Доноры основных хозяйственных признаков при создании исходного материала для селекции гибридов подсолнечника, адаптированных к условиям Нижневолжского региона

Научно-технический бюллетень

Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур 2005, вып. 1

А.Д. Бочковой,

доктор сельскохозяйственных наук

P.C. Назаров,

кандидат сельскохозяйственных наук

ВНИИ масличных культур

ДОНОРЫ ОСНОВНЫХ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ПРИ СОЗДАНИИ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ГИБРИДОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА, АДАПТИРОВАННЫХ К УСЛОВИЯМ НИЖНЕВОЛЖСКОГО РЕГИОНА

УДК 633.854.78:631.52

Засушливое Поволжье - крупнейший сельскохозяйственный регион страны. В этом регионе сосредоточена шестая часть всех посевов зерновых культур России, одна треть проса, около 30 % подсолнечника. Климат зоны засушливый, в районах возделывания подсолнечника многолетняя сумма осадков за год составляет 345-497 мм. Число суховейных дней с апреля по сентябрь от 16 до 50, из которых в июле, во время цветения подсолнечника, бывает от 2 до 10 дней и в августе, в налив - от 4 до 10. Засухи в зоне Поволжья часты и многотипны, наиболее опасной для подсолнечника является поздняя летняя, которая приходится на очень ответственный и очень чувствительный к недостатку влаги и высоких температур период вегетации - фазу цветения.

Почвы зоны Поволжья могут удержать в корнеобитаемом слое в среднем 200-250 мм доступной растениям воды. Такая и близкая к ней влагообеспечен-ность в зонах возделывания подсолнечника бывает редко. Обычно приходится прибегать к дополнительным мероприятиям, чтобы обеспечить хорошую прома-чиваемость почвы. Однако зачастую и они не обеспечивают нужной влагозарядки почвы к началу посева.

Снежный покров сходит с полей к концу первой половины апреля. Число безморозных дней от 118 до 164. Сроки наступления первых осенних заморозков с температурой от -2 до -5 °С - первая декада октября, а в лесостепных районах - в сентябре. Почвы в зонах возделывания подсолнечника с хорошим потенциальным плодородием. Это в большинстве случаев различные типы черноземов, а также темно-каштановые почвы (В.К. Морозов, 1967).

Особенность земледелия в районах Поволжья состоит в том, что эта зона в природном отношении крайне неоднородна, отличается глубокой контрастностью почвенных, климатических и хозяйственных условий.

Эта контрастность является одной из причин исключительной изменчивости характера погоды. Из года в год климатические границы между лесостепью и степью, а также между степью и полупустыней как бы перемещаются на юг или уходят далеко на север. Во влажные годы в наиболее засушливых районах Поволжья погода складывается по типу лесостепи, а в годы жестоких засух пустынный ландшафт во второй половине лета распространяется далеко в лесостепные районы.

Районы Поволжья имеют одну общую и характерную черту - недостаток влаги для нормального развития сельскохозяйственных растений. Вместе с тем, они отличаются также глубокими изменениями метеорологических условий по

годам. Разные годы сильно отличаются друг от друга по характеру осеннего увлажнения почвы, снежности зим, глубине весеннего промачивания почвы и размерам весеннего стока талых вод, по осадкам и температурному режиму весенне-летнего периода, по суховейности погоды во время вегетации растений и по другим показателям.

Это можно видеть на примере одного из основных метеорологических элементов - количеству выпадающих осадков. Так, например, с апреля по июнь 1957 г. в Саратове выпало всего 25 мм осадков, а в 1945 г. - 182 мм. В том числе: в мае 1957 г. выпало только 4 мм осадков, а в 1945 г. - 145 мм (П.Г. Кабанов, 1968).

Исследования проводили в Новоаннинском районе Волгоградской области в 2001-2003 гг. Почвы опытного участка представлены обыкновенным черноземом. Мощность гумусового горизонта составляет 35-38 см, содержание гумуса 3,5-3,8 %. Уровень потенциального плодородия достаточно высокий.

Температура и влага - основные климатические факторы, определяющие рост и развитие растений, поэтому при описании погодных условий за годы проведения исследований основное внимание уделено этим показателям.

Так, в 2001 г. за период вегетации (май-сентябрь) выпало 218 мм (105 % нормы) осадков, которые распределились по месяцам следующим образом: в мае

- 62 мм (200 % от нормы) в июне - 69 (144 %), в июле - всего 4 (8 %), в августе

- 33 (114 %), в сентябре - 50 мм (106 % от нормы).

Среднесуточная температура воздуха в первые месяцы вегетации - май, июнь - была ниже нормы на 0,6 и 2,1 °С соответственно. В июле, августе и сентябре она превышала среднемноголетние показатели на 3,6; 0,9 и 0,4 °С соответственно.

Из пяти месяцев по количеству осадков один месяц был сухой, а четыре увлажненные.

Повышенная температура воздуха и недостаток запаса влаги в почве повлияли на урожайность подсолнечника.

В 2002 г. осадков выпало несколько ниже нормы - 400 мм, за вегетационный период меньше 141 мм, или 68 % нормы. Среднесуточная температура воздуха за май-сентябрь лишь в июле превысила среднесуточные показатели на 3,2 °С и в сентябре на 2,8 °С. В мае, июне и августе она была меньше среднесуточной температуры на 0,9; 1,1 и 0,5 °С соответственно.

В мае, июне, июле и августе осадков выпало меньше нормы на 74, 73, 23 и 41 % соответственно. В сентябре выпало 59 мм осадков (126 % к среднемного-летней).

Повышенная температура воздуха и дефицит выпавших осадков, а также недостаточный запас влаги в почве не позволили получить хороший урожай подсолнечника.

В 2003 г. выпало 523 мм осадков (118 % нормы); за период вегетации (май-сентябрь) их выпало 292 мм (140 % нормы), но распределялись они крайне неравномерно. Если в июне выпало 122 мм (254 % нормы), то в июле, августе и сентябре - 108, 112 и 121 % нормы соответственно.

При этом среднесуточная температура воздуха в мае была выше нормы на 2,2 °С, августе на 0,5 °С. Но в июне, июле и сентябре показатели среднесуточной температуры были ниже среднемноголетних на 4,0; 1,0 и 0,5 °С соответственно.

Материал и методика проведения опытов. В качестве исходного материала использовали районированные и перспективные простые межлинейные (Сигнал, Темп, Квант, Гарант, NS-H-32, NS-H-52) и тройные (Кубанский 930,

Кубанский 480, Кубанский 941, Кубанский 371, Кубанский 341) гибриды подсолнечника.

В опытах также использовали 12 сортов-популяций отечественной селекции: Сур, Р-453, (Родник), Метеор, Фотон, Степняк, Воронежский 638, ВНИИМК 8883, Юбилейный 60, Мастер, СПК, Лакомка и Крепыш; 12 константных самоопыленных линий - ВК-276, ВК-463, ВК-499, ВК-639, ВК-653, ВК-808, ВК-830, ВК-541, ВК-580, ВК-572, ВК-571, ВА-93 и 2 простых стерильных гибрида - Кубанский 48, Кубанский 93 (материнские формы трехлинейных гибридов подсолнечника).

Исследования проводили вегетационным, полевым и лабораторным методами.

Предшественник - озимая пшеница. Осеннюю основную вспашку проводили на глубину 25-27 см с предварительным лущением стерни. Весной, по мере созревания почвы, проводили 1-2 культивации. Предпосевная обработка почвы под подсолнечник проводилась с одновременным внесением гербицида трофи.

Посев в поле проводили ручными сажалками по схеме 70 х 35 см, на глубину 6-8 см, по 2-3 семянки в гнездо. Делянки 4-рядковые общей площадью 24,5 м2, учетной - 12,25 м2. Повторность 3-кратная. В журнал заносили дату сева, а в период вегетации проводили фенологические наблюдения: отмечали полные всходы (75 %), цветение (75 %) и созревание.

В фазе 2-3 пар настоящих листьев у подсолнечника проводили прорывку, оставляя по одному растению в гнезде.

Оценку селекционного материала на устойчивость к заразихе и ложной мучнистой росе проводили на искусственно инфицированном фоне в теплице по общепринятой методике (B.C. Пустовойт, 1966; А .Я. Панченко, 1975; Т.С. Антонова, 2003).

Биометрические измерения выполняли на 10 растениях каждого варианта. Уборку проводили вручную. Корзинки в фазе физиологической спелости срезали серпом и накалывали их на стебель. После подсушивания семян до влажности 7-8 % корзинки обмолачивали комбайном «Хёге». После очистки семена взвешивали и для определения масличности отбирали пробы массой 200-300 г. Маслич-ность определяли ядерно-магнитным резонансом (П.С. Попов, Е.Х. Аспиотис, 1973). Экспериментальные данные, полученные в опытах, обрабатывали различными биометрическими методами статистики (В.Г. Вольф, 1966; Б.А. Доспехов, 1979).

Результаты исследований. При создании гибридов подсолнечника для условий Нижневолжского региона, селекционеру приходится вести отбор по большому числу признаков, важнейшими из которых являются: высокая и стабильная по годам урожайность, высокая масличность семянок, сокращенный период вегетации, устойчивость к комплексу основных патогенов, выравненность по высоте, наклону корзинки, времени цветения и созревания, устойчивость к полеганию и осыпанию и т. д.

В гетерозисной селекции подсолнечника на современном этапе ее развития особое место занимает проблема создания ценного исходного материала с качественно новым сочетанием важнейших хозяйственно полезных признаков и устойчивостью к наиболее опасным патогенам. Как и любой перекрестник, подсолнечник обладает огромным потенциалом внутривидовой изменчивости, и ос-

новная проблема селекции этой культуры заключается в совершенствовании методов управления существующим генетическим разнообразием.

В настоящее время в Нижневолжском регионе сложилась ситуация, когда в силу ряда объективных и субъективных причин технология возделывания подсолнечника грубо нарушается. В сочетании с жесткими почвенно-климатическими условиями региона это приводит к особенно резкому снижению урожайности этой культуры в производстве. Существенно возрастает темп формообразовательного процесса у наиболее опасных патогенов, что приводит к появлению новых, более вирулентных рас.

В этих условиях особенное значение приобретает оценка нового селекционного материала и выделение перспективных для Новоаннинского региона сор-тообразцов.

Испытание сортов и гибридов подсолнечника, проведенное нами в условиях Волгоградской области в 2001-2003 гг., показало, что наиболее перспективными из них являются (табл. 1):

Таблица 1 - Перспективные сортообразцы подсолнечника для условий Нижневолжского региона

_Новоаннинский, 2001-2003 гг.

Период всхо-ды-цве-тение, ДНИ УРО- Сбор масла, т/га оке, балл Устойчивость к патогенам

Сорт, гибрид жаи-ность семян, т/га ЛИЧНО сть, % заразиха (раса С) ЛМР* (раса 330) Главная особенность сортообразца

! Сорт э-популяции

СУР 49 1,23 50,6 0,56 Г 2 В В Скороспелость

Воронежский 638 58 1,88 55,1 0,90 3 В В Высокая маспичностъ и сбор масла с гектара

Р-453 (Родник) 57 1,69 54,3 0,83 4 УУ В Заразихоустойчивость, высокая масличность и хорошая ОКС

Лакомка 62 1,83 48,7 0,80 4 УУ В Хорошая ОКС и заразихоустойчивость

Мастер 65 1,64 53,6 0,79 4 УУ В Высокая масличность, хорошая ОКС, заразихоустойчивость

\ Межлинейные гибриды

1 Кубанский ! 930 58 1,94 1 51,7 1 0,90 1 УУ У Высокий сбор масла, устойчивость к комплексу основных патогенов

Темп 59 ! 1,91 52,7 0,90 - в У Высокая масличность и сбор масла с гектара, устойчивость к ЛМР

Условные обозначения: У - устойчивый; УУ - умеренно устойчивый; В - восприимчивый; ЛМР- ложная мучнистая роса.

- Сур-как донор скороспелости;

- Воронежский 638 - как донор высокой масличности и сбора масла с гектара;

- Р 453 (Родник) - как заразихоустойчивый, высокомасличный сорт с хорошей комбинационной способностью и высокой концентрацией доминантных генов

- Лакомка - как высокомасличный, заразихоустойчивый сорт с хорошей комбинационной способностью;

- Кубанский 930 - как высокопродуктивный гибрид с комплексной устойчивостью к основным патогенам;

- Темп - как гибрид с высокой продуктивностью и масличностью, устойчивый к ложной мучнистой росе.

На основании проведенных исследований нами предлагается отнести в категорию перспективных следующие линии (табл. 2):

- ВК-276 - как очень-очень раннюю, заразихоустойчивую;

- ВК-571 - как очень раннюю и высокопродуктивную;

- ВК-464 - как высокопродуктивную, высокомасличную, заразихоустойчивую;

- ВК-499 - как высокопродуктивную, обладающую комплексной устойчивостью к заразихе и ложной мучнистой росе;

- ВК-580 - как высокомасличную, устойчивую к ложной мучнистой росе;

- ВК-830 - как раннеспелую, высокомасличную, заразихоустойчивую;

- ВА-93 - как высокомасличную, заразихоустойчивую.

Стерильные простые гибриды ЦМС - Кубанский 48 и Кубанский 93 - как высокопродуктивные, высокомасличные, заразихоустойчивые.

Таблица 2 -Доноры основных хозяйственных признаков при создании исходного материала, адаптированного к условиям Нижневолжского региона

Период всходы-цвете-ние, ДНИ Урожай- Mac- Устойчивость к патогенам

Индекс линии ность семян, т/га личность, % заразиха (раса С) ЛМР* (раса 330) Главная особенность сортообразца

ВК-276 50 0,34 43,6 УУ* в* Скороспелость, заразихоустойчи-вость

ВК-464 59 1,01 50,4 УУ в Высокая продуктивность и маслич-ность, заразихоустойчивость

ВК-499 57 0,93 45,1 ВУ У Высокая продуктивность, комплексная устойчивость к заразихе и ЛМР*

ВК-830 56 0,78 51,7 ВУ в Высокая масличность, заразихоустойчивость

ВА-93 60 0,77 52,5 УУ в Высокая масличность, заразихоустойчивость

ВК-571 54 0,72 46,3 в в Скороспелость, высокая продуктивность

ВК-580 56 0.57 50,4 в У Высокая масличность, устойчивость к ЛМР*

Кубанский 48 56 1,94 53,6 У в Высокая продуктивность, высокая масличность, заразихоустойчивость

Кубанский 93 57 1,81 56,4 УУ в Высокая продуктивность, высокая масличность, заразихоустойчивость

* Условные обозначения: ВУ - высокоустойчивый; У - устойчивый; УУ - умеренно-устойчивый; В - восприимчивый; ЛМР - ложная мучнистая роса.

Эти сортообразцы мы рекомендуем использовать в селекционных программах при создании новых гибридов.

Выводы. В качестве исходного материала для селекции гибридов подсолнечника в условиях Нижневолжского региона наиболее перспективными сортооб-разцами являются:

- при селекции на укороченный период вегетации: сорт Сур, самоопыленные линии ВК-276 и ВК-571;

- при селекции на высокую продуктивность и масличность: сорт Воронежский

638;

- при селекции на высокую продуктивность, высокую масличность и заразиху-стойчивость: сорта Р 453 (Родник), Лакомка и Мастер, стерильные гибриды Кубанский 48 и Кубанский 93;

- при селекции на комплексную устойчивость к заразихе и ложной мучнистой росе: гибрид Кубанский 930 и самоопыленная линия ВК-499;

- при селекции на высокую продуктивность и устойчивость к ложной мучнистой росе: гибрид Темп;

- при селекции на высокую масличность - линия ВК-580;

- при создании синтетиков для селекции линий второго цикла: самоопыленные линии ВК-464, ВК-499, ВК-830, ВА-93 и ВК-580.

Литература

1. Антонова Т.С. Селекция подсолнечника на иммунитет // История научных исследований во ВНИИМКе за 90 лет. - Краснодар, 2003. - С. 253-272.

2. Вольф В.Г. Использование мужской стерильности в селекции подсолнечника // Сб. науч. тр.: Селекция растений с использованием цитоплазматической мужской стерильности. - Киев, 1966. - С. 423-433.

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

4. Кабанов П.Г. Некоторые климатические особенности Поволжья и их агрономическая оценка // Науч. тр. НИИСХ Юго-Востока. - Саратов, 1968. - Вып. 24. - С. 279-292.

5. Морозов В.К. Подсолнечник в засушливой зоне. - Саратов: Приволжское кн. изд., 1967. - С. 12.

6. Панченко А.Я. Устойчивость подсолнечника к неблагоприятным условиям произрастания // Подсолнечник. - М.: Колос, 1975. - С. 119-129.

7. Попов П.С., Аспиотис Е.Х. Определение масличности семян методом ядерно-магнитного резонанса // Методы биохимических исследований в селекции масличных культур. - Краснодар, 1973. - С. 3-15.

8. Пустовойт B.C. Избранные труды. - М.: Колос, 1966. - 368 с.