CC BY
19
УДК: 633.522:631.53.02
РОЛЬ ДЕКАПИТАЦИИ И НЕГАТИВНОГО ОТБОРА В ФОРМИРОВАНИИ УРОЖАЙНОСТИ
СРЕДНЕРУССКОЙ КОНОПЛИ
Н. И. Козин, науч. сотрудник; И. В. Романова*, науч. сотрудник;
Г. С. Степанов, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотрудник
ГНУ Пензенский НИИ сельского хозяйства Россельхозакадемии, т. (841-61) 2-14-25, e-mail: penzniish@sura. ru;
*ГНУ Чувашский НИИ сельского хозяйства Россельхозакадемии, т. 8-835-2-73-26-39, e-mail: stepanov542@rambler. ru
В полевых опытах на сорте среднерусской конопли Диана изучено влияние репродуцирования семян на выход декапитированных растений и подседа, а также исследована генетическая структура пола популяций. Доказано, что условия репродуцирования в сочетании с негативным отбором приводят к увеличению урожайности стеблей, семян и волокна изучаемого сорта
Ключевые слова: декапитация, негативный отбор, конопля сорт, среднерусская.
Основной задачей в семеноводстве конопли всегда являлся поиск путей увеличения урожайности семян. Ранее оно достигалось путем проведения оптимальных агротехнических мероприятий по обработке почвы и уходу за растениями, а также правильной организацией уборки и послеуборочной обработки семян [1]. Однако все эти агроприемы требовали вложения больших затрат труда, тем самым служили основной причиной высокой себестоимости и низкой рентабельности производства конопли [2].
В последние годы при возделывании многих сельскохозяйственных культур в качестве основного технологического приема стали использовать так называемые «зеленые операции». По мнению ученых, они позволяют создавать оптимальное соотношение между ассимиляционным аппаратом, корневой системой и величиной продуктивных органов [3, 4].
К сожалению, технологический регламент декапитации растений конопли на ее семеноводческих посевах оставался не установленным, поэтому нами была поставлена задача разработать основные принципы организации данного агроприема и на их основе получать не менее 2,0...3,0 т/га семян, 6,0...9,0 т/га стеблей и 1,5...2,5 т/га волокна.
В наших исследованиях экспериментальным материалом служили растения
однодомной зеленостебельной конопли сорта Диана. В период «полные всходы -отцветание» проводили негативный отбор, который заключался в удалении из посевов с корнем всех недозрелых (подсед) и нетипичных особей. Декапитацию растений осуществляли в фазе 3-х пар листьев травяной навесной косилкой КС-2,1.
Опыты закладывали на пространственно изолированных участках (не менее 2 км). Предшествующая культура - ячмень. Под предпосевную обработку почвы вносили минеральные удобрения из расчета И120Р90К90 кг/га действующего вещества. Для изучения использовали семена оригинальные, суперэлиту, элиту и репродукционные. Условиями репродукции являлись декапита-ция растений и видовая прополка.
Размещение делянок рендомизирован-ное. Общая площадь опыта - 1,8 га, учетная - 1,6 га. Посев выполняли сеялкой СН-16 с нормой высева 1,2 млн. всхожих семян на 1 га. Площадь питания растений -
5x60 см.
Урожайность семян, стеблей и волокна учитывали поделяночно сплошным способом. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехо-ву (1985).
В популяциях конопли сорта Диана в зависимости от норм высева семян, коли-
чество недоразвитых растений колебалось от 5,2 до 33,3 %. Подсед, как нижний ярус популяции, всегда отстает в своем развитии, созревает позднее, совсем не образует соцветий или дает мелкие, неполноценные семена. Кроме того, потребляя воду и питательные вещества, он отрицательно влияет на формирование продуктивности основных растений [3].
На семеноводческих посевах, в зависимости от репродукции высеянных семян, количество недоразвитых растений в период полных всходов может достигать
4.2...5.7 %, а в фазе 3-х пар листьев -
5.9...9.6 % (табл. 1). Двухъярусное состояние популяции отражается на качестве работ по декапитации, в конечном итоге - на показателе выхода декапитированных растений (90,4.94,0 %). Следовательно, в целях создания оптимального фона для выполнения механизированной декапитации, необходимо до фазы 3-х пар листьев обязательно провести тщательное удаление из посева всех недоразвитых особей с корнем.
По литературным данным установлено, что с помощью хирургических воздействий удается существенно изменить признак пола у растений (6.10). Во всех описанных авторами экспериментах травматические повреждения вызывали образование на мужских и женских растениях цветков противоположного пола [1].
По мере снижения репродукции высеваемых семян имеет место ухудшение полового состава популяций: увеличивается доля таких половых типов растений, как обычные посконь и матерка, однодомная феминизированная и феминизированная посконь. Тем не менее ясно, что негативный отбор и декапитация растений вполне позволяют сохранить характерную для сорта Диана генетическую структуру популяции по признаку пола на протяжении всего периода его производственного использования (сортовая типичность - 100,0 %) (табл. 2).
В вариантах с негативным отбором и декапитацией пол растений смещается в сторону их феминизации, то есть у особей или цветков мужского пола начинают развиваться женские половые признаки. Данное явление объясняется тем, что у конопли дифференциация апексов по признаку пола наступает уже в фазу появления третьей пары листьев. Поэтому именно в эту фазу развития растения становятся очень чувствительными к различным внешним воздействиям. Безусловно, при проведении декапитации искусственно нарушается гормональный баланс у целых растений, в результате уровень эндогенных цитокининов, ответственных за женскую сексуализацию, становится выше уровня гиббереллинов.
Таблица 1
Влияние условий репродуцирования семян на количество подседа и выход декапитированных растений в популяциях однодомной конопли среднерусского типа Диана (2002-2004 гг.)
Репро- дукция семян Условия репродукции семян Густота стеблестоя по фазам роста и развития, шт./м2 Количество подседа,% Выход декапити- рованных растений, %
в период полных всходов в фазе 3-х пар листьев
нега- тивный отбор дека- питация растений полные всходы 3 пары листьев созревание 75 % семян
Ориги- нальные да да 118 113 113 4,2 0,0 100,0
нет 118 113 113 4,2 0,0 0,0
нет да 118 118 116 4,2 5,9 94,0
нет 118 118 116 4,2 5,9 0,0
Супер- элита да да 115 110 110 4,4 0,0 100,0
нет 115 110 110 4,4 0,0 0,0
нет да 115 115 113 4,4 6,8 93,2
нет 115 115 113 4,4 6,8 0,0
Элита да да 110 98 98 5,1 0,0 100,0
нет 110 98 98 5,1 0,0 0,0
нет да 110 110 94 5,1 7,0 93,0
нет 110 110 94 5,1 7,0 0,0
1-ая репро- дукция да да 104 95 95 5,7 0,0 100,0
нет 104 95 95 5,7 0,0 0,0
нет да 104 104 94 5,7 9,6 90,4
нет 104 104 94 5,7 9,6 0,0
Влияние условий репродуцирования семян на генетическую структуру популяций по признаку пола у однодомной конопли сорта Диана (2002-2004 гг.)
Репро- дукция семян Условия репродукции семян Половой тип растений, %
нега- тивный отбор дека- питация расте- ний обычная однодомное однодомная феминизи- рованная посконь феми- низиро- ванная посконь маскули- низиро- ванный
посконь матерка с преобл. муж. цветков идеаль- ное с преобл. жен. цветков
Ориги- нальные да да - 0,9 25,0 36,6 35,5 2,0 - -
нет - 0,9 25,1 36,0 32,9 4,0 1,0 0,1
нет да 0,5 1,8 30,3 34,0 29,4 3,0 1,0 -
нет 0,7 1,7 32,4 32,6 27,8 3,4 1,0 0,4
Супер- элита да да - 1,3 26,0 36,2 33,6 2,1 0,8 -
нет 0,1 1,2 28,0 32,7 30,5 5,5 1,7 0,3
нет да 0,5 1,8 29,0 34,6 30,0 3,0 1,0 0,1
нет 0,7 1,8 31,8 31,9 28,8 3,5 1,1 0,4
Элита да да - 1,5 26,4 35,0 32,8 3,3 1,0 -
нет 0,5 1,5 30,3 30,1 28,2 6,9 2,0 0,5
нет да 0,7 2,1 28,0 34,0 30,4 3,6 1,1 0,1
нет 0,9 2,0 30,3 28,7 28,3 7,0 2,2 0,6
1-ая репродукция да да - 2,0 27,0 35,0 30,5 4,1 1,4 -
нет 1,0 2,0 31,8 28,2 25,9 7,4 2,9 0,8
нет да 0,7 2,2 27,7 34,0 30,6 3,6 1,1 0,1
нет 1,1 2,2 29,4 28,7 26,8 7,8 3,1 0,9
Одним из центральных вопросов является выяснение характера формирования архитектоники декапитированных растений. Исследованиями Александровой Л. Н. [1] установлено, что при декапитации растений в фазе 3-х пар листьев в 3-4 раза увеличивается количество вновь сформировавшихся репродуктивных веток. По нашим данным, при сочетании негативного отбора с декапитацией, число нормально развитых веток на растении доходило до 5-
6 шт.
Условия репродуцирования оказывают существенное влияние на урожайность стеблей, семян и волокна. Особенно это заметно в вариантах с негативным отбором и декапитацией растений. На посевах оригинальных семян, при соблюдении вышеуказанных условий, урожайность стеблей составила 9,98 т/га, семян - 3,00 т/га; соответственно на посевах суперэлиты - 9,46 и 2,72; элиты - 7,90 и 2,37; 1-ой репродукции - 6,83 и 2,05 т/га. Это объясняется тем, что в результате декапитации увеличивается число сформировавшихся на одном растении плодоносящих побегов, в результате этого увеличивается суммарная длина соцветий.
Урожайность волокна изменялась адекватно росту урожайности стеблей: наиболее высокая урожайность 1,82.2,88 т/га
формировалась при сочетании негативного отбора с декапитацией растений. При этом существенная роль принадлежала декапи-тации. Так, например, на посевах оригинальных семян при сочетании негативного отбора с декапитацией урожайность волокна повышалась в 5,3 раза, без негативного отбора с декапитацией растений - в 3,7 раза.
Формирование репродуктивных веток на декапитированных растениях конопли сорта Диана
Вышеизложенные факты в совокупности представляют как научный, так и прак-
Урожайность стеблей, семян и волокна однодомной конопли сорта Диана в зависимости от условий репродуцирования растений (2002-2004 гг.)
Репродукция семян Условия репродукции семян Урожайность, т/га
негативный отбор декапитация растений стеблей семян волокна
Оригинальные да да 9,98 3,00 2,88
нет 3,21 1,00 0,80
нет да 7,30 2,10 2,00
нет 2,50 0,78 0,54
Суперэлита да да 9,46 2,72 2,72
нет 3,02 0,94 0,75
нет да 6,74 1,75 1,82
нет 2,24 0,70 0,44
Элитные да да 7,90 2,37 2,19
нет 2,63 0,82 0,63
нет да 5,33 1,60 1,42
нет 2,05 0,64 0,37
Репродукционные да да 6,83 2,05 1,82
нет 2,44 0,76 0,58
нет да 4,60 1,38 1,18
нет 1,86 0,58 0,33
НСР05 0,61 0,22 0,05
тический интерес, поскольку имеют прямое отношение к продуктивности растений (табл. 3).
Таким образом, семеноводство конопли с применением негативного отбора в сочетании с декапитацией растений в фазе 3-х пар листьев является важным резервом увеличения производства коноплепро-дукции. Внедрение указанных агротехнических приемов позволяет получать до 9,9 т стеблей, 3,0 т семян и 2,8 т волокна с каждого гектара посева.
Литература
1. Александрова, Л. Н. Продуктивность конопли в зависимости от сроков чеканки в условиях Юго-Восточной части Волго-
Вятской зоны: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Л. Н. Александрова. - Йошкар-Ола, 2002. - 16 с.
2. Гришко, Н. Н. Проблема пола у конопли / Н. Н. Гришко // Тр. ВНИИ конопли. -Киев, 1935. - 8. - С. 197-241.
3. Димитриев, В. Л. Нормы высева однодомной конопли сорта Диана при возделывании на семена и волокно в условиях Юго-Восточной части Волго-Вятской зоны: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук / В. Л. Димитриев. - Йошкар-Ола, 2003. - 22 с.
4. Кирилюк, А. П. Экономическая эффективность производства конопли и основные пути ее повышения / А. П. Кирилюк, Г. И. Сенченко, М. А. Тимонин // Конопля. -М.: Колос, 1978. - 280-286 с.
