Исходный материал льна-долгунца различного эколого-географического происхождения в селекции на продуктивность


Введение

Продуктивность является главным показателем для характеристики возделываемых культур и сортов. Урожай и качество продукции каждого сорта складывается в результате определенного сочетания природных свойств самих растений, экологических факторов и хозяйственной деятельности человека [3].

Анализ источников

Одним из способов повышения урожайности и рентабельности при производстве льна является возделывание новых сортов, потенциал которых может быть реализован при максимальной аккумуляции факторов внешней среды [6]. В связи с многочисленными изменениями и разнообразием как почвенно-климатических, технологических, так и экономических условий развития сельского хозяйства селекция льна-долгунца, кроме продуктивности, направлена на повышение адаптивности, устойчивости к неблагоприятным, стрессовым ситуациям [5]. Экологическая стабильность сортов, их устойчивость к лимитирующим факторам среды и способность давать высокий и стабильный урожай все больше привлекают внимание селекционеров. Однако понятия "стабильность" и "пластичность" в отечественной и зарубежной литературе трактуются по-разному. Одна из причин в расхождении этих понятий - наличие ряда методов оценки связанных с ними параметров и различных их селекционных интерпретаций [4]. Любой селекционный процесс начинается с анализа исходного материала. Селекционер должен иметь в своем распоряжении важнейших доноров или источники по всем основным признакам, от которых зависит качество сорта, ведь эффективность и результативность селекционного процесса будет зависеть от богатства и разнообразия исходного материала [8]. лен селекция сортообразец

Сегодня сорта отечественной селекции представляют ценность по урожаю и выходу льноволокна, устойчивости к болезням; иностранной - по семенной продуктивности и устойчивости к полеганию. Создаваемые в Беларуси сорта включают блоки более чем из 10 исходных форм. Усложнение их происхождения обусловлено необходимостью получения генетически разнообразного материала с более полным сочетанием хозяйственно ценных признаков и свойств.

Сочетать в одном сорте максимум положительных признаков - дело нелегкое. Подбор компонентов для скрещивания может в значительной мере сопутствовать успеху, и важную роль в этом играют исследования изменчивости и взаимосвязей отдельных селекционных признаков, комплексное изучение их корреляционной структуры, так как от величины признаков и коэффициентов их корреляции зависит успех любого отбора. Изучение корреляционных связей между признаками льна позволяет выявить общие закономерности в формировании основных признаков и их связь с внешними условиями. Когда прямая оценка по селекционируемому признаку затруднена, знание корреляций позволяет выделять ценный исходный материал для селекции по косвенным признакам [7].

Исходя из вышеизложенного, была поставлена задача проанализировать корреляционные связи признаков продуктивности у коллекционных сортов льна-долгунца различного эколого-географического происхождения и выделить наиболее пластичный исходный материал для селекции на продуктивность.

Методы исследования

Исследования проводили на опытном поле РУП "Институт льна" в 2009-2010 гг. Почва опытных участков дерново-подзолистая, легкосуглинистая, развивающаяся на лессовидном суглинке, подстилаемом с глубины 1 метра мореным суглинком. Предшественником в годы исследований была озимая пшеница. Агрохимические показатели почв по годам закладки опытов представлены в табл. 1.

Таблица 1. Агрохимические показатели почвы участков возделывания коллекционных сортообразцов льна-долгунца (2009-2010 гг.)

Год

Содержание

РН (в КСl)

Гумус, %

Р2О5, мг/кг почвы

К2О, мг/кг почвы

2009

1,75

118,3

124,6

5,81

2010

1,69

165,4

177,9

5,20

Погодные условия 2009-2010 гг. способствовали выделению сортообразцов коллекции, наиболее адаптированных к неблагоприятным условиям среды: 2009 г. был прохладным и аномальным по выпадению осадков, частые ливневые дожди способствовали росту сорной растительности, поражению льна болезнями и увеличению периода вегетации сортообразцов до 96 дней. Жаркая и сухая погода 2010 г. сократила продолжительность основных фаз роста льна, что повлекло за собой сокращение вегетационного периода до 74-86 дней и снижение высоты растений льна [1,2].

Было изучено 28 коллекционных сортообразцов, которые были разбиты на 4 группы согласно их происхождению: нидерландские (Belinka, Cascade, Escalina, Fibra, Formosa, Marina, Viola), белорусские (Ива, Левит 1, Пралеска, Прамень, Ярок, Весна, Заказ), российские (Альфа, Антей, АР 7, Белочка, Исток, Росинка, Тост 5), чешские (IL - 500/1, Jitka, Modran, Rina, VE-150, Venica, Таbоr). Закладка питомников коллекции проводилась согласно "Методическим указаниям изучения коллекции льна", разработанным во Всероссийском НИИ растениеводства имени Н. И. Вавилова в 1988 г. [10].

Посев коллекционного питомника осуществлялся вручную рядовым способом. Рядки для посева маркировали специальным маркером с междурядьями 10 см, между делянками - 20 см для лучшего разделения стеблей соседних образцов. Размер делянок составлял 1 м2, повторность трехкратная. Норма высева - 200 шт. семян на погонный метр.

Учет урожая соломы, семян и волокна проводили в лабораторных условиях. При математическом анализе признаков продуктивности с помощью пакета программы Microsoft Office Excel 2007 был сделан расчет коэффициента вариации, который отражает пластичность того или иного образца в среднем за два года. Был проведен корреляционный анализ признаков продуктивности исследуемых генотипов.

Основная часть

Так как в наших опытах все сортообразцы льна-долгунца были обеспечены факторами жизни одинаково, различия в показателях признаков продуктивности можно объяснить биологическими особенностями изучаемых образцов. Высота растений - признак наследственно устойчивый [9]. Вариация у сортообразцов в разрезе стран по этому признаку колебалась в пределах 4,78-9,31% (табл. 2).

Таблица 2. Значения признаков продуктивности коллекционных сортообразцов в разрезе стран

Показатель

Урожайность соломы, г/м2

Урожайность семян, г/м2

Урожайность волокна общего, г/м2

Выход всего волокна, %

Выход длинного волокна, %

Длина вег. периода, сут.

Высота

Общая, см

Беларусь

Max

795

136

172,7

22,5

18,13

90,5

87,0

Min

675

94,4

147,5

19,41

12,56

82,65

69,0

V,%

6,93

13,84

7,42

5,05

11,61

2,97

7,5

Средняя

734,6

121,5

156,2

21,26

16,0

86,7

79,7

Нидерланды

Max

810

139,6

177,8

25,24

18,83

91,15

92,5

Min

595

96,5

123,7

20,35

10,84

84,5

67,5

V,%

10,0

12,6

13,0

10,36

16,88

2,54

9,31

Средняя

735,5

120,1

159,8

22,01

15,1

87,3

81,1

Россия

Max

820

146,5

188,8

23,46

17,65

87,0

88,5

Min

697

84,3

138,1

19,17

13,75

83,5

78,5

V,%

5,6

21,5

10,4

7,27

8,98

1,5

4,78

Средняя

747

118,2

167,1

22,37

15,4

85,6

82,5

Чехия

Max

885

123,1

198,3

23,25

16,45

89,0

86,0

Min

690

84,8

132,5

17,43

11,2

83,0

74,5

V,%

9,34

13,37

13,11

9,88

12,88

2,64

5,43

Средняя

787

106,8

169,4

21,52

15,1

85,2

81,3

Из рисунка видно, что высота растений в значительной степени влияет на урожай соломы и волокна сортообразцов отечественной (r=0,81; r=0,80 соответственно) и российской (r=0,73; r=0,80) селекции. Корреляционная связь между вышеперечисленными признаками у сортообразцов из Нидерландов и Чехии средняя (за исключением достаточно высокого влияния высоты растений на урожай соломы у нидерландских сортов (доля влияния 65,6%)).

Беларусь

Нидерланды

Признак

2

3

4

5

6

7

2

3

4

5

6

7

1

0,10

0,74

-0,30

-0,24

0,18

0,81

-0,02

0,75

-0,06

0,17

0,15

0,81

2

0,34

0,34

0,75

-0,25

0,40

0,20

0,31

0,48

-0,63

-0,46

3

0,43

0,22

0,31

0,80

0,62

0,49

-0,16

0,62

4

0,62

0,18

0,04

0,51

-0,42

-0,02

5

0,00

0,23

0,03

-0,12

6

0,31

0,16

Россия

Чехия

Признак

2

3

4

5

6

7

2

3

4

5

6

7

1

-0,38

0,76

0,31

0,72

0,38

0,73

0,38

0,67

-0,08

0,08

0,28

0,45

2

-0,80

-0,87

-0,86

-0,55

-0,57

0,33

0,04

0,23

-0,08

0,47

3

0,85

0,93

0,53

0,76

0,68

0,78

0,06

0,67

4

0,79

0,45

0,54

0,97

-0,21

0,45

5

0,65

0,74

-0,26

0,48

6

0,01

0,36

Рис. Корреляции признаков продуктивности у сортообразцов коллекции разного эколого-географического происхождения (1 - урожайность соломы; 2 - урожайность семян; 3 - урожайность волокна общего; 4 - выход волокна общего; 5 - выход волокна длинного; 6 - длина вегетационного периода; 7 - высота растений)

По высоте растений выделилась группа сортов российской селекции, среднее значение этого признака в годы исследований было 82,5 см. Кроме этого, вариабельность этой группы сортообразцов была самой низкой и составляла 4,78%. Среди изученных образцов коллекции были выделены следующие высокорослые долгунцы: Marina (92,5 см), Белочка (88,5 см), Левит 1 (87,0 см), Jitka (86,0 см).

Одними из важнейших признаков продуктивности является урожайность соломы, волокна и семян. Корреляционный анализ показал отсутствие значимых связей урожайности семян с урожайностью соломы и волокна у групп сортообразцов из Нидерландов, Беларуси и Чехии. Это говорит об отсутствии биологических препятствий при создании высоковолокнистых и урожайных по семенам сортов, при условии использования в качестве исходного материала сортообразцов из вышеперечисленных групп. Исключением стала группа российских сортов, у которой прослеживается отрицательная корреляционная связь сильной и средней степени между семенной продуктивностью и остальными исследуемыми признаками. Наиболее пластичными по урожайности волокна и соломы, выходу общего и длинного волокна оказались группы сортообразцов отечественной и российской селекции, по урожайности семян - группа сортов из Нидерландов (V=12,6%). Лучшим в условиях Беларуси по урожаю соломы и волокна оказался лен западноевропейского агроэкотипа, прежде всего из Чехии, у которого средняя урожайность по этим показателям за годы исследований составила 787,0г/м2 и 169,4г/м2 соответственно. По семенной продуктивности лучшие усредненные показатели имели образцы из Беларуси и Нидерландов (120,1 г/м2 и 121,5 г/м2 соответственно).

Из анализа полученных данных видно, что наибольший вклад в обеспечение высокой продуктивности сорта по волокну принадлежит его содержанию в стебле (доля влияния до 86,5%). Лидерство группы белорусских сортообразцов по содержанию длинного волокна в сравнении с группами долгунцов из других стран свидетельствует о значительных успехах отечественной селекции в этом направлении.

В результате сравнительной оценки были выделены коллекционные сортообразцы с высокой урожайностью соломы - Jitka (885,0 г/м2), Modran (855,0 г/м2), Rina (835,0 г/м2), Антей (820,0 г/м2), Escalina (810,0 г/м2); урожайностью общего волокна - Modran (198,3 г/м2), Jitka (190,9 г/м2), Антей (188,8 г/м2), Росинка (181,3 г/м2), Formosa (177,8 г/м2); высоким содержанием общего волокна - Viola (25,24%), Formosa (24,02%), Росинка (23,46%), Venica (23,25%); повышенным содержанием длинного волокна - Formosa (18,83%), Левит 1 (18,13%), Антей (17,65%), Escalina (17,24%), Ярок (17,0%), Заказ (16,78%), семенной продуктивностью - Тост 5 (146,5 г/м2), АР7 (образец с семигнездной коробочкой - 143,9 г/м2), Escalina (139,6 г/м2), Ярок, Заказ (136,0 г/м2).

Анализ корреляции выявил отсутствие существенного влияния длины вегетационного периода на признаки продуктивности изучаемых групп сортообразцов. Это свидетельствует об отсутствии препятствий для создания раннеспелых продуктивных линий льна-долгунца с использованием изучаемых генотипов в качестве исходного материала. Необходимо отметить, что зависимости между различными показателями, приведенными в работе, не являются обобщающими. Они показывают основные закономерности влияния факторов на показатели продуктивности определенных сортов льна-долгунца, выращенных в условиях северо-восточной части республики, в общей совокупности случайных факторов и требуют продолжения изучения. Использование новых источников, выделенных из коллекции льна-долгунца, будет способствовать стабилизации и дальнейшему росту урожая и качества льнопродукции, расширению сфер применения льносырья и ареала возделывания культуры.

Заключение

В результате проведенных исследований выявлен ценный и пластичный исходный материал для создания высокопродуктивных, конкурентоспособных сортов отечественной селекции.

В качестве исходного материала при селекции на семенную продуктивность лучше использовать сортообразцы нидерландской и белорусской селекции, генотипы которых сочетают в себе высокую урожайность по этому признаку с хорошей пластичностью.

Наибольшую стабильность по урожайности соломы и волокна проявляют долгунцы из России и Беларуси, что объясняется их высокой приспособленностью к местным условиям возделывания, а наиболее высокие показатели по этим признакам оказались у льна западноевропейского агроэкотипа (прежде всего из Чехии).

Отсутствие существенного влияния длины вегетационного периода на признаки продуктивности изучаемых групп сортообразцов свидетельствует о том, что возможен отбор гибридных высокопродуктивных растений с коротким периодом вегетации.

Группа белорусских сортов превосходит сорта иностранной селекции по выходу длинного волокна.

Следует отметить, что среди коллекционных образцов льна-долгунца, независимо от страны происхождения, имеются отдельные номера, отличающиеся высокой продуктивностью и хозяйственно ценными признаками. Следовательно, средний показатель любого признака образцов льна той или иной страны лишь приблизительно может характеризовать современный исходный материал.

Литература

    1. Агрометеорологический бюллетень / ГУ "Республиканский гидрометеорологический центр"; редактор Н. В. Мельчакова, начальник И. А. Полищук, отдел Агромтпрогнозов 267 21 02. - Орша, 2009. 2. Агрометеорологический бюллетень / ГУ "Республиканский гидрометеорологический центр"; редактор Н. В. Мельчакова, начальник И. А. Полищук, отдел Агромтпрогнозов 267 21 02. - Орша, 2010. 3. Андроник, Е. Л. Оценка исходного и создание нового селекционного материала льна-долгунца в условиях северо-восточной части Беларуси: дисс. ... канд. с.-х. наук: 06.01.05/ Е. Л. Андроник. - Горки, 2008. - 131 с. 4. Генетические основы селекции растений. В 4 т. Т. 1. Общая генетика растений / науч. ред. А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева. - Минск: Белорус. наука, 2008. - 551 с. 5. Голуб, И. А. Лен Беларуси: монография / И. А. Голуб. - Минск: ЧУП "Орех", 2003. - 245 с. 6. Евсеев, П. А. Анализ продуктивности и качества льнопродукции сортов льна-долгунца ранней и поздней групп спелости / П. А. Евсеев, В. А. Прудников, Н. В. Коробова, Д. А. Белов // Земляробства i ахова раслiн. - 2010. - № 3. - С. 15-17. 7. Лен масличный: селекция, семеноводство, технология возделывания и уборки / Ф. М. Галкин [и др.]. - Краснодар, 2008. - 191 с. 8. Льноводство: реалии и перспективы: сб. науч. материалов Междунар. науч.-практ. конф. РУП "Институт льна" 25-27 июня 2008 г. - Могилев, 2008. - С. 60. 9. Методические указания изучения коллекции льна (Linum usitatissimum L.) / под ред. Н. К. Лемешева. - Л., 1988. - 29 с. 10. Научные достижения - льноводству / Основные результаты и направления развития научных исследований по льну-долгунцу: материалы науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию образования ВНИИ льна. - Торжок, 2010. - 434 с.

Похожие статьи




Исходный материал льна-долгунца различного эколого-географического происхождения в селекции на продуктивность

Предыдущая | Следующая