Распределение элементов продуктивности у различных морфотипов гороха посевного
- Авторы: Лихачева Л.И.1, Москалев А.В.1, Лихачёва Н.В.1
-
Учреждения:
- Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр УрО РАН
- Выпуск: № 2 (2024)
- Страницы: 17-23
- Раздел: Растениеводство, защита и биотехнология растений
- URL: https://journals.eco-vector.com/2500-2627/article/view/657974
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2500262724020046
- EDN: https://elibrary.ru/GTWHGW
- ID: 657974
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Исследования проводили в 2021–2023 гг. с целью выявить закономерности формирования количественных показателей основных элементов продуктивности у гороха посевного различных морфотипов для повышения эффективности селекции. Эксперименты выполняли в зоне лесостепи на юго-западе Свердловской области на серых лесных почвах. Материалом для исследования служили по 24 сортообразца усатого и листочкового морфотипов, а также «хамелеоны», стандартами выступали Красноуфимский 11, Марафон и Спартак соответственно. В изучаемых группах сортов наибольшая продуктивность отмечена у усатых форм гороха, благодаря таким сортам, как Юбиляр (282,2 г/м²), Рыжик (277,2 г/м²), КМ 11 БК 22 (262,3 г/м²) и Томас (261,3 г/м²). Наибольшее число бобов на растении зафиксировано у листочковых форм (3,7…5,3 шт.) – Холик, Красноуфимский 70; у 54 % сортообразцов (13 шт.) величина этого показателя достигала 2,7…3,3 шт. По наибольшему количеству семян в бобе лидирующее положение занимали сортообразцы усатого морфотипа и «хамелеоны» (по 14 сортов – 3,4…4,3 шт.). У листочковых только 8 сортообразцов характеризовались максимальным количеством семян в бобе на уровне 3,6…3,9 шт. Среди усатых сортообразцов по величине этого показателя отмечали более равномерное распределение. Масса 1000 семян у изучаемых сортообразцов усатого морфотипа и «хамелеонов» (220…250 г) была ниже, чем у листочковых (250…300 г). Семена средней крупности (171…220 г) выявлены у 71 % усатых, 67 % листочковых и 33 % «хамелеонов». Наибольшая масса семян с одного растения листочкового морфотипа отмечена у Тюменского кормового (3,0 г). Продуктивность растения у 58 % сортообразцов «хамелеонов» (14 шт.) составляла 2,0…2,5 г. Для эффективной селекции необходимо в скрещиваниях использовать сорта различных морфотипов с лучшими биометрическими показателями и делать упор на отбор потомства на морфотип «усатого» гороха с лучшей технологичностью возделывания в регионе.
Ключевые слова
Полный текст
Горох посевной как основную зернобобовую культуру широко возделывают в нашей стране в регионах с различными почвенно-климатическими условиями. Его продукция обладает набором важных качеств при использовании на продовольственные цели, а посевы культуры вносят вклад в азотный баланс наземных экосистем и агроценозов. В связи с этим площади, занимаемые горохом посевным в России, в 2023 г. достигли 1899,6 тыс. га (1,7 % от всех посевных площадей). За год они увеличились на 17,6 % (на 283,7 тыс. га), за десять лет ‒ на 95,3 % (на 643,1 тыс. га) [1].
Изначально в селекции гороха преобладали листочковые геноитпы, но в современных условиях происходит переориентация на сорта таких морфотипов, как «усатые» (безлисточковые) с сильно развитыми усами, образующими при сцеплении крепкий стеблестой, что создает условия для решения проблем полегаемости и осыпаемости (технологичности возделывания), и «хамелеоны», имеющие на стебле как усы, так и листочки [2, 3, 4]. Это вносит разнообразие в источники генетического материала для селекции и требует сравнительного изучения этих морфотипов по продуктивности и её наиболее важным элементам. Поэтому для эффективного ведения и получения высоких результатов селекционной работы необходимо не только правильно подбирать исходный материал (чем он разнообразнее, тем быстрее можно достичь результата), но и иметь его подробную характеристику по продолжительности вегетационного периода, продуктивности, элементам структуры урожая, особенностям развития вегетативных и генеративных органов [5, 6]. На семенную продуктивность гороха влияют различные признаки, среди которых можно назвать число продуктивных узлов, число бобов и семян на растении, масса семян с растения. При этом их проявление зависит от морфотипа и условий года, что усложняет выявление ценных генотипов [3, 5].
Цель исследования – выявить закономерности в количественных показателях основных элементов продуктивности гороха посевного различного морфотипа для повышения эффективности селекции.
Методика. Работу проводили в 2021–2023 гг. в Красноуфимском селекционном центре Уральского федерального аграрного научно-исследовательского центра УрО РАН (юго-запад Свердловской области в зоне лесостепи). Посевы гороха размещали в десятипольном севообороте на делянках коллекционного питомника. Предшественник – пшеница. Почва – серая лесная со следующими агрохимическими показателями: рНKCL (ГОСТ 26483-85) – 5,36 ед., гидролитическая кислотность (ГОСТ 26212-2021) – 3,83 мг-экв./100г почвы, содержание гумуса (ГОСТ 26213-2021) – 4,4 %, легкогидролизуемого азота (по Корнфилду) – 140,1 мг/кг почвы, подвижного калия и фосфора (ГОСТ 54650-2011) – 131,5 и 162,5 мг/кг почвы соответственно.
Посев проводили сеялкой ССФК-7, учетная площадь делянки 3 м², повторность – трехкратная, норма высева – 130 шт. всхожих семян на 1 м². Уборку осуществляли комбайном «Hege-125». Учет урожая выполняли путем взвешивания семян со всей делянки. Для снопового анализа отбирали по 25 растений с каждой делянки.
В качестве материала для исследований были выбраны по 24 сортообразца различных морфотипов – усатые, листочковые, «хамелеоны». Изучаемая выборка на 27,8 % состояла из генотипов зарубежной селекции и 72,2 % российской селекции, из них 9,7 % сортов собственной селекции. Стандартом в группе усатых сортов выступал Красноуфимский 11, листочковых – Марафон, «хамелеонов» – Спартак.
Измерения проводили согласно методике изучения коллекции [7]. Математическую обработку данных осуществляли с использованием программы Excel и надстройки AgStat методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову [8]. Индекс среды (Ij) определяли по S. A. Eberhart и W. A. Russell [9].
Рис. 1. Метеоданные за период вегетации гороха.
Погодные условия за период изучения коллекции гороха варьировали от засушливых (2021, 2023 гг.) до оптимальных (2022 г.). В 2021 г. отмечали критическую недостачу влаги, ГТК варьировал от 0,4 до 1,4 (рис. 1), что негативно отразилось на общей продуктивности гороха (Ij = –115,56). В 2022 г. начало вегетации характеризовалось избытком влаги и теплой погодой в период цветение–созревание, что вызвало увеличение продолжительности периода вегетации, но позволило растениям сформировать хороший урожай (Ij = +117,58). В 2023 г. в начале вегетации гороха наблюдали засуху, осадки выпали в период цветение–созревание и растения смогли сформировать урожай (Ij = –2,02).
Результаты и обсуждение. Продуктивность растений гороха складывается из нескольких показателей. К основным ее элементам относят массу 1000 семян, количество бобов на растении, количество семян в бобе и на растении. Немаловажное значение имеет такой сортовой и технологический показатель, как высота растения. Эти элементы могут значительно различаться в зависимости, как от сорта, так и от условий среды [10].
Табл. 1. Результаты биометрического анализа изучаемых сортообразцов коллекции гороха усатого морфотипа (среднее за 2021–2023 гг.)
Сортообразец | Общая высота, см | Число бобов на растении, шт. | Число семян в бобе, шт. | Число семян на растении, шт. | Масса семян с 1 растения, г | Масса 1000 семян, г | Продуктивность, г/м² |
Красноуфимский 11, st. | 45,4 | 3,1 | 3,1 | 9,8 | 1,9 | 195,1 | 239,8 |
09-383 | 77,7 | 2,8 | 3,5 | 9,8 | 2,0 | 212,7 | 235,4 |
10-90 | 40,6 | 3,6 | 3,8 | 13,7 | 2,4 | 171,0 | 234,4 |
225ф/95 | 49,9 | 3,1 | 3,4 | 11,1 | 2,1 | 203,9 | 236,3 |
Ariane | 48,9 | 3,1 | 3,8 | 11,6 | 2,4 | 214,5 | 235,9 |
Аксайский усатый 55 | 50,8 | 2,8 | 4,1 | 11,6 | 2,1 | 195,3 | 237,4 |
Альянс | 60,1 | 3,0 | 3,8 | 11,0 | 2,0 | 201,0 | 245,7 |
Багу | 47,2 | 3,1 | 4,0 | 12,2 | 2,5 | 206,0 | 234,9 |
Батрак | 57,7 | 2,8 | 3,7 | 10,3 | 2,3 | 231,7 | 236,7 |
Бельмондо | 45,3 | 3,1 | 3,2 | 9,8 | 2,2 | 236,1 | 257,3 |
КМ 11 БК 22 | 39,6 | 2,5 | 3,8 | 9,3 | 2,1 | 234,6 | 262,3 |
Кумир | 41,5 | 2,8 | 3,1 | 8,9 | 1,9 | 253,0 | 237,0 |
Лумп | 44,5 | 2,9 | 3,8 | 11,0 | 2,2 | 207,3 | 237,7 |
Немчиновский 46 | 43,9 | 2,4 | 3,3 | 8,1 | 1,9 | 231,3 | 242,0 |
Омский 9 | 57,6 | 2,5 | 3,7 | 9,6 | 2,0 | 214,7 | 243,0 |
Оптимус | 46,1 | 2,5 | 3,7 | 9,1 | 1,8 | 209,1 | 249,9 |
Остинато | 38,1 | 2,7 | 3,9 | 10,3 | 2,1 | 205,0 | 246,3 |
Петра | 45,9 | 2,4 | 3,6 | 8,5 | 1,8 | 213,1 | 234,4 |
Рыжик | 39,9 | 2,6 | 3,3 | 8,6 | 2,0 | 228,3 | 277,2 |
Томас | 44,5 | 2,8 | 3,4 | 9,6 | 2,0 | 231,9 | 261,3 |
Тренди | 45,2 | 2,7 | 4,2 | 11,3 | 2,4 | 217,6 | 248,0 |
Триумф Сибири | 39,6 | 2,8 | 3,5 | 9,7 | 1,7 | 192,3 | 236,6 |
Шрек | 76,5 | 3,2 | 4,2 | 12,9 | 2,0 | 198,6 | 254,8 |
Юбиляр | 56,6 | 3,3 | 4,2 | 13,9 | 2,5 | 174,5 | 282,2 |
НСР05 | 8,6 | 0,9 | 0,5 | 3,5 | 18,2 | 0,8 | 72,2 |
Высота растений «усатого» морфотипа в наших исследованиях (табл. 1) варьировала в пределах 38,1…77,7 см (V=31 %), у наибольшего числа сортов (13 шт.) она составляла 38…46 см (рис. 2а). Самый длинный стебель отмечен у сорта Шрек (76,5 см) и линии 09–383 (77,7 см). Высота растений гороха листочкового морфотипа варьировала от 33,6 см до 69,8 см (V=38 %), больше всего было сортов (16 шт.) высотой 55,3…69,8 см (табл. 2). Максимальная в опыте высота растений этой группы отмечена у сортов Тюменский кормовой (69,8 см), Красноуфимский 70 (69,3 см) и Холик (64,0 см).
Табл. 2. Результаты биометрического анализа изучаемых сортообразцов коллекции гороха листочкового морфотипа (среднее за 2021–2023 гг.)
Сортообразец | Общая высота, см | Число бобов на растении, шт. | Число семян в бобе, шт. | Число семян на растении, шт. | Масса семян с 1 растения, г | Масса 1000 семян, г | Продуктивность, г/м² |
Марафон, st. | 56,8 | 2,7 | 3,5 | 9,6 | 1,8 | 191,0 | 230,9 |
13-24 | 51,1 | 3,1 | 3,9 | 11,9 | 2,5 | 210,9 | 270,6 |
Alam | 35,5 | 2,0 | 3,1 | 6,7 | 1,7 | 304,1 | 209,1 |
Erbi | 34,3 | 2,9 | 3,2 | 9,3 | 1,9 | 210,7 | 212,7 |
Lasma | 58,4 | 2,9 | 3,4 | 10,1 | 2,3 | 215,5 | 225,8 |
Mellort AC | 33,6 | 2,8 | 3,8 | 10,6 | 2,1 | 194,0 | 211,9 |
Zaiga | 56,1 | 3,2 | 3,4 | 11,1 | 2,1 | 198,3 | 250,0 |
Аванс | 56,5 | 3,2 | 3,4 | 11,2 | 2,0 | 184,5 | 219,0 |
АМЗК-99 | 63,7 | 3,6 | 3,7 | 13,0 | 2,5 | 195,3 | 219,6 |
Благодатный | 47,9 | 2,3 | 3,6 | 8,6 | 2,1 | 243,0 | 218,3 |
Венец | 58,5 | 2,8 | 3,3 | 9,4 | 1,7 | 191,7 | 231,0 |
Веселик | 36,4 | 3,0 | 3,0 | 9,3 | 2,2 | 232,7 | 209,9 |
Винэцъ-3 | 50,2 | 2,1 | 3,5 | 7,4 | 1,7 | 264,4 | 224,1 |
Красноградский 9 | 62,8 | 2,3 | 3,8 | 7,0 | 2,3 | 259,7 | 224,1 |
Красноуфимский 70 | 69,3 | 3,7 | 3,8 | 13,5 | 1,9 | 184,4 | 216,7 |
Надёжный | 59,2 | 2,3 | 3,4 | 7,8 | 2,0 | 252,9 | 215,8 |
Нарымский 14 | 61,3 | 2,9 | 3,5 | 10,0 | 2,0 | 203,9 | 248,8 |
Титан | 63,5 | 3,2 | 3,6 | 11,9 | 2,2 | 194,7 | 262,6 |
Тюменский кормовой | 69,8 | 3,5 | 3,9 | 13,9 | 3,0 | 233,1 | 236,8 |
Харьковский 85 | 57,1 | 3,5 | 3,8 | 13,5 | 2,5 | 188,3 | 227,6 |
Холик | 64,0 | 5,3 | 2,6 | 13,1 | 2,1 | 191,3 | 246,6 |
Черноземец | 58,1 | 3,0 | 3,3 | 9,8 | 2,0 | 209,3 | 216,9 |
Чишминский 229 | 63,0 | 3,4 | 3,2 | 10,9 | 2,4 | 238,7 | 238,3 |
Эдем | 39,0 | 3,0 | 3,9 | 11,5 | 1,9 | 171,3 | 222,4 |
НСР05 | 10,8 | 0,9 | 0,7 | 3,8 | 26,4 | 0,8 | 69,9 |
Все «хамелеоны» (табл. 3) представлены сортообразцами с высотой растений в пределах 32,0…46,1 см (V=31 %). Корреляционная зависимость между высотой и продуктивностью растения у «усатых» и «хамелеонов» была несущественной (r = 0,044 и 0,113 соответственно). У листочковых сортов наблюдали среднее влияние (r = 0,428) длины стебля на продуктивность растения (табл. 4). Согласно результатам дисперсионного анализа, доля влияния факторов среды на высоту растения гороха «усатого» морфотипа составляет 57,7 %, листочкового – 65,4 %, «хамелеонов» – 82,0 % (табл. 5). Наибольшую зависимость высоты растения от сортовых особенностей гороха наблюдали у «усатых» (36,2 %) и листочковых (27,9 %) сортов, наименьшей она была у «хамелеонов» – 9,6 %.
Табл. 3. Результаты биометрического анализа изучаемых сортообразцов коллекции гороха морфотипа «хамелеон» (среднее за 2021–2023 гг.)
Сортообразец | Общая высота, см | Число бобов на растении, шт. | Число семян в бобе, шт. | Число семян на растении, шт. | Масса семян с 1 растения, г | Масса 1000 семян, г | Продуктивность, г/м² |
Спартак, st. | 40,7 | 3,4 | 3,4 | 11,6 | 2,5 | 225,6 | 228,6 |
Аз-1061 | 36,6 | 2,8 | 3,0 | 8,5 | 1,9 | 233,6 | 219,2 |
Аз-129 | 39,1 | 2,9 | 3,2 | 9,3 | 1,8 | 205,3 | 174,4 |
Аз-130 | 35,6 | 2,8 | 3,2 | 8,9 | 1,9 | 228,3 | 179,3 |
Аз-131 | 40,4 | 2,9 | 3,1 | 9,0 | 1,9 | 201,7 | 209,7 |
Аз-136 | 39,3 | 3,1 | 3,8 | 11,7 | 2,5 | 232,0 | 243,9 |
Аз-1397 | 35,3 | 2,8 | 3,6 | 10,1 | 2,4 | 250,6 | 225,7 |
Аз-318 | 39,4 | 2,8 | 3,0 | 8,3 | 1,8 | 228,3 | 214,2 |
Аз-331 | 44,2 | 2,9 | 3,4 | 10,1 | 2,0 | 204,0 | 223,8 |
Аз-35 | 38,9 | 2,7 | 3,4 | 9,3 | 2,0 | 227,8 | 210,7 |
Аз-93-1347 | 43,5 | 3,2 | 4,1 | 12,9 | 1,8 | 176,0 | 212,1 |
Аз-93-1964 | 39,7 | 2,7 | 4,0 | 10,9 | 2,5 | 230,3 | 203,6 |
Аз-93-1995 | 46,1 | 2,4 | 4,3 | 10,2 | 2,1 | 226,7 | 240,4 |
Аз-95-464 | 36,4 | 2,9 | 3,1 | 8,9 | 2,0 | 237,1 | 193,8 |
Аз-95-614 | 44,1 | 2,4 | 4,1 | 9,7 | 1,8 | 197,7 | 197,8 |
Аз-95-645 | 41,1 | 3,0 | 3,4 | 10,0 | 1,9 | 200,3 | 145,4 |
Аз-96-610 | 40,5 | 2,6 | 4,0 | 10,6 | 2,1 | 209,7 | 221,8 |
Аз-96-637 | 32,0 | 2,5 | 2,8 | 7,1 | 1,7 | 231,0 | 179,4 |
Аз-96-718 | 43,5 | 2,8 | 3,1 | 9,0 | 2,2 | 244,0 | 172,7 |
Аз-97-775 | 35,3 | 2,6 | 3,7 | 9,7 | 2,2 | 240,3 | 212,8 |
Аз-99-4т | 34,4 | 2,8 | 3,4 | 9,6 | 2,2 | 243,7 | 234,1 |
Камелот | 40,3 | 3,0 | 3,5 | 10,5 | 1,8 | 236,0 | 221,9 |
Меценат | 34,7 | 2,3 | 3,5 | 8,0 | 1,5 | 194,6 | 113,2 |
Орёл | 33,4 | 2,6 | 3,2 | 8,2 | 1,9 | 246,2 | 204,8 |
НСР05 | 7,1 | 0,7 | 0,5 | 3,2 | 15,5 | 0,8 | 60,3 |
Рис. 2. Распределение количества сортов по степени проявления изучаемых признаков элементов продуктивности гороха от минимального к максимальному (с шагом 20 %). а) высота растений, см; б) количество бобов на растении, шт.; в) количество семян в бобе, шт.; д) масса 1000 семян, г; е) масса семян с растения, г; ж) продуктивность, г/м²
Число бобов на растении усатого морфотипа в нашем опыте варьировало от 2,4 шт. (Немчиновский 46, Петра) до 3,6 шт. (линия 10–90), при величине этого показателя у стандарта – 3,1 шт. У 8 сортообразцов (третья часть от количества исследуемых) число бобов на растении было ниже среднего (2,6…2,9 шт.) (см. рис. 2б). В группе листочковых сортообразцов величина этого показателя варьировала от 2,0 шт. (Alam) до 5,3 шт. (Холик), при числе бобов на растении у стандарта – 2,7 шт. У 13 сортообразцов (54 %) оно было ниже среднего (2,7…3,3 шт.). В группе «хамелеонов» наименьшее число бобов на растении отмечено у сортообразца Меценат (2,3 шт.), наибольшее (3,4 шт.) – у стандарта Спартак. У 12 сортообразцов (50 %) величина этого показателя была средней (2,7…3,0 шт.). Корреляция признака число бобов на растении с продуктивностью растения у «усатого» гороха составила r=0,572, у листочковых форм и «хамелеонов» она была несущественной – соответственно r=0,374 и r=0,381 (см. табл. 4). На число бобов на растении большое воздействие оказывают факторы среды: у «усатых» сортов – 52,6 %, листочковых – 52,5 %, «хамелеонов» – 42,9 %. На долю сортовых особенностей приходится соответственно 15,6 %, 15,3 % и 21,1 % (см. табл. 5).
Табл. 4. Корреляционные связи между биометрическими показателями морфотипов и продуктивностью одного растения
Статистический критерий | Высота растений | Число бобов на растении | Число семян в бобе | Число семян на растении | Масса 1000 семян |
Усатый морфотип | |||||
Коэффициент корреляции (r) | 0,044 | 0,572 | 0,534 | 0,758 | -0,270 |
Ошибка r | 0,213 | 0,175 | 0,180 | 0,139 | 0,205 |
tфакт. | 0,205 | 3,269 | 2,960 | 5,456 | -1,314 |
tтабл. | 2,100 | 2,100 | 2,100 | 2,100 | 2,100 |
Листочковый морфотип | |||||
Коэффициент корреляции (r) | 0,428 | 0,374 | 0,336 | 0,568 | -0,025 |
Ошибка r | 0,193 | 0,198 | 0,201 | 0,175 | 0,213 |
tфакт. | 2,222 | 1,893 | 1,675 | 3,237 | -0,117 |
tтабл. | 2,100 | 2,100 | 2,100 | 2,100 | 2,100 |
Морфотип «хамелеон» | |||||
Коэффициент корреляции (r) | 0,113 | 0,381 | 0,302 | 0,545 | 0,494 |
Ошибка r | 0,212 | 0,197 | 0,203 | 0,179 | 0,185 |
tфакт. | 0,534 | 1,933 | 1,488 | 3,046 | 2,664 |
tтабл. | 2,100 | 2,100 | 2,100 | 2,100 | 2,100 |
Число семян в бобе или выполненность, озернённость боба – наиболее стабильный признак, который мало изменяется по годам [3]. Самая низкая озернённость среди сортообразцов усатого морфотипа отмечена у стандарта Красноуфимский 11 и сорта Кумир (3,1 шт.), наибольшая (4,2 шт.) – у сортообразцов Тренди, Шрек, Юбиляр; у 6 сортообразцов (25 %) отмечено среднее количество семян в бобе (3,6…3,8 шт.) (см. рис. 2в). Среди образцов листочкового морфотипа самая низкая величина этого показателя (2,6 шт.) зафиксирована у сорта Холик, высокая (3,9 шт.) – у сортов Тюменский кормовой, Эдем и селекционной линии 13–24 (у стандарта – 3,5 шт.); 33 % сортообразцов формировали небольшое число семян в бобе (3,6…3,9 шт.). У растений морфотипа «хамелеон» самой низкой была величина этого показателя у Аз-96–637 (2,8 шт.); максимальной в опыте – у сортообразца Аз-93–1995 (4,3 шт.), при числе семян в бобе у стандарта – 3,4 шт.; средняя величина этого показатели (3,4…3,7 шт.) отмечена у 8 сортообразцов. Корреляция рассматриваемого признака с продуктивностью растения у «усатого» гороха составила r=0,534, у листочковых и «хамелеонов» она была несущественной – соответственно r=0,336 и r=0,302 (см. табл. 4). Наибольшая степень влияния среды на число семян в бобе составила 26,2 % у листочковых сортов, у «усатых» и «хамелеонов» его доля находилась на уровне 16,5 и 14,1 % соответственно. У «хамелеонов» и «усатых» сортов число семян в бобе в большей степени зависит от сортовых особенностей (61,2 и 50,7 % соответственно), у листочковых на их долю приходится 31,4 % (см. табл. 5).
Табл. 5. Влияние факторов генотипа и среды на основные элементы продуктивности (2021–2023 гг.), %
Фактор | Высота растений | Число бобов на растении | Число семян в бобе | Число семян на растении | Масса 1000 семян | Масса семян на растения | Продуктивность |
Усатый морфотип | |||||||
Среда, % | 57,8* | 52,6 | 16,4* | 46,5 | 29,4* | 60,3 | 86,6 |
Сорт, % | 36,2* | 15,6 | 50,7* | 24,1 | 57,9* | 10,5 | 1,6 |
Взаимодействие генотип×сорт, % | 6,0 | 31,8 | 32,9 | 29,4 | 12,7 | 29,2 | 11,9 |
Fфакт. | 12,0 | 1,0 | 3,1 | 1,6 | 9,1 | 0,7 | 0,3 |
Fтабл05 | 1,8 | 1,9 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,9 | 1,9 |
Точность опыта | 6,2 | 10,8 | 5,2 | 11,7 | 3,1 | 13,2 | 10,4 |
Листочковый морфотип | |||||||
Среда, % | 65,4* | 52,5* | 26,2 | 52,1* | 16,1* | 66,0 | 87,6 |
Сорт, % | 27,9* | 32,2* | 31,4 | 26,1* | 71,7* | 13,4 | 2,3 |
Взаимодействие генотип×сорт, % | 6,7 | 15,3 | 42,4 | 21,8 | 12,2 | 20,6 | 10,1 |
Fфакт. | 8,3 | 4,2 | 1,5 | 2,4 | 11,7 | 1,3 | 0,5 |
Fтабл05 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,9 |
Точность опыта | 7,1 | 10,6 | 7,4 | 13,0 | 4,4 | 12,6 | 10,9 |
Морфотип «хамелеон» | |||||||
Среда, % | 82,0* | 42,9 | 14,1* | 27,9 | 54,4* | 44,8 | 81,8* |
Сорт, % | 9,6* | 21,1 | 61,2* | 29,3 | 39,3* | 18,2 | 9,2* |
Взаимодействие генотип×сорт, % | 8,4 | 36,0 | 24,7 | 42,8 | 6,3 | 37,0 | 9,0 |
Fфакт. | 2,3 | 1,2 | 5,0 | 1,4 | 12,5 | 1,0 | 2,0 |
Fтабл05 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,9 | 1,8 |
Точность опыта | 6,4 | 8,4 | 5,3 | 11,6 | 2,5 | 13,8 | 10,5 |
* – влияние достоверно.
Наибольшим количеством семян в бобе среди «усатых» сортов (по 4,2 шт.) характеризовались Юбиляр (СамНЦ РАН), Шрек (ТюмНЦ СО РАН), Тренди (Чехия); листочковых (по 3,9 шт.) – 13–24 (Уральский НИИСХ), Тюменский кормовой (ТюмНЦ СО РАН), Эдем (Уральский НИИСХ); «хамелеонов» (4,3 шт.) – Аз-93–1995 (ФНЦ ЗБК).
Наименьшее количество семян с растения в наших исследованиях в группе сортов усатого морфотипа их (8,1 шт.) формировал Немчиновский 46, самое большое (13,9 шт.) – Томас, при величине этого показателя у стандарта – 9,8 шт.; у 38 % сортообразцов она была ниже среднего (9,3…10,4 шт.) (см. рис. 2г). Среди сортообразцов листочкового морфотипа количество семян с растения варьировало от 6,7 шт. у сорта Alam до 13,9 шт. у Тюменского кормового при величине этого показателя у стандарта – 9,6 шт.; у 6 сортообразцов отмечали среднее число семян с растения (9,6…11,1 шт.). У «хамелеонов» наименьшая величина этого показателя (7,1 шт.) зафиксирована у сортообразца Аз-96–637, самая высокая (12,9 шт.) – у Аз-93–1347 (у стандарта – 11,6 шт.). Среднее количество семян с растения (9,4…10,6 шт.) отмечено у 9 сортообразцов (38 %). Корреляция между этим признаком и продуктивностью у растений усатого морфотипа составляла r=0,758, листочкового – 0,568, «хамелеон» – 0,545 соответственно (см. табл. 4). Показатель «число семян на растении» у листочковых и «усатых» сортов зависел от факторов среды соответственно на 52,1 % и 46,4 %, у «хамелеонов» – на 27,9 %. На долю влияния особенностей сорта у растений всех морфотипов приходилось 24,1…29,3 % (см. табл. 5).
Самая низкая масса 1000 семян у гороха усатого морфотипа отмечена у сортообразца 10–90 (171,0 г), высокая (253,0 г) – у сорта Кумир, при величине этого показателя у стандарта – 195,1 г; 10 сортообразцов (42 %) формировали среднюю массу 1000 семян (204…220 г) (см. рис. 2д). У растений листочкового морфотипа она варьировала от 171,3 г у сорта Эдем до 304,1 г у сорта Alam (у стандарта – 191,0 г); 10 сортообразцов характеризовались низкой крупностью (171…198 г). У гороха морфотипа «хамелеон» наибольшая масса 1000 семян достигала 250,6 г у Аз1397, что больше стандарта на 25 г; у 9 сортообразцов она была выше средней (221…236 г). Корреляция этого признака с продуктивностью растений усатого морфотипа составила r= –0,270, листочкового – r= -0,025, «хамелеон» – r=0,494 (см. табл. 4). От условий года масса 1000 семян зависела у «хамелеонов» на 54,4 %, у «усатых» и листочковых – на 29,3 % и 16,1 % соответственно. У растений листочкового морфотипа крупнозёрность была во многом обусловлена сортовыми особенностями (71,7 %), у «усатых» и «хамелеонов» на их влияние приходилось 58,0 % и 39,3 % соответственно (см. табл. 5).
Самую высокую массу семян с одного растения усатого морфотипа (2,5 г) отмечали у сортов Юбиляр и Багу, при величине этого показателя у стандарта 1,9 г; у 54 % она была минимальной и ниже средней (1,7…2,1 г) (см. рис. 2е). У листочкового морфотипа наименьшая масса семян с растения (1,7 г) зафиксирована у сорта Винецъ-3, наибольшая (3,0 г) – у сорта Тюменский кормовой, при величине этого показателя у стандарта – 1,8 г; у 10 сортообразцов масса семян с растения была ниже средней (2,0…2,2 г). У гороха морфотипа «хамелеон» лучшими оказались сортообразцы Аз-136, Аз-93–1964, Спартак (2,5 г); у 58 % сортообразцов величина этого показателя на уровне среднего и ниже среднего (1,7…2,1 г). Корреляция массы семян с растения с урожайностью с 1 м² составила r=0,079, 0,405, 0,302 соответственно (см. табл. 4). Наибольшую зависимость величины этого показателя от условий среды наблюдали у гороха листочкового и «усатого» морфотипов (66,0 и 60,3 % соответственно), у «хамелеонов» она составляла 44,7 % (см. табл. 5). Влияние сортовых особенностей на этот признак было невысоким у всех морфотипов (10,5…18,2 %).
Анализ результатов исследований свидетельствует, что 7 сортообразцов коллекции усатого морфотипа достоверно превосходили стандарт Красноуфимский 11 по продуктивности на 8,2…42,4 г/м². Наибольшую величину этого показателя (282,2 г/м²) отмечали у сорта Юбиляр (см. табл. 1). Средняя урожайность сортов гороха «усатого» морфотипа составила 246,3 г/м² (234,4…282,2 г/м², V=42 %), преобладали сортообразцы с величиной этого показателя ниже среднего (234,4…253,6 г/м²) (см. рис. 2ж). В группе листочковых форм достоверное превосходство над стандартом Марафон по продуктивности отмечено у 6 сортообразцов (238,3…270,6 г/м²), наибольшей она была у селекционного номера 13–24 (см. табл. 2). Средняя урожайность сортообразцов гороха листочкового морфотипа составила 228,7 г/м² (209,1…270,6 г/м², V=47 %), преобладали генотипы с величинами этого показателя ниже среднего (17 шт.). У «хамелеонов» достоверно превысили стандарт Спартак по продуктивности только два сортообразца: Аз393–1995 – на 11,8 г/м² и Аз136 – на 15,3 г/м² (см. табл. 3). У сортообразцов морфотипа «хамелеон» средняя урожайность составила 203,5 г/м² (113,2…243,9 г/м², V=48 %). Наибольшее число сортообразцов обеспечили урожайность выше средней.
Основное влияние на урожайность сортов всех морфотипов оказали факторы среды (81,8…87,6 %), доля сортовых особенностей была незначительной (1,65…9,17 %). В целом сорта «усатого» морфотипа характеризовались в среднем большей урожайностью (246,1 г/м²) и большим потенциалом продуктивности (282,2 г/м²), чем остальные. Наименьшая средняя продуктивность отмечена у сортов в группе «хамелеоны». Наиболее продуктивными среди «усатых» были сорта Юбиляр (282,2 г/м²) и Рыжик (277,2 г/м²), листочковых – 13–24 (270,6 г/м²) и Титан (262,6 г/м²), «хамелеонов» – Аз-136 (243,9 г/м²) и Аз-93–1995 (240,4 г/м²).
Выводы. Самой высокой продуктивностью в изученных группах, благодаря таким сортам, как Юбиляр (282,2 г/м²), Рыжик (277,2 г/м²), КМ 11 БК 22 (262,3 г/м²) и Томас (261,3 г/м²), характеризовались усатые формы гороха. Наибольшее число бобов на растении имели листочковые формы гороха: Холик – 5,3 шт.; Красноуфимский 70–3,7 шт.
По количеству семян в бобе лидирующее положение занимали генотипы усатого морфотипа и «хамелеоны» (по 14 сортов – 3,4…4,3 шт.). У 8 сортообразцов листочковых форм отмечали наибольшее количество семян в бобе (3,6…3,9 шт.). Масса 1000 семян у изучаемых сортообразцов усатого морфотипа и «хамелеонов» (220…250 г) была ниже, чем у листочковых сортов (250…300 г). Семена средней крупности (171…220 г) выявлены у 17 усатых (71 %), 16 листочковых (67 %) и 8 «хамелеонов» (33 %).
Для эффективной селекции необходимо использовать сорта различных морфотипов с лучшими биометрическими показателями и делать упор на отбор потомства на морфотип «усатого» гороха, имеющего лучшую технологичность для возделывания условиях Среднего Урала.
ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ.
Исследования проводили в рамках научно-исследовательской работы «Фундаментальные основы управления селекционным процессом создания новых генотипов растений с высокими хозяйственно-ценными признаками продуктивности, устойчивости к био- и абиострессорам (150)» по теме «Создать новый селекционный материал гороха, сочетающий высокую потенциальную продуктивность, устойчивость к основным болезням и технологичность при уборке» (№ 0772–2014–0011). Никаких дополнительных грантов на проведение или руководство данным конкретным исследованием получено не было.
СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ.
В работе отсутствуют исследования человека или животных.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ.
Авторы работы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Об авторах
Л. И. Лихачева
Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр УрО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: uralniishoz@mail.ru
Россия, 620142, Свердловская обл., Екатеринбург, ул. Белинского, 112а
А. В. Москалев
Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр УрО РАН
Email: uralniishoz@mail.ru
Россия, 620142, Свердловская обл., Екатеринбург, ул. Белинского, 112а
Н. В. Лихачёва
Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр УрО РАН
Email: uralniishoz@mail.ru
Россия, 620142, Свердловская обл., Екатеринбург, ул. Белинского, 112а
Список литературы
- Сайт Федеральной службы государственной статистики: https://rosstat.gov.ru/compendium/document/13277 (дата обращения: 02.10.23).
- Катюк А. И. Формирование семенной продуктивности у коллекции гороха разных морфотипов в условиях Среднего Поволжья // Зерновое хозяйство России. 2020. № 5(71). С. 32–38. doi: 10.31367/2079–8725–2020–71–5–32–38.
- Лихачева Л. И., Москалев А. В. Взаимосвязь элементов продуктивности у гороха с усатым и листочковым морфотипом // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 6. С. 15–19. doi: 10.24411/0235-2451-2021-10603.
- Соболева Г. В., Соболев А. Н. Скрининиг различных морфотипов гороха по устойчивости к осмотическому стрессу в селективных системах in vitro // Зернобобовые и крупяные культуры. 2019. № 3(31). С. 22–27. doi: 10.24411/2309-348X-2019-11109.
- Изучение генетического потенциала сортообразцов гороха разных морфотипов в условиях Ростовской области / А. Р. Ашиев, К. Н. Хабибуллин, П. И. Костылев и др. // Зерновое хозяйство России. 2018. № 1(55). С. 47–52.
- Катюк А. И. Формирование семенной продуктивности у коллекции гороха разных морфотипов в условиях Среднего Поволжья // Зерновое хозяйство России. 2020. № 5(71). С. 32–38. doi: 10.31367/2079-8725-2020-71-5-32-38.
- Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение: методические указания / М. А. Вишнякова, И. В. Сеферова, Т. В. Буравцева, и др.; под науч. ред. М. А. Вишняковой – 2-е изд., перераб. и доп. – Санкт-Петербург: ВИР, 2018. – 143 с.
- Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. Изд. 6-е, доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. С. 35.
- Пакудин В. З., Лопатина Л. М. Оценка экологической пластичности и стабильности сортов сельскохозяйственных культур // Сельскохозяйственная биология. 1984. № 4. С. 109–113.
- Кожухова Е. В., Орешникова О. П., Новиков В. В. Анализ элементов продуктивности коллекционных образцов гороха // Земледелие. 2021. № 7. С. 44–48. doi: 10.24412/0044-3913-2021-7-44-48.
Дополнительные файлы
