic on productivity of all fiber (bi = 1,01) and long fiber (bi = 0,96). Variety Sinichka (ad2= 0,5) had the high stability on productivity of all fiber in various abiotic conditions of the environment, Voshod (ad2= 0,6) and B-168 (ad2= 0,1) - long fiber. Keywords: grade, flax, yield, fiber, index of environmental conditions, adaptability.
