CC BY
29
МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур
А. Б. Дьяков,
кандидат биологических наук
A. В. Головин, кандидат сельскохозяйственных наук
B. В. Гронин,
2005, вып. 2 (133)
аспирант ВНИИ масличных культур
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА АДАПТИВНОСТИ ГИБРИДА ПОДСОЛНЕЧНИКА ТРИУМФ
УДК 633.854.78:631.5
Важным резервом повышения продуктивности растениеводства является точное определение целесообразных ареала и технологии возделывания каждого сорта (гибрида) на основе надежной оценки их приспособительных потенциалов (Жученко, 1994). Для обеспечения такой агроэкологической адресности для каждого сорта и гибрида должен быть разработан "экологический паспорт" (Жученко, 1980, с. 459). Агроэкологическая оценка создаваемых межлинейных гибридов особенно важна в связи с тем, что в сравнении с сортами-популяциями их адаптивность обычно более узкая (Дьяков и др., 1997), а проявление общей и специфической комбинационной способности зависит от погодных условий и технологий выращивания (Щербак, 1985).
При использовании обычных методов оценки параметров стабильности и адаптивности гибридов и сортов необходимы данные сортоиспытаний одного и того же генотипа в разных агроэкологических условиях. В конкурсные испытания обычно ежегодно включаются новые генотипы, а часть прежних исключается из изучения. Специальные же агроэкологические сортоиспытания требуют много средств и времени. Поэтому нами был разработан непараметрический метод оценки адаптивности, позволяющий использовать имеющиеся у селекционеров данные для агроэкологической характеристики гибридов и сортов (Дьяков и др., 2001). Этот метод основан на сравнении реакций нового гибрида или сорта на изменения условий среды с реакциями других гибридов и сортов, адаптивность которых уже известна. Такой подход обоснован потому, что как показали О.Солбриг и Д.Солбриг (1982, с. 329), характеристики адаптивности в принципе не могут быть абсолютными, оценивать можно сравнительные различия по степени приспособленности разных организмов к конкретным условиям внешней среды.
Для вычисления сравнительных оценок адаптивности межлинейного гибрида подсолнечника Триумф использовали в основном данные сортоиспытаний, проводившихся отделом селекции и семеноводства гибридов подсолнечника с 1991 по 2004 год на центральной базе ВНИИМК. Кроме этого были использованы данные испытаний, проведенных опытными станциями ВНИИМК Армавирской в 2003 и 2004 гг. и Донской в 2003 г., Богучарской СССФ Воронежской области в 2000 и 2003 гг., ЗАО "ЭФКО" Белгородской области в 2002-2004 гг. Результаты анализа всей совокупности этих данных представлены в таблице.
Усредненные по всем условиям испытаний оценки урожайности гибрида Триумф оказались близкими к таким же оценкам четырех из семи гибридов, использованных в качестве тестеров адаптивности. Средняя урожайность Триумфа оказалась более высокой, чем у гибридов Кубанский 371 и Кубанский 341, но несколько сниженной по сравнению с гибридом Юпитер. По сравнению с изученными сортами-популяциями подсолнечника гибрид Триумф оказался в среднем более урожайным.
Таблица - Показатели особенностей агроэкологической адаптивности гибрида подсолнечника Триумф в отличие от других гибридов и сортов, использованных в качестве тестеров
Гибриды и сорта-тестеры для Триумфа Число опытов Средняя урожайность Доля однотипности реакций ций Параметры регрессий урожаев Триумфа на урожаи тестеров Математическое. ожидание урожайности (т/га) Триумфа при урожайности тестеров
тестер, т/га Триумф, % от тест. a b 2 т/га 3,5 т/га
Кубанский 930 16 2,77 99,6 0,86** 0,80 0,71 2,22 3,28
Кубанский 941 10 2,96 99,0 0,49+ 1,46 0,50 2,46 3,21
Кубанский 480 7 2,90 100,3 0,25 1,23 0,58 2,39 3,26
Кубанский 341 11 2,89 107,3 0,83** 1,07 0,70 2,47 3,52
Кубанский 371 7 2,15 126,0 0,66+ 1,42 0,60 2,62 3,52
Кубанский 931 5 2,75 103,3 0,88+ 1,62 0,44 2,50 3,16
Юпитер 11 2,93 95,6 0,77** 0,75 0,70 2,15 3,20
Родник 11 2,44 109,3 0,73** 1,02 0,78 2,58 3,75
Лидер 6 2,66 120,7 0,85* 0,63 0,97 2,57 4,02
Березанский 7 2,64 118,6 0,77* 0,90 0,84 2,58 3,84
Примечание: Переходят уровни существенности: + - 5 %-ный;
* - 1 %-ный; ** - ОД %-ный.
Уровни однотипности приспособительных реакций гибрида Триумф в сравнении с изученными тестерами оценены в таблице значениями коэффициента детерминации Са. Их величины оказались в девяти из десяти случаев существенными на уровнях от 5 %-ного до 0,1 %-ного. Степень качественной однотипности реакций на изменения условий среды гибрида Триумф и сортов-популяций довольно высокая и варьирует только от 73 до 85 %. Изученные же гибриды в значительно большей мере различаются по степени специфичности реагирования на агроэкологические условия, а следовательно и по особенностям их адаптивности. Об этом свидетельствует то, что в сравнении с характером реагирования на условия гибрида Триумф максимальное значение показателя однотипности реакций Са других гибридов превосходит минимальную величину Са в 3,5 раза. Наибольшее качественное различие по адаптивным реакциям обнаружено у пары гибридов Триумф и Кубанский 480, для которой однотипность реакций составила только 25 %. Судя по нашим прежним исследованиям (Дьяков и др., 1997), этот результат не случаен: только в сравнении со своей материнской формой простым гибридом Кубанский 48 трехлинейный гибрид Кубанский 480 в основном качественно одинаково реагировал на изменения агроэкологических условий, а в сравнении с другими гибридами показатель однотипности реакций опускался до уровня 40 %.
При меньшей продолжительности вегетации гибрид Триумф по усредненной оценке урожайности оказался практически равным гибридам Кубанский 930 и Кубанский 931, а его адаптивные реакции качественно наиболее однотипны с реакциями этих гибридов. Равенство по средней урожайности скороспелого гибрида Триумф с раннеспелыми гибридами достигается за счет количественных различий этих гибридов по реакции на изменение агроэкологических условий: величины коэффициентов регрессий оценок урожайности гибрида Триумф на соответствующие оценки гибридов-тестеров значительно меньше единицы. При использовании в качестве тестеров гибридов Кубанский 930 и Кубанский 931 эти коэффициенты равны соответственно Ь=0,71 и Ь=0,44. При достаточно высокой средней урожайности линии регрессии с такими малыми наклонами проходят значительно выше начала координат, поэтому величины свободных членов соответствующих уравнений регрессии составили а=0,8 т/га и а=1,62 т/га.
Такой характер этих регрессий означает, что и при качественной однотипности реакций гибрид Триумф количественно в меньшей степени реагирует на изменения агро-4
экологических условий, поэтому его урожаи в разных условиях среды более стабильны. Вследствие своей скороспелости он уступает на 6 и 10 % гибридам Кубанский 930 и Кубанский 931 по потенциалу урожайности в самых благоприятных условиях. Однако вследствие повышенной адаптивности гибрида Триумф к менее благоприятным агроэко-логическим условиям его урожайность оказывается в среднем более высокой на 11 и 25 %, чем у гибридов Кубанский 930 и Кубанский 931, при проведении сортоиспытаний в низкоурожайных условиях. Эти оценки, представленные в таблице, вычислены по соответствующим уравнениям регрессии как наиболее вероятные математические ожидания показателей урожайности гибрида Триумф при уровнях урожаев тестеров 2 т/га и 3,5 т/га.
Описанные количественные особенности адаптивных реакций гибрида Триумф и связанная с ними повышенная стабильность его урожаев подтверждается также результатами вычислений параметров регрессий оценок его урожайности на соответствующие оценки гибридов Кубанский 941, Кубанский 480 и Юпитер, использованных в качестве тестеров. Такие же характеристики получает Триумф по результатам изучения уравнений регрессии его урожаев на урожаи гибридов Кубанский 341 и Кубанский 371, а также сортов-популяций Родник, Лидер и Березанский лишь с тем отличием, что Триумф превышает их по урожайности не только в наименее благоприятных условиях, но и в среднем по всем опытам, а по урожайности в комфортных условиях или не уступает тестерам, или превосходит их.
Несмотря на то, что для сравнительного изучения адаптивных реакций в качестве тестеров были использованы различные гибриды и сорта подсолнечника, оценки адаптивности гибрида Триумф во всех случаях совпадают в главном. Его характерной отличительной особенностью является повышенная стабильность продуктивности за счет способности в малой степени снижать урожаи в менее благоприятных условиях, достаточно высокая для скороспелого генотипа потенциальная урожайность в благоприятных условиях. Об этом свидетельствует то, что значения коэффициента Ь всех регрессий меньше единицы, а свободные члены уравнений все положительны, при этом все линии регрессии проходят значительно выше начала координат. По данным таблицы, для Триумфа в среднем Ь=0,68, а=1,09 т/га.
Иными оказались характеристики адаптивности гибрида Кубанский 930, выявленные нами ранее на основе использования этой же методики (Дьяков и др., 2001). Особенностями параметров уравнений аналогичных регрессий было то, что из 8 значений их коэффициентов 6 оказались больше единицы, в четырех случаях линия регрессии проходила ниже начала координат, а по потенциалу урожайности в благоприятных условиях гибрид Кубанский 930 превосходил все гибриды и сорта, которые были использованы в качестве тестеров. На основании этого был сделан вывод, что повышенная средняя урожайность гибрида Кубанский 930 обусловлена как его устойчивостью к стрессам, так и в еще большей мере превосходной реакцией на благоприятные условия внешней среды. Эта характеристика подтверждается приведенными в настоящей статье данными сравнения реакций этого гибрида и гибрида Триумф: поскольку при этом оказалось, что Ь=0,71, величина коэффициента регрессии урожаев Кубанского 930 на урожаи Триумфа должна быть больше единицы.
Таким образом, по сравнению с изученными сортами-популяциями подсолнечника гибрид Триумф более урожаен во всем диапазоне условий внешней среды проведенных испытаний, в том числе он превосходит сорта и в низкоурожайных условиях, хотя при этом коэффициенты регрессии в меньшей степени отличаются от единицы, чем при сравнении с другими гибридами (в среднем при использовании в качестве тестеров сортов Ь=0,86, а гибридов - Ь=0,60). В сравнении со всеми изученными гибридами гибрид Триумф выделяется способностью эффективно использовать низкоурожайные условия, проявляя в то же время достаточно высокий для скороспелого генотипа потенциал урожайности в благоприятных условиях. Эти его особенности обеспечивают повы-
шенную стабильность оценок урожайности гибрида Триумф в широком диапазоне условий возделывания и превосходство по сравнению с другими гибридами и сортами подсолнечника в лимитированных условиях.
Литература
1. Дьяков А. Б., Шарыгина М. Л., Васильева Т. А. Комплексная оценка гибридов и сортов подсолнечника по стабильности урожаев и взаимодействию генотип-среда // Научно-технический бюллетень ВНИИМК. - 1997. - Вып. 118. - С. 6-18.
2. Дьяков А.Б., Шарыгина М. Л., Головин А. В. Использование непараметрического метода оценки адаптивности гибридов и сортов растений // Научно-технический бюллетень ВНИИМК. - 2001. - Вып. 124. - С. 5-7.
3. Жученко А. А. Экологическая генетика культурных растений (адаптация, ре-комбиногенез, агробиоценоз). - Кишинев: Штиинца, 1980. - 588 с.
4. Жученко А. А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (концепция). - Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1994. - 148 с.
5. Солбриг О., Солбриг Д. Популяционная биология и эволюция. - М: Мир, 1982. - 488 с.
6. Щербак В. С. Влияние внешних условий на оценку комбинационной способности линий кукурузы // Цитология и генетика. - 1985. - Т. 1. - № 2. - С. 107-110.
