Изменчивость образцов хлопчатника в условиях различной влагообеспеченности

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ОБРАЗЦОВ ХЛОПЧАТНИКА В УСЛОВИЯХ РАЗЛИЧНОЙ ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ

Л.П.Подольиая, Г.Т.Кузнецо», Т.А.Кушнарева

Всероссийский научна-исследовательскийц институт растениеводства им. ВЖВавилова, ул. В, Морская, 42, 190000, Санкт-Петербург, Россия

В 2002 г. на базе опорного пункта ВИР в г, Буденновске изучены при орошении 8 образцов коллекции ВИР различного происхождения. Предварительное изучение показало, что они различаются по потребности во влагообсспсчснности. Среди учитываемых признаков лишь длина волокна была лучше у всех образцов при орошении, что еще раз подтвердило сильную зависимость тот параметра от наличия влаги.

Исследовательские работы по хлопчатнику проводятся в различных регионах юга России (Краснодарский, Ставропольский края, Астраханская обл.) в течение 10 лет, Зоны, перспективные для возделывания хлопчатника, различаются как составом почв, так и по температурному и водному режимам. Если в Астраханской области хлопчатник может расти только на орошаемых землях, то в Ставропольском и Краснодарском краях возможно возделывание хлопчатника без орошения (Асфандиярова М.Ш., 1999, Абалдов А.Н., 2000, 2002, Касьяненко А.Г., 2000). По предварительным оценкам в восточных районах Ставропольского края хлопчатником могут быть заняты 200 тыс. га, однако большая часть этой площади не имеет орошения. Поэтому необходимо выявить сорта, требующие для своего развития и формирования урожая различного количества влаги в почве.

Материал и методика. В 2002 году на базе Буденновского опорного пункта ВИР (Ставропольский край) нами был заложен опыт с целью выявления реакции образцов различного происхождения на орошение. Для изучения были взяты 8 образцов коллекции ВИР. Российские сорта Юггекс-1 (Краснодар) и ПОСС-2 (Буденновск) создавались без применения орошения; европейские линии из Албании и Италии - при минимальном орошении (2-3 раза за период вегетации) и узбекские и американский сорта - при обильном орошении (свыше 6 поливов). Образцы были высеяны на 5 м однорядковых делянках (расстояние между рядками - 70 см) в двукратной повторности в опыте и в контроле. 2002 год в Буденновске отличался повышенным количеством осадков (рис. 1), поэтому были произведены только два полива: после посева (15 мая) и в начале цветения (22 июля).

На 10 октября (канун вероятных заморозков) были учтены следующие параметры; высота растения, количество симподиальных (генеративных) ветвей, высота заложения первой симподиальной ветви, количество сформированных и количество раскрытых коробочек на растение. Эти параметры фиксировались по 10 растениям для каждой повторности. Масса хлопка-сырца в коробочке определялась по 10-коробочной пробе для каждой повторности. По этой же пробе определялся выход (% содержания) волокна и измерялась модальная длина волокна. Продуктивность растения высчитывалась путем умножения числа открытых коробочек на массу коробочки для делянки в целом. Фенология также отмечалась для повторности в целом. Достоверность результатов подтверждается статистической обработкой. Были сделаны дис-

персионный, корреляционный и факторный анализы. Использовались программы Microsoft Excel 2000 и STATISTICA 5.5.

Рис. 1. Особенности климата » г.Буденшиске в 2002 г, » период йешшда!* хяошаши»

Обсуждение результатов. Средние данные представлены » табл. 1 и 2,

Таблица 1

Сравнительные данные по развитию образцов » различных условиях ттчьЫкхтчстттт __________

Количество N узла за» "Количество Количество

Название образ- Высота симподиал, ложшия 1-го коробо- опер, коробо-

ца и происхож- растения, см ветв,/р симподия чек/] pact. чек/] pact,

я/п дение орош. 6/ор. орош. б/ор. орош. б/ор. орош. SB орош. б/ор-

Юпгекс-1

1 Россия 83,65 102,3 13,3 15,65 3,75 3,95 5,6 7,5 • 2 1,7

С-4727

2 Узбекистан 99,85 100,1 14,8 13,95 3,9 4,4 5,5 5,05 1,75 0,55

1жЬш

3 США 100,2 74,35 14,4 11,05 4,45 4,65 5,75 4,4 1,2 1,95

Яв 3/10

4 Италия 98,3 79,15 12,9 11,75 4,9 4,75 6,3 6,9 1,3 3,1

СЗ В 432

5 Албания 95,95 81,1 15 13,05 4,05 4,05 7,05 6,15 1,6 1,8

С6 СУ 86 85-17

6 Албания 87,35 78,5 12,9 12,7 4,1 4,5 3,85 8,35 0,65 3,25

Андижан 60

7 Узбекистан 105,2 91,2 14,8 13,7 4,65 5,75 4,55 4,9 0,6 1,4

ПОСС-2 «Л

8 Россия 85,6 67,7 11,9 П,4 455 4,25 5,15 М 2,05 4 Л

Обильные осадки в августе и сентябре так повлияли на развитие растений, что почти были нивелированы различия между вариантами опыта. Если в середине августа высота растений в опыте с орошением была достоверно больше, то в конце вегетации двухфакторный дисперсионный анализ таких различий не выявил - Р — 0,08. В результате у сорта Югтекс 1 растения достоверно выше в конпроле, а у сорта С-4727 два варианта не различаются. По остальным образцам однофакторный дисперсионный анализ показал достоверное превышение опытного варианта. Для большинства образцов (кроме СЗ и Андижан 60) характерен больший размах изменчивости по этому пока-

зателю в контрольном варианте, что вполне объяснимо, так как при орошении условия более выровненные.

Хозяйственно ценные признаки образцом при различных условиях адагообесиеадшоста ** * 2 _______________ (Буд.ОП ВИР, 20(Ш_______________________________________

Длина пе- Продуктив-

№ Название образца риода всход- Масса ность 1-го Выход Длина

п/п и происхождение созревание, коробочки, растения, волокна, волокна,

ОТ г і % мм

орош. б/ор. орош. б/ор. орош. б/ор. орош. б/ор. орош. б/ор.

Югтекс-1

1 РОССИЯ 124 130 5,48 5,32 10,96 9,02 33,05 34,99 34,1 30,9

С-4727

2 Узбекистан 129 142 6,28 5,26 10,23 2,91 31,2 32,82 36,6 34,4

3 США 137 137 5,91 4,97 7,09 9,71 35,4 35,71 34,2 31,1

88 3/10

4 Италия 132 130 5,9 5,21 7,42 16,1 34,7 34,96 35,1 29,8

СЗ В 432

5 Албания 132,5 130 6,4 5,77 10,26 10,3 35,25 32,6 36,2 30,8

Сб СУ 86 8547

6 Албания 134 129 5,91 5,65 3,805 18,3 34,74 34,02 33,4 34,3

Андижан 60

7 Узбекистан 138 134,5 4,7 5,45 2,815 7,62 32,65 33,86 32,2 33,7

ПОСС-2 й

8 Россия 124 122 5.03 4,98 10,4 20,7 32,55 33,15 32,3 30,2

Различия между образцами отчетливо показывает однофакторный дисперсионный анализ по каждому варианту отдельно - при орошении Р=7,5Е-05, без орошения — 1,7Е~07. Наиболее низкорослым оказался местный сорт ПОСС - 2, самым высоким - Андижан 60 из Узбекистана. Количество сим-подиальных ветвей на растение почти не отличается по вариантам, хотя небольшое превышение выявляется для варианта с поливом, за исключением Юггекс-1 (табл.1). Для этого сорта отмечено большее количество ветвей в контрольном варианте (Р - 0,01). Кроме того, достоверные различия отмечены для ХжЖага (Р —0,0001) и СЗ В 432 (Р — 0,02). Двухфакторный дисперсионный анализ не выявил отличий между образцами и вариантами опыта, но однофакторный дисперсионный анализ показал, как и по высоте, достоверные различия между образцами. Дисперсия по этому признаку также несколько выше в контрольном варианте при единственном исключении — ПОСС-2. Наибольшее число генеративных побегов при орошении сформировалось у албанского образца СЗ В 432 -15, наименьшее - 11,85 у местного сорта ПОСС - 2. В контрольном варианте наименьшее количество симподиев наблюдается у Ьас1ша - 11,05, наибольшее - у Югтекс-1 -15,65.

Самым стабильным признаком оказалась высота заложения первой плодовой ветви. Лишь для Андижана 60 выявлены достоверные отличия по этому признаку между вариантами опыта (Р — 0,001) - в контрольном варианте симподиальныЙ побег закладывался выше. Поэтому различия между образцами выявились и двухфакторным дисперсионным анализом (Р - 0,042). Самая низкая закладка генеративного побега наблюдается у Югтекс-1, самая высокая — у Андижана 60.

Повышенный уровень осадков и повышенная влажность воздуха явились причиной резкого роста численности вредителей, повреждающих генеративные органы (2 вида совок, клопы) и вызывающих опадание завязей, поэтому количество коробочек оказалось невелико. Американский образец ЬасЬ^а

показывает достоверное превышение количества коробочек в варианте с орошением. Достоверное превышение количества коробочек в контрольном варианте отмечено у стандарта и албанского образца Сб СУ 86 $5-17. Эти образцы сформировали наибольшее число коробочек на растение — свыше 10. Достоверность различий между образцами подтверждается однофакторным дисперсионным анализом по каждому варианту (Р - 0,027, 306Е-05),

Продолжительность всех фаз вегетационного периода в текущем году оказалась очень значительной у всех образцов в каждом варианте, особенно это касается периода цветение-созревание, что объясняется обилием осадков и более низкими августовскими температурами, по сравнению со средне многолетними (рис. 1). У большинства образцов продолжительность вегетационного периода несколько больше в опытном варианте (табл. 2,), но различия эти не достоверны. Наиболее скороспелым образцом был в обоих вариантах местный стандарт - 122-124 дня, позднеспелыми - ЛдсЬаШ и Андижан 60 — 137-138 дней, Различия между образцами не достоверны, что вызвано значительной изменчивостью образцов.

Коробочки у большинства образцов оказались крупнее при орошении, выше размах изменчивости по выборке (дисперсия — 0,351), и однофактор-ный дисперсионный анализ показывает достоверные различия между образцами (Р * 0,048). В контроле коробочки, почта у всех образцов мельче, размах изменчивости по выборке ниже (Р — 0,083) и различия между образцами не выявляются. Самые крупные коробочки в обоих вариантах наблюдаются у образца СЗ В 432, Продуктивность большинства образцов гораздо выше в контрольном варианте (табл. 2), но из-за значительных колебаний результатов по повторениям, только 2 образца показали достоверные различия между вариантами — БЭ 3/10 и Андижан 60 (Р - 0,009 и 0,043 соответственно). Двухфакторный дисперсионный анализ не выявил достоверных различий между вариантами, поскольку сорт С-4727 показал в опытном варианте большую продуктивность. Различия между образцами выявлены только в контроле (Р — 0,039).

Выход волокна у всех образцов невысокий - 32 - 35%, по вариантам опыта не различается. Образцы также достоверно не отличаются по этому показателю.

Единственным признаком, по которому достоверно различаются вариант опыта, оказалась длина волокна (Р - 0,033). Почти у всех образцов показатели значительно выше в опытом варианте, что подтверждает сильную зависимость этого признака от наличия влаги (Симонгулян, 1991). Наиболее длинное волокно отмечено у сорта С-4727 и албанского образца С6 СУ 86 85-17.

Для выявления сходства и различия образцов в целом был проведен факторный анализ для двух вариантов. Учитывая, что первые факторы характеризуют большую часть изменчивости признаков, мы ограничились рассмотрением первых двух факторов (Ф1и Ф2), на долю которых приходится свыше 60% изменчивости.

В обоих случаях высокую положительную корреляцию с первым фактором показали признаки, определяющие продуктивность, а отрицательную — продолжительность вегетационного периода и высота растения. Первый фактор показывает антагонистические отношения между продолжительностью вегетационного периода и продуктивностью в наших условиях. Однако, помимо сходства, есть и существенные различия в корреляциях признаков с первым фактором по вариантам опыта. Так, если при орошении с первым фактором сильно коррелирует только признак «количество открытых коробочек», то в

контрольном варианте еще и общее количество коробочек и количество завязей, что говорит о меньшем повреждении нлодоэлементов в этом варианте. Второй фактор в опытном варианте выявил сильные отрицательные связи с массой коробочки и количеством коробочек, а также, еще и с длиной волокна. Эта картина показывает, что при избыточном увлажнении одни образцы развиваются лучше, набирая большее число крупных коробочек, а другие формируют небольшое число мелких коробочек. Кроме того, крупнокоробочные формы имеют и более длинное волокно. В контроле второй фактор положительно коррелирует только с массой коробочки.

Предварительное изучение небольшой группы образцов хлопчатника показало, что они различаются по потребности во влагообеспеченности. Эти образцы разделились на три группы. 3 образца показали на поливе лучший результат по комплексу признаков. Это Lachata, С-4727 и Югтекс 1. Итальянский образец и албанский С6 CV 86 S5-17, а также ПОСС 2 лучшие показатели имели в контроле, у остальных образцов различий не выявлено.

ЛИТЕРАТУРА

Абалдов А.Н. Агроклиматическое обоснование культуры хлопчатника на Ставрополье / В сб.: Проблемы возрождения современного российского хлопководства, 2000. — Буденновск. ПОСС СНИИСХ - С.51-57.

Абалдов А.Н. Возрождение экономически эффективного хлопководства Ставрополья -на пути научного обоснования / В сб.: Повышение эффективности растениеводства в аридных условиях Восточного Предкавказья. — Буденновск. ПОСС СНИИСХ, 2002. -С.121-126.

Асфандиярова М.Ш., Шахмедова Г. С. Культура хлопчатника в Астраханской области / В кн.: Повышение продуктивности и охрана аридных ландшафтов. — М.: Иэд-во Московского ун-та, 1999. — С. 191-194.

Касьяненко А.Г, Семикин АЛ. Итоги десятилетней работы по селекции, биологической защите и агротехнике российского хлопчатника / В сб.: Проблемы возрождения современного российского хлопководства. — Буденновск. ПОСС СНИИСХ, 2000. -С.25-43.

Симонгулян Н.Г. Генетика количественных признаков хлопчатника. — Ташкент. ФАН. 1991.- 124 с.

THE VARIABILITY OF THE COTTON ACCESSIONS IN THE DIFFERENT WET CONDITIONS

L.P.Podolnaya, G.T.Kuznetsov, T.A.Kashnareva

N. I Vavilov Institute, B.Morskaya St., 42, 190000, St.Pb, Russia

8 specimens of cotton VIR collcction were evaluated on the irrigation at the VIR Budionnovsk experiment station. The study has showed that the varieties need the different wet conditions. The fiber was longer in the experimental conditions. The fact confirms that the feature depends from soil humidity in the highest degree.

podolniv@svegapro.ro