Взаимосвязь элементов качества с продуктивностью растения у пивоваренного ячменя

Основным показателем эффективности использования растениями воды на поле служит коэффициент водопотребления. Минимальное значение его отмечено в 2010 г. при режиме влажности 80% НВ (2725,4 м3/т), в варианте с влажностью активного слоя почвы на уровне 90% НВ оно возрастает и составляет 3333,7 м3/т.

Величина урожайности при различных режимах орошения неоднородна. Наибольшие ее значения, равные 2,29 т/га (в 2009 г.) и 2,44 т/га (в 2010 г.), отмечены при режиме с предполивным порогом влажности почвы 80% НВ. В варианте с режимом орошения 90% НВ в 2009 г. зафиксирован минимальный показатель продуктивности овса, который составил 2,05 т/га.

Выводы

1. Режим орошения 80% НВ является наиболее продуктивным по использова-

нию воды в посевах овса, так как имеет самое низкое значение коэффициента во-допотребления, равное 2804,4 м3/га.

2. На фоне предполивной влажности 80% НВ была отмечена высокая урожайность и в среднем составила 2,46 т/га.

Библиографический список

1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. — М.: Колос, 1979. — 425 с.

2. Перегудов В.Н. Планирование многофакторных полевых опытов с удобрениями и математическая обработка их результатов / В.Н. Перегудов. — М.: Колос, 1970. — 425 с.

3. Костяков А.Н. Основы мелиорации / А.Н. Костяков. — М.: Сельхозиздат, 1952. — 750 с.

+ + +

УДК 631.524:664.64.016:633.16 М.Е. Мухордова

ВЗАИМОСВЯЗЬ ЭЛЕМЕНТОВ КАЧЕСТВА С ПРОДУКТИВНОСТЬЮ РАСТЕНИЯ У ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ

Ключевые слова: корреляция, путевой анализ, диаллельные скрещивания, гибриды F1, пивоваренный ячмень, продуктивность растения, содержание белка, экстрактивность зерна, способность прорастания, маркерный признак.

Введение

Корреляционный анализ как статистический метод количественного описания синхронности варьирования двух или более признаков растений получил широкое распространение в селекционных исследованиях. Корреляция рассматривалась как основание для использования отбора. Этот подход, несомненно, верен и не потерял своего значения и в настоящее время.

Корреляционные взаимосвязи имеют значение для практической селекции в различных аспектах. Во-первых, уровень взаимосвязи влияет наряду с коэффициентами наследуемости на эффективность отбора, который незаменим на начальных этапах селекционного процесса, а также в

аномальных условиях [1-3]. Во-вторых, направление и уровень корреляций определяют необходимость отбора по комплексу признаков. В-третьих, корреляционный анализ весьма важен для обоснования моделей сортов и позволяет выделить признаки, которые вносят наибольший вклад в урожай или его элементы в конкретных экологических условиях [4-6].

Но анализ по выявлению взаимосвязи изучаемых признаков неполный, так как не отражает прямых и косвенных эффектов на результирующий показатель, что очень важно при отборе лучших генотипов.

Данные литературы свидетельствуют о том, что успех в этом направлении будет достигаться, прежде всего, при использовании коэффициентов путей.

Целью настоящей работы является проведение анализа парных корреляций и путевых коэффициентов по элементам качества зерна и на их основе выявить вклад изучаемых признаков в продуктивность.

Объекты и методы

В качестве объекта исследований использованы 5 сортов ячменя (Омский 87, Сигнал, Одесский 100, Maresi, Viva) и 20 межсортовых гибридов F,, полученных по полной диаллельной схеме скрещиваний. Подбор родительских компонентов проведен с учетом требований к пивоваренным ячменям и эколого-географичес-ких особенностей. Среди них сорта местной селекции, ближнего и дальнего зарубежья.

В 2000-2002 гг. закладывался полевой опыт. Высевались сорта и гибриды F,. Длина рядка — 2 м. Площадь питания растений — 10х20 см. Повторность опыта трехкратная. Предшественник — чистый пар.

Во время роста и развития растений проводились фенологические наблюдения.

После уборки растений осуществлялся структурный анализ. Биохимическая оценка проводилась по общепринятой методике.

Экспериментальные данные обрабатывались методами дисперсионного и корреляционного анализа по Б.А. Доспехову и методом путевого анализа по А.И. Сед-ловскому и др. [7, 8].

Метеорологические условия за годы проведения исследований были контрастными. В 2000 г. проявилась типично летняя засуха средней интенсивности; в 2001 г. гидротермический режим был близок к средней многолетней; 2002 г. характеризуется как прохладный и влажный.

Результаты и их обсуждение

За годы исследований отмечены различия по элементам качества зерна растения (табл. 1).

Например, в 2000 г. максимальные значения выраженности признаков были характерны для всех исследуемых показателей качества. В 2001 г. значения этих признаков имели средние значения, кроме содержания белка в зерне, которое было минимальным. В 2002 г. (влажном и

Показатели качества

прохладном) показатели качества приобретают минимальные значения. Все это предопределено условиями вегетации.

По рассматриваемым показателям качества выделились следующие гибриды.

В 2000 г. по содержанию белка в зерне в большей степени проявили себя Сигнал х Одесский 100 в прямых скрещиваниях, Viva х Maresi — в обратных; по экс-трактивности зерна Maresi х Viva в прямых скрещиваниях, а в обратных — Maresi х Омский 87; лучшими по способности прорастания зерна в прямых скрещиваниях были Сигнал х Maresi, в обратных — опять-таки Maresi х Омский 87.

В 2001 г. по содержанию белка заметно выделялись Омский 87 х Viva в прямых скрещиваниях и Maresi х Омский 87 — в обратных; по экстрактивности зерна — в прямых скрещиваниях — Сигнал х Viva, в обратных — Одесский 100 х Омский 87; по способности прорастания в прямых скрещиваниях — Сигнал х Maresi; в обратных — Сигнал х Омский 87 и Viva х Сигнал, поскольку они имеют равновеликие значения.

В 2002 г. самое высокое содержание белка было отмечено у гибридов Сигнал х Одесский 100 в прямых скрещиваниях, Maresi х Одесский 100 — в обратных; экс-трактивность зерна — у Омский 87 х Сигнал в прямых и Одесский 100 х Омский 87

— в обратных скрещиваниях; способность прорастания у гибридов в прямых скрещиваниях — Омский 87 х Одесский 100, в обратных — Одесский 100 х Сигнал.

Анализируя гибриды, исходя из цитоплазм их составляющих, мы можем увидеть, что по содержанию белка в зерне максимальное значение приобретают комбинации на основе цитоплазмы сортов Сигнал и Одесский 100 в 2000 г., Омский 87 — в 2001 и, наконец, Viva — в 2002 г.

По экстрактивности зерна наибольшее проявление признака отмечено в 2000 г. у гибридов с участием сорта Maresi, в 2001

— Сигнал, в 2002 г. — Сигнал и Одесский 100.

Таблица 1

зерна ячменя гибридов F1

Признак 2000 г. 2001 г. 2002 г.

П О П О П О

Масса зерна растения, г 11,5 11,5 9,4 11,8 7,5 7,3

Содержание белка, % 13,3 13,3 11,7 11,4 12,0 12,3

Экстрактивность зерна, % 77,9 77,9 77,5 77,3 72,9 73,3

Способность прорастания, % 98,5 98,7 98,0 98,9 83,1 89,1

Примечание. П — прямые, О — обратные скрещивания.

Более высокой способностью прорастания характеризовались гибридные комбинации на основе цитоплазм в 2000 г. — сорта Сигнал и Maresi, в 2001 — Сигнал, в 2002 г. — Одесский 100.

В среднем по реципрокам, обсуждая показатели качества зерна, мы выделяем гибриды с участием цитоплазм сортов Сигнал и Maresi в засушливый 2000 г., Сигнал — в оптимальном 2001 г., исключение составляет признак «содержание белка», лучшими оказались гибриды на фоне сорта Омский 87 и, наконец, Одесский 100 — во влажном и прохладном 2002 г. Этот признак опять составляет исключение в 2002 г., лучшие гибриды мы можем увидеть в присутствие цитоплазмы сорта Viva.

Генотипические корреляции между обсуждаемыми признаками у гибридов первого поколения приведены в таблице 2.

Анализ коэффициентов генотипической корреляции позволяет отметить, что между продуктивностью растения и содержанием белка в зерне сопряженность достоверна, но отрицательно направлена в условиях 2000 г.

В 2001-2002 гг. мы можем зафиксировать наличие достоверно высокой корреляции между массой зерна растения и способностью прорастания, только в 2001 г. она имеет отрицательную направленность, а в 2002 г., напротив, — положительную. В 2002 г. можно еще отметить высокую отрицательную взаимосвязь между продуктивностью растений и экстрак-тивностью зерна. Вышеуказанные корреляции мы отмечаем только в прямых скрещиваниях.

Генотипические коэ

Особый интерес представляют взаимосвязи между показателями качества.

Так, в 2000 г. высокодостоверная, но отрицательная корреляция отмечена между содержанием белка и способностью прорастания, в 2001 и 2002 гг. — между содержанием белка и экстрактивностью зерна.

Вышеупомянутая сопряженность была выявлена только в обратных скрещиваниях.

Путевой анализ позволяет вскрыть причины отмеченных ранее взаимосвязей (табл. 3).

Данные таблицы 3 показывают, что 2000 г. в прямых скрещиваниях содержание белка производит наибольший отрицательный прямой эффект.

Его косвенный эффект практически равен нулю в связях продуктивности растения с экстрактивностью зерна и отрицателен в связи со способностью прорастания.

В 2001 году максимальный отрицательный прямой эффект выявлен в корреляциях между продуктивностью зерна и способностью прорастания в прямых скрещиваниях. Косвенный эффект этого показателя отрицателен с эксрактивностью зерна и положителен с содержанием белка в зерне в этом же направлении скрещивания.

В 2002 г. набольший прямой эффект очевиден по способности прорастания в прямых скрещиваниях. Ее косвенный эффект отрицателен в связях продуктивности растения с экстрактивностью зерна и положителен в связи с содержанием белка.

Таблица 2

циенты корреляции

Признак СБ ЭЗ СП

2000 г.

П О П О П О

М З Р -0,693* -0,027 -0,132 0,005 -0,093 0,149

СБ -0,003 -0,475 0,310 -0,684*

ЭЗ -0,451 0,251

2001 г.

М З Р 0,476 0,271 -0,475 -0,140 -0,516 0,021

СБ -0,433 -0,707* -0,488 -0,389

ЭЗ 0,115 0,053

2002 г.

М З Р 0,330 - 0,362 0,623 0,266 0,780* 0,384

СБ - 0,235 -0,632* 0,323 -0,370

ЭЗ -0,453 0,220

* При 5%-ном уровне значимости г = 0,632; МЗР — масса зерна растения; СБ — содержание белка; ЭЗ — экстрактивность зерна; СП — способность прорастания.

Путевой анализ продуктивности растения

Таблица 3

Признак Путевые коэффициенты Коэффициент корреляции

СБ ЭЗ СП

2000 г.

СБ 0,721 0,149 0,0003 -0,007 0,027 -0,170 -0,693 -0,027

ЭЗ 0,002 -0,071 -0,094 0,014 -0,040 0,062 -0,132 0,005

СП -0,224 -0,102 0,042 0,004 0,088 0,248 0,093 0,149

2001 г.

СБ 0,107 0,485 0,165 -0,136 0,204 -0,077 0,476 0,271

ЭЗ -0,046 -0,343 -0,380 0,192 -0,048 0,011 -0,475 -0,140

СП -0,052 -0,189 -0,044 0,010 -0,419 0,199 -0,516 0,021

2002 г.

СБ 0,054 -0,212 0,078 -0,044 0,198 -0,107 0,330 -0,362

ЭЗ -0,013 0,134 -0,333 0,069 -0,277 0,064 -0,623 0,266

СП 0,017 0,078 0,151 0,015 0,612 0,289 0,780 0,384

Примечание. Выделены путевые учтенных факторов; Р0

фекты. г0

Р0 -

влияние не-

коэффициенты, характеризующие прямые эфе

= 0,70 Р0 (2000, О) = 0,98; Р0 (2001, П) = 0,74 Р0 (2001, О) = 0,94; Р0 (2002, П) = 0,55 Р0 (2002, О) = 0,89.

В обратных скрещиваниях как прямые, так и косвенные эффекты содержания белка в зерне незначительны и недостоверны.

Различия эффектов в прямых и обратных скрещиваниях объясняются влиянием цитоплазмы в условиях засушливого 2000 г.

На основании проведенного опыта полученные результаты указывают на селекционную важность содержания белка в засушливых условиях 2000 г., а признака «способность прорастания» в благоприятных — 2001 и влажных — 2002 гг.

Выводы

Высокая отрицательная связь между продуктивностью и белковостью зерна указывает на селекционную важность данного признака в условиях засухи, а высокая положительная корреляция между продуктивностью и способностью прорастания — во влажных и дождливых условиях вегетации.

Отсюда можно заключить, что при отборе высокопродуктивных генотипов в расщепляющихся гибридных популяциях селекционно значимым признаком может быть способность прорастания, но лишь в прохладные и влажные годы, а содержание белка — только в условиях засухи.

Библиографический список

1. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика / П.Ф. Рокицкий. — Минск, 1967. — 326 с.

2. Falconer D.S. Introduction to Quantitative Genetics / D.S. Falconer. — Edinburgh — London: Oliver and Boyd, 1960.

3. Коробейников Н.И. Модификацион-ная изменчивость признаков продуктивности и отбор у пшеницы / Н.И. Коробейников // Вопросы земледелия на Алтае: тез. докл. конф. молодых ученых. — Барнаул, 1981. — С. 73-78.

4. Кумаков В.А. Физиологическое обоснование моделей сортов пшеницы /

B.А. Кумаков. — М., 1985. — 270 с.

5. Методические указания по программированию селекции сортов озимой мягкой пшеницы интенсивного типа / под ред. В.Ф. Дорофеева. — Л., 1976. — 28 с.

6. Коробейников Н.И. Корреляционный анализ признаков продуктивности яровой мягкой пшеницы и его использование в практической селекции / Н.И. Коробейников // Повышение эффективности селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений: докл. и сообщ. VIII гене-тико-селекционной школы (11-16 ноября 2001 г.) / РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИРС. НГАУ. — Новосибирск, 2002. — 468 с.

7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. — М., 1985. — 351 с.

8. Седловский А.И. Генетико-статисти-ческие подходы к теории селекции самоопыляющихся культур / А.И. Седловский,

C.П. Мартынов, Л.К. Мамонов. — Алма-Ата, 1982. — 200 с.

+ + +