Экологическая пластичность овса в лесостепи Красноярского края

4. Зайцев, Г.Н. Фенология древесных растений / Г.Н. Зайцев. - М.: Наука, 1981. - 120 с.

5. Погосова, Н.П. Декоративное древоводство и питомники: Метод. указания к курсовому

проектированию / Н.П. Погосова, П.А. Тарасов. - Красноярск: СТИ, 1993. - 52 с.

6. Рубцов, В.И. Интродукция древесных растений - важный путь увеличения биологического разнообразия

лесных экосистем / В.И. Рубцов, Е.Н. Самошкин // Лесн. журн. - 1997. - № 1-2. - С. 44-47.

УДК 633.13 Л.П. Косяненко

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ ОВСА В ЛЕСОСТЕПИ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

В статье сделана оценка экологической пластичности стародавних и современных сортов овса различных групп спелости, возделываемых в условиях Красноярского края по зерновому предшественнику. Оценена стабильность урожайности, а также ее динамика за шестилетний период.

Оценка экологической пластичности показала, что все сорта овса хорошо отзываются на изменение условий выращивания. Самым пластичным по урожайности был сорт Сельма. По стабильности урожайности выделились Саян, Сельма и Мутант. Наиболее урожайным был сорт Писаревский.

Наиболее значимой проблемой селекции овса остается получение высоких и стабильных урожаев. На долю сортов приходится 35-40% прироста урожая. Потенциал урожайности у районированных сортов овса в регионе достаточно высокий 5,5-6,0 т/га. Однако в варьирующих условиях производства сбор зерна в благоприятные годы составляет 40-45%, в экстремальные 15-20% возможного [2,3].

В последние годы особенно возрос интерес к исследованиям экологической пластичности сортов сельскохозяйственных культур. Это, по-видимому, связано, во-первых, с крайне неустойчивым по метеоусловиям климатом на территории страны, во-вторых, с широким внедрением в производство интенсивных технологий возделывания. Однако следует отметить, что селекционеры всегда уделяли этому признаку особое внимание [1].

Под пластичностью сорта, - считает В.Д. Меддинец (цит. по Зыкину, 1984), - понимают его широкие приспособительные возможности к различным, хотя и далеко не всяким условиям среды.

Несколько иначе определяют пластичность S.A. Eberhart and W.A. Russell (цит. по Зыкину, 1984), которые понимают ее как положительный отклик генотипа на улучшение условий выращивания, стабильность как устойчивость признака в различных условиях среды. В основе ее лежат гомеостатические реакции. Эти реакции обусловлены рядом признаков, к числу важнейших из них относят вегетационный период, ритм развития, быстроту налива зерна при созревании, отношение к теплу и холоду, отношение к почвенной и атмосферной засухе, отношение к эдафическим различиям, прорастание зерна на корню и продолжительность послеуборочного дозревания, устойчивость к заболеваниям и повреждениям насекомыми и др.

Урожайность и ее стабильность определяются в значительной мере условиями окружающей среды, многие компоненты которой являются нерегулируемыми (температура, осадки, интенсивность солнечной радиации, продолжительность светового дня, число дней с определенной температурой и т.д.). Большая изменчивость условий среды во времени и в пространстве, невозможность их контролировать и регулировать обуславливают высокую вариабельность урожайности и ее качества.

Снижению амплитуды колебаний урожайности должна способствовать селекция сортов с достаточно высокой адаптивностью, а также правильное их районирование в границах возделывания данной культуры. Немаловажное значение имеет и качество высеваемых семян с позиций их урожайных свойств [7].

Термином «приспособляемость», или «адаптивность», называют способность генотипов обеспечивать высокую и стабильную продуктивность в различных условиях среды [4]. Адаптация, как подчеркивает Ю.С. Ларионов (2000), представляет собой непрерывный процесс самонастройки и приспособления растений и ценоза к меняющимся условиям среды и технологий возделывания. Этот процесс совершается в рамках генетической нормы реакции и обеспечивается мобильными системами постоянной и непрерывной пе-

ренастройки основных процессов жизнедеятельности организма. Адаптационные процессы реализуются через важнейшие функции организма и в первую очередь через процессы роста, непосредственно связанные с продуктивностью и урожайностью [7,8].

Для характеристики взаимодействия генотип-среда, кроме адаптивности, в настоящее время используются разные термины: например, приспособляемость, гомеостатичность, пластичность, стабильность и др.

Целью исследований являлась оценка пластичности и стабильности сортов овса. В процессе исследований были изучены следующие вопросы: 1) оценка экологической пластичности стародавних и современных сортов овса различных групп спелости, возделываемых в условиях Красноярского края; 2) оценка стабильности урожайности сортов овса; 3) динамика урожайности культуры.

Объекты и методы исследования

Полевые исследования проводились с 1993 по 2004 г. на опытном поле кафедры растениеводства в учхозе «Миндерлинское» Красноярского государственного аграрного университета; лабораторные - в лаборатории университета. Закладка полевых опытов и наблюдения проводились согласно методикам ГСИ и ВННИР по изучению коллекции зерновых культур. В статье отражены результаты исследований при возделывании овса по предшественнику пшеница.

Характеристика изучаемого материала

Овес был представлен девятью сортами: Золотой дождь, Таежник, Саян, Сизу, Орел, Сельма, На-рымский 943, Писаревский, Мутант, далее приводятся характеристики взятых для исследования сортов.

1. Золотой дождь

Скороспелый. Вегетационный период 83-93 дня. Выведен на Сфалевской опытной станции в Швеции методом индивидуального отбора из сорта Мильтон. В Красноярском крае районирован в 1929 г., снят с районирования в 1976 г. На протяжении 36 лет занимал значительные площади сортовых посевов овса в производстве.

Разновидность ауреа. Масса 1000 зерен от 30 до 34 г, причем по зерновому предшественнику, по данным наших исследователей, в учхозе «Миндерлинское» она составляла 33,3 г, по пару - 31,3 г (19931996 гг.) [6].

2. Таежник

Скороспелый. Вегетационный период 71-75 дней. Выведен на Нарымской ГСС индивидуальным отбором. Районирован в крае с 1979 г.

Разновидность ауреа. Окраска цветковых чешуй и зерна желтая. Имеет развесистую метелку. Зерно крупное, масса 1000 зерен при возделывании по зерновому предшественнику 32,7 ц/га, по пару 33,1 ц/га.

3. Саян

Скороспелый. Вегетационный период 71-86 дней. Период вегетации в зависимости от погодных условий меняется довольно значительно, что дает основание считать его промежуточным типом по этому показателю между скороспелыми и среднеспелыми сортами. Районирован со П-й по М-ю зону края в 1933 г. Выведен в Восточно-Сибирском селекцентре путем скрещивания сортов Таежник и Гризли (Канада). Автор сорта В.В. Колчанов.

Разновидность ауреа. Урожайность по данным Л.П. Косяненко (1997), составила 32,4-52,0 ц/га в Су-хобузимском районе, на Бириллюском ГСУ - 37,7 ц/га, Абанском - 41,6 ц/га.

4. Орел

Сорт среднеспелый. Вегетационный период 77-85 дней. Выведен индивидуальным отбором из шведского сорта Орел (Победа - Лоховский) во ВНИИР имени Н.И. Вавилова. Автор сорта А.И. Мордвинкина.

Разновидность мутика. Зерно крупное: масса 1000 зерен 32-42 г, пленчатость средняя (24-26%). Сорт высокопродуктивный. Потенциальная урожайность в крае оценивается в 55-57 ц/га.

5. Сизу

Среднеспелый. Вегетационный период 80-86 дней. Созревает на 1-5 дней позже сорта Золотой дождь. Районирован по Красноярскому краю в 1950 г., снят с районирования в 1985 г. Двадцать четыре года занимал весомые площади посева в хозяйствах края. Выведен в Финляндии путем скрещивания сорта Васса и линии 02 272, отобранной из местного овса.

Разновидность мутика. Зерно белое, хорошо выполненное.

6. Сельма

Среднеспелый. Вегетационный период 75-85 дней. Районирован по Н^Ш-й зонам Красноярского края и в Хакасии в 1977 г. Выведен в Швеции в институте Вейбуллсхолм в результате скрещивания сортов Полу и Саксо с последующим отбором.

Разновидность мутика. Отличается высокой продуктивностью: средняя урожайность за семилетний период на опытном поле кафедры растениеводства по зерновым составляла 27,3 ц/га, по пару 45,7 ц/га. Максимальная урожайность была в 1995 г. (66 ц/га). Коэффициент вариации в зависимости от предшественника изменился незначительно: по зерновым 18,4%, по пару 18,1%. Один из самых стабильных по урожайности среди представленных сортов овса.

7. Нарымский 943

Среднеспелый. Вегетационный период 76-89 дней. Созревает примерно в то же время, что и Сельма. Был районирован по Красноярскому краю 12 лет с 1982 г. Оригинатор сорта - Нарымская государственная селекционная станция. Выведен индивидуальным отбором из образца Дзеньсинь.

Разновидность мутика. Имеет крупное зерно, в 2003 г. на опытном поле кафедры растениеводства сформировал по пару массу 1000 зерен 47,4 г. По данным ГСУ, масса 1000 зерен 43-54 г, что позволяет облегчить очистку его семян от овсюга. Пленчатость зерна 26-27%, содержание протеина 12-16%. Урожайность сорта, по нашим данным, по пару 38,8 ц/га, по зерновым 23,9 ц/га.

8. Писаревский

Среднеспелый. Вегетационный период 75-87 дней. Включен в Госреестр по краю и Хакасии с V-й по IX-ю зоны в 1988 г. Выведен индивидуальным отбором из сорта Орел. Созревает на одном уровне с этим сортом.

Разновидность мутика. При созревании зерна листья долго остаются зелеными, что делает его хорошим сырьем для заготовки зерносенажа.

9. Мутант

Среднеспелый. Вегетационный период 76-89 дней. Созревает примерно на одном уровне с Сельмой и Нарымским 943. Представляет интерес для передачи в государственное сортоиспытание. Выведен в Красноярском ГАУ отбором «гигантских» мутаций из сорта Орел в 1985 г. Автор сорта Н.Г. Ведров.

Разновидность мутика. Отличительной особенностью Мутанта является его высокорослость: средняя высота по зерновым 103 см, по пару 120 см. При этом полегаемость не превышала 4 балла (сорта, полегшие в слабой степени) и не изменялась в зависимости от предшественника.

Результаты

Для характеристики экологической пластичности сортов наиболее часто используют метод S.A. Eber-hart, W.A. Russell, основанный на вычислении двух параметров: коэффициента линейной регрессии Bi (пластичность) и квадратического отклонения от линии регрессии G (стабильности).

Анализ параметров экологической пластичности, взятых для исследования сортов овса, показал, что все сорта хорошо отзываются на изменение условий выращивания (Bi >1). Наиболее высокий коэффициент пластичности Bi был у Саяна, Сельмы и Мутанта. Он составлял у этих сортов 1,51. По стабильности урожайности ст сорта различались между собой незначительно. Наиболее высокую стабильность урожайности показали вышеперечисленные высокопластичные сорта (табл. 1).

Стабильность урожайности овса находилась в пределах от 9,34 ц/га у Таежника, до 12,28 ц/га у Сельмы. Коэффициент вариации сортов овса находился в пределах от 27,57% у Писаревского, до 40,47% у Орла. По методике S.A. Eberhart и W.A. Russell, варьирование урожайности у сорта Писаревский можно отнести к среднему, у остальных сортов оно было высоким. Минимальным коэффициентом варьирования урожайности, кроме Писаревского, обладали Намымский 943 - 34,8% и Таежник - 36,4%.

Урожайность за период с 1993 по 2004 г. находилась в пределах в среднем по всем изучаемым сортам от 17,5% в 2003 г. до 37,8% в 1993 г.

В 1993 г. наибольшую урожайность показали сорт Мутант - 48,3 ц/га, Саян - 45,6 ц/га и Писаревский -41,3 ц/га.

В 1995 г. из современных сортов выделились Писаревский - 36 ц/га, Сельма - 35 ц/га и Саян

- 30 ц/га. Хорошо показал себя в 1995 г. также стародавний сорт Сизу, его урожайность составляла 41,5 ц/га.

В 1996 г. максимальную урожайность сформировали Писаревский - 31,5 ц/га, Мутант - 30 ц/га и Сельма - 30 ц/га. Современные сорта скороспелой группы имели меньшую урожайность, чем среднеспелые.

Особенности погодных условий 1998 г. не позволили сортам овса сформировать урожайность как в предыдущие годы. Коэффициент условий среды 1998 г. составлял 9,6. Выделились по урожайности Писаревский - 19,9 ц/га и Мутант - 19 ц/га.

В 2003 г. погодные условия были также экстремальными, о чем говорит коэффициент условий среды

- 9,9. Наиболее урожайными в этот год были Саян - 24 ц/га, Писаревский - 22 ц/га и Таежник - 19 ц/га.

В 2004 г. выделялись по урожайности Саян - 43,8 ц/га, Орел - 40,2 ц/га и Мутант - 38,2 ц/га (см. рис.).

В среднем за годы исследований выделились по урожайности: из скороспелых сортов Саян

- 30,48 ц/га, из среднеспелых сортов - Писаревский - 31,3 ц/га и Мутант - 30,33 ц/га (табл. 1).

В.А. Зыкин и В.В. Мешков (1994 г.) предложили коэффициент отзывчивости на условия выращивания Кр. Он представляет собой частное, где в качестве делимого используется величина изучаемого признака сорта, выращенного в лучших условиях, а делителя - в менее благоприятных в сравнении с первым. Чем контрастнее эти условия испытания, тем лучше. При Кр более 1,0 следует, что сорт положительно реагирует на улучшение условий выращивания, при Кр менее 1,0 - отрицательно, а при Кр около 0 - нейтрален.

Таблица 1

Параметры экологической пластичности сортов овса

Сорт * Урожайность п0 х !х S S2 кч % Ь о2 о

1993 1995 1996 1998 2003 2004

1 37,3 26,0 20,0 18,0 17 38,2 6 26,1 156,5 9,6 91,5 36,7 1,29 109,2 10,45

2 37,4 23,0 16,5 20,0 19 36,8 6 25,5 152,7 9,3 85,8 36,4 1,15 87,3 9,34

3 45,6 30,0 21,5 18,0 24 43,8 6 30,5 182,9 11,7 136,9 38,4 1,51 150,4 12,26

4 29,1 41,5 28,0 17,0 15 37,0 6 27,9 167,6 10,5 110,9 37,7 1,26 105.0 10,25

5 36,1 32,5 22,5 15,5 15 40,2 6 27,0 161,8 10,8 116,8 40,1 1,46 140,7 11,86

6 40,9 35,0 30 17,6 13 37,2 6 29,0 173,7 11,2 126,4 38,8 1,51 150,7 12,28

7 31,1 32,0 27,5 15,0 14 34,4 6 25,7 154,0 8,9 79,8 34,8 1,26 97,1 9,85

8 41,3 36,0 31,5 19,9 22 37,1 6 31,3 187,8 8,6 74,4 27,6 1,46 108,9 10,43

9 48,3 28,5 30,0 19,0 18 38,2 6 30,3 182,0 11,6 133,7 38,1 1,51 150,7 12,27

Среднее 38,7 32,3 25,9 17,8 17,5 38,1 27,4 - - - - - - -

Сумма 309,8 258,5 207,5 142 140 304,7 191,5 1362,5 - - - - - -

Коэффи- циент условий среды 11,4 5,0 -1,4 -9,6 -9,9 10,7 54 - - - - - - - -

* Сорта: 1 - Золотой дождь; 2 - Таежник; 3 - Саян; 4 - Сизу; 5 - Орел; 6 - Сельма; 7 - Нарымский; Писаревский; Мутант.

Золотой дождь *— Таежник -а— Саян Сизу Орел Сельма и— Нарымский

— Писаревский -— Мутант

Урожайность сортов овса

Расчет коэффициента отзывчивости сортов овса показал, что все из них положительно реагировали на улучшение условий выращивания. Наибольший Кр имели Сельма - 3,14, Сизу - 2,76 и Орел - 2,68. Показатель гомеостатичности Нom вычисляли по В.В. Хангильдину (1976) по формуле

X2

H om =

О

где Х - обобщенная средняя урожайности;

Xopt - среднее значение урожайности на оптимальном фоне;

Xlim - среднее значение урожайности на лимитированном фоне.

Показатель гомеостатичности годен для определения данной величины любого признака (в нашем случае урожайности). По этому признаку наиболее гомеостатичными оказались сорта Писаревский (4,38), Таежник (3,38) и Нарымский 943 (3,27) (табл. 2).

Таблица 2

Результаты оценки отзывчивости сортов овса на условия выращивания и их оценка по показателю гомеостатичности

Сорт Зыкин, Мешков

Золотой дождь 2,24 3,07

Таежник 2,26 3,38

Саян 2,53 2,80

Сизу 2,76 2.87

Орел 2,68 2,43

Сельма 3,14 2,44

Нарымский 94З 2,45 3,27

Писаревский 2,07 4,38

Мутант 2,66 2,47

Выводы и предложения

1. Оценка экологической пластичности сортов овса по коэффициенту линейной регрессии bi Eberhart и Russell, коэффициенту отзывчивости на условия выращивания Кр (Зыкин и Мешков) показала, что все они хорошо отзываются на изменение условий выращивания. Оценка экологической пластичности по обеим методикам позволила выявить, что наиболее пластичной по урожайности была Сельма.

2. Оценка стабильности урожайности сортов овса по методу Eberhart и Russell, по показателю гомеостатичности дала следующие результаты: наилучшими по этим показателям по первому показателю были Саян, Сельма и Мутант, а по второму Писаревский, Таежник и Нарымский.

3. Использовать в производстве в зоне лесостепи Красноярского края сорта Писаревский - как наиболее урожайный, обладающий меньшим варьированием урожайности по годам Саян.

Литература

1. Азовцева, А.П. Селекция овса в Западной Сибири и на Дальнем Востоке / А.П. Азовцева. - Новосибирск, 1990. - С. 7.

2. Аниськов, Н.И. Экологическая пластичность сортов ярового ячменя в условиях среднего Прииртышья: дис. ... канд. с.-х. наук / Н.И. Аниськов. - Омск, 1990. - 42 с.

3. Борисов, Ю.М. Хромосомный анализ злаковых культур при селекции на адаптивность / Ю.М. Борисов // Селекция с.-х. культур на адаптивность и особенности семеноводства Сибири: тез. докл. - Новосибирск, 1995. - С. 13-14.

4. Жученко, А.А. Особенности взаимосвязей потенциальной продуктивности и экологической устойчивости на уровне сорта и агроценоза / А.А. Жученко // Адаптивный потенциал культурных растений. - Кишинев: Штиинца, 1988. - С. 320-321.

5. Зыкин, В.А. Параметры экологической пластичности сельскохозяйственных растений, их расчет и анализ: метод. рекомендации / В.А. Зыкин. - Новосибирск, 1984. - 24 с.

6. Косяненко, Л.П. Селекционный прогресс на примере сортосмены серых хлебов в Красноярском крае: дис. ... канд. с.-х.наук / Л.П. Косяненко. - Красноярск, 1997. - 156 с.

7. Ларионов, Ю.С. Вопросы семеноводства зерновых культур / Ю.С. Ларионов. - М., 1992. - 162 с.

8. Ларионов, Ю.С. Оценка урожайных свойств и урожайного потенциала семян зерновых культур / Ю.С. Ларионов. - Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2000. - 100 с.