Продолжительность вегетационного периода и урожайность гибридов подсолнечника в селекции на скороспелость

М. В. Захарова,

научный сотрудник, аспирант С. В. Гончаров,

доктор биологических наук

ГНУ ВНИИ масличных культур

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА И УРОЖАЙНОСТЬ ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА В СЕЛЕКЦИИ НА СКОРОСПЕЛОСТЬ

УДК 633. 854.78:631.52

Введение. Проблема создания сортов различных сельскохозяйственных культур, сочетающих признак скороспелости с другими хозяйственно ценными признаками, широко рассматривается в научной литературе. Однако мнения авторов относительно возможности создания таких генотипов зачастую расходятся. Одни сообщают об успешном решении этой задачи (Botezan и др.,1986; Брач, 1989), в исследованиях других (Carrasco и др., 1985; Guffy и др., 1993; Андрияш, 1989) такая возможность отрицается.

Так же расходятся мнения авторов, проводивших изучение связей продолжительности вегетационного периода и хозяйственно ценных признаков у подсолнечника (Helianthus annuus L.). Так, В. С. Пустовой-том (1928) была установлена прямая зависимость между длиной вегетационного периода и одним из наиболее важных признаков масличного подсолнечника - содержанием масла в ядре семянки, однако в дальнейшем он указывал на возможность некоторого сокращения вегетационного периода без существенного снижения масличности семянок (Пустовойт, 1939).

О существовании положительной корреляции между урожайностью и длиной вегетационного периода подсолнечника сообщали Putt (1943), Kovacik & Skaloud (1972), Stoenescu (1985), Merrien (1992) и др.

Однако многие авторы приводят данные о создании высокопродуктивных скороспелых сортов и гибридов подсолнечника и сообщают о возможности сокращения вегетационного периода на 5-7 дней (по сравнению со скороспелыми и раннеспелыми сортами) и преодоления положительной корреляции между уровнем продуктивности и продолжительностью вегетационного периода (Лобачев и др., 1993; Миро-ненко, Таволжанский, 2000; Пимахин, 1983; Пусто-войт и др., 1982).

При этом важно отметить, что хотя сорта и гибриды с сокращенным периодом вегетации биологически уступают по урожайности раннеспелым и среднеспелым формам, но позволяют, особенно в условиях Центрально-Черноземного региона и северовосточных зон, получать стабильно высокие (2,53,5 т/га) урожаи высококачественных семян, а так же во многих случаях отказаться от дорогостоящей десикации посевов и раньше освободить поля для последующей их обработки (Таволжанский, Тихоми-

ров, 2006).

Таким образом, при селекции подсолнечника на скороспелость возникает необходимость нахождения взаимосвязей между продолжительностью вегетационного периода растений и различными признаками, определяющими основные количественные и качественные характеристики урожая, что и являлось целью нашей работы.

Материал и методика. Работа выполнялась в 2004-2006 гг. в отделе селекции и семеноводства гибридного подсолнечника на центральной экспериментальной базе Всероссийского НИИ масличных культур (ЦЭБ ВНИИМК).

Определяли пределы варьирования продолжительности фаз вегетационного периода у сортов и гибридов подсолнечника из питомника испытания гибридов и конкурсного сортоиспытания отдела селекции и семеноводства гибридного подсолнечника ВНИИМК. Для этого проводили подробные фенологические наблюдения по методике Шнейтера, Миллера (1981). Данная методика определения фаз развития растений основана на визуальном наблюдении. Вегетационный период делится на две части: вегетативную (V) и репродуктивную (Д). Вегетативные фазы обозначаются числом листьев на растении, длина которых превысила 4 см. Репродуктивный период начинается с фазы «звездочки» (Я-1) и заканчивается наступлением физиологической спелости (Я-8). Помимо продолжительности фаз вегетации определяли: урожайность семян, масличность семян и сбор масла с единицы площади по общепринятым методикам.

Для выявления зависимости между продолжительностью межфазных периодов и вегетационного периода в целом и основными хозяйственно ценными признаками нами были выделены следующие межфазные периоды:

У-Б - R-1 - всходы - «звездочка»;

У-Б - R-5.1 - всходы - начало массового цветения;

R-5.1 - R-8 - начало массового цветения - физиологическая спелость;

R 1 - Я 5.1 - «звездочка» - начало массового цветения;

У-Б - Я-8 - продолжительность вегетационного периода (от всходов до физиологической спелости).

Полученные данные обработаны методами математической статистики. Расчет коэффициентов кор-

реляции проводили по общепринятой методике (Доспехов, 1985).

Результаты и обсуждение. Полученные нами значения коэффициентов корреляции, характеризующие связь между продолжительностью отдельных межфазных периодов и основными хозяйственно ценными признаками гибридов подсолнечника за три года изучения представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Корреляция между продолжительностью

межфазных периодов и основными хозяйственно ценными признаками гибридов подсолнечника

Краснодар, 2004-2006 гг.

Признак Год Наименование межфазного периода

^ - R 1 ^ - R 5.1 R 5.1 - R 8 R1 - R 5. 1 ^ - R 8

Урожайность семян, т/га 2004 - 0,11 0,12 0,05 0,12 0,17

2005 + 0,11 0,09 0,00 0,01 0,08

2006 -0,15 -0,11 0,34** -0,04 0,12

Масличность семян, % 2004 0,11 -0,03 -0,05 -0,11 -0,07

2005 -0,04 -0,04 0,12 -0,03 0,05

2006 -0,35** -0,53** 0,20* -0,52** -0,38**

Сбор масла, т/га 2004 -0,05 0,08 0,03 0,05 0,11

2005 0,07 0,05 0,07 0,01 0,10

2006 -0,26** -0,28** 0,36** -0,22* -0,03

** Р = 0,01 * Р = 0,05,

2004 г. - п = 120, 2005 г. - п = 116, 2006 г. - п = 112

Корреляционный анализ проводили по всей совокупности изучаемых гибридных комбинаций. В данном случае нам не удалось выявить значимой связи между урожайностью семян и продолжительностью отдельных межфазных периодов и вегетационного периода в целом.

Связь масличности семян с продолжительностью всех рассматриваемых межфазных периодов, а также с продолжительностью вегетационного периода в целом в 2004 и 2005 гг. была недостоверной. Однако в 2006 г. значения коэффициентов корреляции между масличностью семян и продолжительностью всех рассматриваемых периодов, кроме периода начало цветения - физиологическая спелость (т. е. периодом налива семян) были отрицательными и высоко достоверными, что говорит о присутствии в изучаемой совокупности сортов, сочетающих сокращенный вегетационный период с высокой масличностью (комбинация Кубанский 93 х ВК-789 продемонстрировала масличность семян на уровне 49,5 % при продолжительности периода от всходов до физиологической спелости всего 82 дня) и образцов, обладающих относительно длинным вегетационным периодом в сочетании с невысокой масличностью семян (Кубанский 48 х ВК-788 - 90 дней и 46,8 %, соответственно) (табл. 3).

Однако, отобрав для проведения корреляционного анализа самые высокоурожайные гибридные комбинации в каждой из групп спелости, мы получили данные, свидетельствующие о наличии тесной связи между продолжительностью вегетационного перио-

да и его отдельных частей и урожайностью (табл. 2).

Таким образом, можно заключить, что само по себе увеличение продолжительности вегетационного периода не приводит к повышению урожайности. То есть в каждой из групп спелости встречаются генотипы, имеющие как высокую, так и низкую урожайность.

Так же можно видеть, что урожайность семян в значительной степени определяется продолжительностью периода всходы - цветение, а сбор масла с

единицы площади и в меньшей степени масличность семян - продолжительностью периода цветение - физиологическая спелость.

С целью получения скороспелых гибридов подсолнечника в 2004-2005 гг. нами были проведены скрещивания, в которых, в качестве отцовских форм, использовали пять линий селекции ВНИИМК: ВК 789, ВК 910, ВК 937, ВК 580, ВК 788 различающихся по продолжительности периода «всходы - цветение», а в качестве материнских форм - простые стерильные гибриды: Кубанский 86, Кубанский 48, Кубанский 93 и одну ЦМС-линию - ВК 678. В результате нами было получено 20 гибридных комбинаций, полученные в результате скрещиваний семена экспе-рименталь-

ных гибридов в 2005-2006 гг. были вы-сеяны в питомнике испытания гибридов отдела селекции и семеноводства гибридного подсолнечника в 3 -кратной повторности по принятой во ВНИИМК методике.

Таблица 2 - Корреляция между продолжительностью межфазных периодов и основными хозяйственно ценными признаками высокоурожайных гибридов подсолнечника разных групп спелости

Краснодар, 2004-2006 гг.

Признак Год Наименование межфазного периода

^ -R1 ^ -ЮЛ R5.1 -R8 R1 -R5. 1 ^ -R8

Урожайность семян, т/га 2004 0,21 0,59** 0,64** 0,37 0,88**

2005 0,56* 0,66** 0,27 0,35 0,77**

2006 0,50* 0,59** 0,27 0,54* 0,69**

Масличность, % 2004 0,14 -0,31 0,27 -0,51* -0,01

2005 -0,16 -0,36 0,42 -0,34 -0,04

2006 -0,36 0,60** 0,19 -0,67** -0,48*

Сбор масла, т/га 2004 0,27 0,41 0,75** 0,11 0,83**

2005 0,44* 0,37 0,48* 0,08 0,65**

2006 0,33 0,29 0,41 0,20 0,49*

** P = 0,01

* P = 0,05, 2004-2006 гг. -

п = 20

В результате проведенной работы нами выделена гибридная комбинация Кубанский 86 х ВК 789, превосходящая имеющиеся на сегодняшний день скороспелые сорта Енисей и СУР по урожайности семян и

Таблица 3 — Характеристика экспериментальных гибридных комбинаций

Краснодар, 2005-2006 гг.

Гибрид Продолжительность периода Урожай семян, т/га ± к стандарту Масличность семян, % Сбор масла, т/га ± к стандарту

всходы -цветение всходы - физиологическая спелость

Кубанский 930 (стандарт) 51 87 3,45 49,0 1,52

Кубанский 93 х ВК-910 50 87 3,28 -0,18 48,4 1,43 -0,09

Кубанский 93 х ВК-788 51 86 3,24 -0,21 47,4 1,38 -0,14

Кубанский 93 х ВК-937 50 87 3,15 -0,30 48,7 1,38 -0,23

ВК-678 х ВК-788 50 88 3,08 -0,38 46,3 1,29 -0,14

Кубанский 86 х ВК-788 50 88 3,47 +0,02 47,5 1,49 -0,03

Кубанский 48 х ВК-937 50 89 2,98 -0,47 48,4 1,30 -0,22

Кубанский 48 х ВК-788 52 90 3,11 -0,35 46,8 1,31 -0,21

Кубанский 48 х ВК-910 51 88 2,88 -0,58 44,8 1,17 -0,35

Юпитер (стандарт) 49 85 3,61 47,7 1,56

Кубанский 93 х ВК-789 47 82 3,36 -0,25 49,5 1,50 -0,06

ВК-678 х ВК-937 47 80 3,13 -0,49 46,7 1,31 -0,25

ВК-678 х ВК-910 48 82 3,19 -0,42 45,5 1,31 -0,25

Кубанский 86 х ВК-910 47 82 3,22 -0,40 45,7 1,33 -0,23

СУР (стандарт) 46 79 2,96 47,8 1,28

ВК-678 х ВК-789 45 78 2,92 -0,04 45,3 1,19 -0,09

Кубанский 86 х ВК-789 46 79 3,30 +0,34 46,9 1,41 +0,13

Кубанский 86 х ВК-937 45 81 2,46 -0,51 45,8 1,01 -0,26

Кубанский 48 х ВК-789 45 82 2,78 -0,18 43,8 1,10 -0,18

сбору масла (табл. 4).

Таблица 4 - Характеристика новой ультраранней гибридной комбинации подсолнечника

Краснодар 2006 г.

Сорт, гибрид Веге-таци-онный период, дни Урожайность Мас-личность, % Сбор масла

т/га ± к стандарту т/га ± к стандарту

Енисей (стандарт) 76 3,09 - 42,2 1,17 -

СУР 78 3,19 +0,10 47,8 1,37 +0,20

Кубанский 86 х ВК 789 74 3,41 +0,32 45,9 1,41 +0,24

НСР 05 - - 0,20 - - 0,09

Выводы. Установлена тесная корреляционная связь между продолжительностью вегетационного периода (а также его отдельных межфазных периодов) и признаками урожайности (урожайность семян, масличность семян, сбор масла с единицы площади) у высокоурожайных гибридных комбинаций подсолнечника.

Показано отсутствие таких закономерностей при включении в анализ низкопродуктивных образцов. Таким образом, само по себе увеличение продолжительности вегетационного периода не приводит к повышению урожайности подсолнечника и его отдельных компонентов.

Урожайность семян в значительной степени определяется продолжительностью периода всходы -цветение, а сбор масла с единицы площади и в меньшей степени масличность семян - продолжительностью периода цветение - физиологическая спелость. 16

Полученная нами ультраранняя гибридная комбинация Кубанский 86 х ВК 789 рекомендуется как перспективная для дальнейших испытаний.

Литература

1. Botezan V., Moldovan V., Moldovan M. Perioda de vegetatie ca obiectiv de ameliorare a griului la S.C.A.-Turda // Probleme Genet. teoret. apl. - Bucuresti, 1986. - Т. 18. - N 4. - Р. 193-214

2. Брач Н. Б. Корреляционный и факторный анализ некоторых признаков льна-долгунца // Науч.-техн. бюл. ВИР. - 1989. - Т. 188. - С. 45-46

3. Carrasco H. D., Gonzalez J.P.L., Velazquez O. Correlaciones fenotipicas en soya y su importancia en la seleccion para rendimiento // Cienc. Agr. - 1985. -Т. 24. - Р. 99

4. Guffy R. D., Hesketh J. D, Nelson R. L., Bernard R. L. Seed growth rate, growth duration, and yield in soybean // Biotronics. Fukuoka. - 1993. - Р.19-30

5. Андрияш Н. В. Продолжительность репродуктивной фазы развития растений и налив зерна у скороспелых сортов мягкой озимой пшеницы в условиях Кубани // Науч.-техн. бюл. ВИР. - 1989. - Т. 189. -С. 39-42

6. Пустовойт В. С. Масличный подсолнечник: краткий очерк основных моментов рациональной культуры, особенностей биологии и результатов селекции. - М.: Гостехиздат, 1928. - 38 с.

7. Пустовойт В. С. Селекция подсолнечника на повышенную масличность, методы селекции, результаты и перспективы // Дис. на соиск. уч. степ. канд. с.-х. наук. - Краснодар, 1939. - 78 с.

8. Putt E. D. Association of seed yield and oil content with other characters in the sunflower // Science Agricul-

tural. -1943. - № 23. - P. 377-382

9. Kovacik A., Skaloud V. The proportion of the variability component caused by the environment and the correlations of economically important properties and characters of the sunflower (Helianthus annuus L.) // Science Agricultural Bohemoslov. - 1972. - № 4. -P. 249 - 261

10. Stoenescu F., Pârvu N., Iuora§ M., Terbea M., Voinescu G. Particularitâti ale ameliorârii florii-soarelui pentru optimizarea periodadei de vegetatie // Probleme de geneticâ teoreticâ çi aplicatâ. Vol. XVII. - 1985 -P. 219-240.

11. Merrien A. Some aspect of sunflower crop physiology // Proc. of the 13 th Int. Sunf. Conf. - Pisa, Italy, 1992. - 1. -.P. 481-498.

12. Лобачев Ю. В., Лекарев В. М., Пимахин В. Ф. Экологические аспекты селекции подсолнечника в Поволжье // Вопросы генетики и селекции зерновых культур на юго-востоке России. - Саратов, 1993. -С. 134-138.

13. Мироненко И. М., Таволжанский Н. П. Селекция сортов-популяций на скороспелость // II съезд

Вавиловского общества генетиков и селекционеров: Тез. докл. - СПб, 2000. - Т. 1. - С. 51

14. Таволжанский Н. П. Теория и практика создания гибридов подсолнечника в современных условиях - Белгород, 2000. - 451 с.

15. Пимахин В. Ф. Подсолнечник Скороспелый // Селекция и семеноводство. - 1983. - № 7. - С. 38-39.

16. Пустовойт Г. В., Суровикин В. Н., Илатов-ский В. П., Галкина Н. С. Результаты и перспективы селекции подсолнечника на скороспелость // Селекция и семеноводство. - 1982. - № 12. - С. 25-27

17. Таволжанский Н. П., Тихомиров В. Т. Современные тенденции в развитии отечественной селекции подсолнечника // Сб. докл. межд. науч.-практ. конф. «Современные проблемы научного обеспечения производства подсолнечника». - Краснодар, 2006. - С. 202-205

18. Schneiter A. A. and Miller J. F. Description of sunflower growth stages // Crop Science. - 1981. - N 20. - P. 901-903.

19. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1979. - 416 с.