Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Адаптивно-значимые признаки зимующего гороха и их использование в селекции

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Адаптивно-значимые признаки зимующего гороха и их использование в селекции"

РГ6 од

1 Ь !ШЦ>;

ГОСУДАЗСЛЗИиШл АГРАРНЫЙ УКИВЕРС.-ГГ^Г

На правах рукописи

БИГУНОБА А1П1А. ГРИГОРЬЕВНА

УДК 633.358:631.527

АЛДЛТМШО ЗЛАТЕ,Ш ПН-13НА1И 3;1.ОТ!ЦЕГ0 ГОРОХА и и:: лСпользоварше в сзеекции

0G.0I.C3 - свлбшщя и семеноводство

А 3 Т О Р 2 3 Е ? Л Т

диссэрташи на соискание ученой степей: ккидяда-'а сельскохозяйственных наук

Краснодар, 1993

Дюсерташонная работа вшолнена на кафедре селекцда л семеноводства Кубанского ордена Трудового Красного Зиа-соня государственного аграрного университета в 19со-1969 гг.

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных

наук, профессор В.В. ЗЗРШОВА

О^ищахьные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Ю.П. МЯКУШКО

- кандидат сельскохозяйственных наук В. А. ЖОШНА

Зедушее предприятие - Крымская опытная станция ВИР

Запита диссертации состоится "еЬ{п 1993 г.

в » ^ " часов на заседании специатизированного совета Д.120.23.02 при Кубанском государственном аграрном университете по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, КГАУ.

С диссертацией монно ознакомиться в библиотеке ^гбанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, Г(у

кандидат с.-х. наук, доцент А.Е.ЕЗР51ЮЗ

ОБШАЯ ХАРАКГЖТСШХА РАБОТЫ

Актуальность теш. Для успешного развития селекции сельскохозяйственных культур решаюшее значение имеет исходный материал. Степень изменчивости исходного материала определяет уровень эффективности его использования в селекционном процессе при решении современных задач. На первом этапе селекции в конкретной экологической зоне необходимо осуществить всестороннее изучение всего многообразия вида, с кбторым ведется селекционная работа, и гыбор оптиматышх параметров будушроо сорта. Такая работа в селекции зимующего гороха в Краснодарском крае сделана лишь по отдельным признакам и без строгого научного анализа. В этой связи изучение адаптивной значимости признаков и свойств л выбор из них хозяйственно-ценных, которые долины обеспечить сорту высокую приспособляемость л максимальную продуктивность в конкретной экологической зоне, является актуальным.

Цель и задачи исследований. Основной целью нашей работы являлось определение адаптивной значимости признаков и свойств зи.муютего гороха и обоснование оптимальной модели агрозхотипа.

Ддя достижения этой цели были поставлены следующие задачи :

- определение зимопорозоустойчивости в зависимости от глубины залегания узла отрастания и регенерационной способ- . ности на колдекшсякк" образцах зимушего гороха;

- усовершенствование метода определения засухоустойчивости растений зииугаего гороха на фене искусственно созданного дз£яци?« гУазгд;

- изучение связи :лезду архитектоникой ласта первого плодущего узла п шюпадыз листовой поверхности стебля и её коли-

честненнылд значениям с элемента*® продуктивности;

- оценка связей блолого-хозяйстЕенных признаков, обос-ногание их сптшлальных состояний и свойств при построении модели идеатипа;

- изучение кодификационной изменнивости признаков п свойств зщлушего гороха при разных плотностях посева я обоснование параметров коделд сорта, толерантного к загуаенил;

- обоснование модели идеатипа зшушего гороха при оптимальных состояниях признаков и свойств;

- создание перспективного селекционного материала с адаптивно-значимыми признаками.

Научная новизна и практическая значимость исследований :

- определена зимоморозоустойчнвость коллекционных образцов знкуюсего гороха в зависимости от глубины залегания узла отрастания и регенерашонной способности;

- усовершенствован метод определения засухоустойчивости растений зимующего гороха на фоне искусственно созданного дефицита влаги;

- установлена связь менду архитектоникой листа первого плодущего узла и площадью листовой поверхности стебля й её количественным значением с элементами продуктивности, разработан способ измерения плошада листьев, обеспечивающий сокра иение затрат труда и исключающий травмирование растений, что позволяет в дальнейшем использовать эти растения в селекцион ной работе;

- впервые в комплексе на генофонде вида изучены биологические и морфологические признаки зимующего гороха, выделе ш адаптивно значимые, обоснованы их оптимальные параметры ;-ля ь:одэли сортов укосного и укосно-зернового назначения;

- изучена модафакацпокяйя изменчивость признаков р:ю?о-ш;Я зимующего гороха при разных плотностях пеноза п обоснованы параметры модели сорта,' толерантного к загуаошш;

- обоснована модель идеатипа зимуюшего гороха при оптимально« состоянии признаков и свойств;

- создан селекционный материал с комплексом адаптивно-значимых признаков и сорт Импульс передан в госсортопспита?по.

Апробаиая работы, ¡Латзриалы диссертации докладввалЕеь на кайедре селекции и на научных конмерешгаях Кубанского ГАУ в 1988-1991 гг., на расширенном заседашш отдела семеноводства и маркетинга Краснодарского НИ сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко в 1992-1953 гг.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 статей, подано три заявки па изобретения, на которые получены агтсоснав свидетельства и патент.

Объем структуры диссертации. Лйссертацля изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 37 таблиц, 7 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4 экспериментальных глав, списка литературы, который ' включает 185 наименований, из них 156 работ отечественных и-30 - зарубежных авторов. Приложений - 22.

УСЛОВИЯ ПРОЩЕНИЯ ОПЫТОВ, ИСХ0ЛШЙ ЫАТЗНШ, ЬШТОЖА

Исследования проведены в Кубанском 'государственном аграрном университете в период с 1985 по 1589 г. постановкой лабораторных, вегетационных и полевых опытов. Полевые опыты выполнены на опытном поле учхоза "Кубань". Почва - выщелоченный, слабогумусный чернозем. Количество гумуса в пахотном горизонте равняется 3,3 - 4,1 Структура почвы комковато-

зернистая, с очень высокой лодолрочностыо. Кшат ударенно-континентальный с короткой теплой зимой и продолжительным у1.:ереняо-яаркям летом. В 1986-1989 гг. среднемесячные температуры воздуха за период вегетации зимующего гороха суиествен-но не отличались от среднего многолетнего значения.

Исходным материалом в работе служила коллекция зимующего гороха, насчитывающая 95 сортообразцов II агроэкотипов из 21. страны мира. Материал, высевался в сроки, рекомендованные для зимующего гороха в Центральной зоне Краснодарского края-. Предшественник - озимая пшеница, подготовка почш проводилас:

по типу - полупара. Образцы высевались сеялкой СКС-6-10 на р

делянках 2 м в трехкратном повторении. Уборку проводили комбайном "Сампо-125" методом сплоаного учета.

При проведении фенологических наблюдений фиксировали: даты всходов; начало, полное и конец цветения; полное созревание. Одновременно обращали внимание на морфологические признаки растений: характер воскового налета, окраску растений и цветков, наличие антовдана. Весной, после возобновления вегетации, определяли количество перезимовавших растений, "глубину залегания узла отрастания и регенерашонную способность растений.

Учет развития аскохитоза, переноспороза, мучнистой росы, а такке степени заселения растений тлёй и поражения семян гороховой зерновкой проводили по общепринятым методикам.

Перед уборкой с каждого сортообразца отбирался модельный сноп из 25 растений для определения высоты растений, диаметра и толшины стенок стебля (внизу, середине и вверху): дайны растения до первого плодушего узла, количества плодуших, неилоду-ших и всего узлов, стеблей и бобов на растении, дайны, ширины

и толиинц стопок боба, зерен е бобе в на растенгш, окраски оболочки зерен, массы растения, зерна и солог.а, массы 1000 зерен, урожайности сорта с единицы плотада, урожайного ч уборочного индекса.

Плопадь листовой поверхности стебля измеряли по разра-ботанпог.гу наш способу.

0 31шостош;ости растений зимующего горо::.а судалз на основе учета количества растений'осенью после рссодое п весной поате возобносленпя вегетации.

Де'лшт влаги'моделировали за счет норм высева, засухо-ус'л'о'Н; г'ость определяли по интегральной опенке признаков продуктивности.

Морозостойкость зяыудаего гороха определяли в климатических камерах, работающих в резшзе температур: 3 суток --3° С, I сутки - -7° С, I сутки - -10° С, 2 суток - +2° С.

Содержание протеина б семенах определяли по мс-тоду Кь ель дата.

По 55 признакам провели оценку адаптивной их значимости. Средние характеристики использовати для определения генетических корреляций кавдого признака с каадоы.

Адаптивно значимое состояние признака .оцениваш! в условиях естественного фона развития лимитиругашего фактора среда при оптимальней плотности пеноза и искусственно созданного путем посеЕа ссртообразшв с нормами высева .млн. всхожих семян на I га: 0,8; 1,2; 1,6 и 2,0.

Уровень связи шдд/ признаками определяли методом корреляционного ¿лалкза. Змбор лучших состояний признаков и свойств прокодтди на основе дисперсионного апашза, предварительно сгруппировав чх значения на классы.

Правомерность внбора оптимального значения признака устанавливали по критерию 'Замера (3?)f

Аналаз связи мо::щу изучавши признаками вели по алгоритмам , разработанный в Краснодарском НИЛ сельского хозяйства ш. II. П. лукьяненко для ЭШ S-I030 и персональных компьютеров.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЕЗгрЗАНИа

усоззк^тстзозазз иигодоз oasHKi селзкциошюго ÜATJEÍAEA ЗКЗГЕЗГО ГОРОХА

Отгонка зииошрозоустоЕчдвостя. Результаты изучения морозостойкости показали, что температура -10° С при прямом ароморждагажи растений в капера:-: является. практически критической для гид? гороха. ¿Заксзиадьное количество ввшвпшх растений не превышало 22 J?. Высокой морозостойкостью (20-22 %) обладали образцы К-3907, К-3452 (Австрия), K-503I, X-GI33 (ФРГ), К-5177 (Ратай), К-5202, K-55IS, 11-5535 (страны СНГ). Образны X-I882 (Афганистан), K-5I40, S-SE4I, К-5030, X-5I3S (Болгария), 1С-5571, K-6I37, K-GI38, X-5I46 (СйТ), 11-224, K-I057, а-4051, K-55II, К-5602, K-G350 и Х-7356 (СНГ) насчитывал;,: шааваих растений от 10 до 19 %. Сортообразцы, пксшче светао-ягелтуи пли пелто-розовую окраску сепян имели- очень низкую ыорозо-устойчншсть.

При оценке зимостойкости установлено, что количество еы-аавшкх растений свше 95 % в течение трех лет-отмечалось у 73 образцов пз 95 изучаемых. Абсолютный шнзцуи к IS86 г. равнялся - 25,3° С, е 1987 - 19,6° С, в 1938 - 27,7° С.

По результатам вегетационного и полевого oiiiitob одинаковой степенью зписпорозоустойчИЕОстк характеризовались 32 сор-

тсобразца, что составило 34 %. Следовательно, оба метода не позволяют достаточно точно оценить зимоморозоустойчивость генотипов зкмушего гороха. 3 этой связи наш предложен ме-' тод комплексной оценки этого признака по глубине залегания верхнего узла отрастания. Чем ближе к поверхности почвы залегает узел отрастания, тем сильнее в зимний период на него воздействуют ниэкпе температуры. Следовательно, сортообразцы с высокой регенерирующей способностью, с небольшой глубиной залегания узла отрастания после возобновления вегетации характеризуются более высокой степенью зшломорозоустойчпвостп. Сходимость оценки зимостойкости- по глубине залегания узла от-растанпя и регенерирующей способности с результатами оценки е полевых условиях составила 79 а по морозостойкости (вегетационный опыт) - 54 %. Таким образом, данный метод позволяет на достаточно достоверном уровне судить о зимоморозоус-тойчивостп генотипов зимушего гороха и ускоряет процесс их отбора.

Оценка засухоустойчивости. Предложенный наш способ основан на различной конкурентной способности сортообразцоЕ е борьбе за влагу. Деуниит влаги моделировали разной плотностью посева. При этом, опенка реакции изучаемых.сортообраз-ыов на дефицит влаги проводится путем определения коэсЛици-ента отношения биомассы растений в варианте с её минимальным значением к биомассе растений, имеющей максимальное значение кассы зерна.

Стандартным был метод, предложенный И.А. ЛитЕиненко, A.B. Абагдненко (IS82), где засухоустойчивость оценивается по отоогаешп) массы 1000 зерен в «азу неполной спелости к массе 1000 зерен после завершения растения вегетации. Данные

предстантены-е таблице I. •

Таблица I

Характеристика засухоустойчадюстп сортообразцов гороха (IS87-ISSS гг)

показатель засу- :Показатель засу-: Соответст-

:хоустойчиЕос2я гхоустойчлвосзш :вле стан-г * :по стандартно:,у :по предяагаешау:дартного

- ц :методу : способу . ¡способа

•-:-: предяагае-

:отнопеняе: ранг гогноиенне: ранг : г.юму, %

Узбекский 71 (¿¿) 0,85 9 1,00 I 11,1

Горох из Гейне 0,85 2 0,96 2 100,0

X-38S2 0,91 4 0,89 3 75,0

Спутник 0,97 ■г* j. 0,87 4 25,0

¡¿-GI40 - 0,88 7 0,85 5 71,4

Грозненский 3S 0,95 2 0,77 6 33,3

Янкед 0,90 о 0,71 7 71,4

Пятнистый 0,20 5 0,71 7 71,4

К-5030" 0,84 10 0,с6 8 80,0

Озимый 0,87 8 • 0,68 8 100,0

K-6I39 0,89 6 0,66 а 66,7

Нептун 0,93 3 0,64 10. 30,0

Праекульскяй 343 0,88 7 0,04 10 70,0

Из 13 изученных сортообразцов высокое- совпадение оценки по данному признаку отмечено у девяти. Результат определения засухоустойчпвоета по предаагаеыому ваш способу тагс.:е показала, что пи один из изучаемых сортообразцов нз превысил стандарт (Узбекский 71). Близкое к стандарту зяечепкя показе-теле" засухоустойчивости имели Спутник, Горох ::з Гэ'-'из, 11-6140 п X-38S2, Е то время как по методу И. А. Литвине:;;» п A.B. Абакуненко эти образцы несколько превосходл::1.: «гдчсг*»

Одказо наименьший коэ'Хшщент ёаряацди дро,х..":юст-; (riГ ), на Лэне искусственно созданного дефицита влаги путем посева этих сортообразцов с нормами высева 0,8; 1,2; 1,6 и 2,0 млн.

семян на I га, отмечен у сорта Узбекский 71. Это указывает на то, что он лучше других сортов реализует свои репродуктивные функции в условиях дефицита влаги и доказывает полное соответствие оценки засухоустойчивости по предлагаемому н способу.

Отношение рангов засухоустойчивости по нашему способу и стандартному к рангам коэффициентов вариации показывает, что предлагаемый наш способ повидает точность оценки, Кроме того, он значительно сокрапает затраты труда, а также исключает травмирование растеши, что позволяет в дальнейшем использовать отобранные генотипы в селекционно-семеноводческой работе.

Способ опредаления плоиади листьев растений гороха. В основе предлагаемого способа леяит высокая корреляционная зависимость меяду плошадью листа первого плодушего узла (ЖШУ) и длиной и шириной овала ЛШТУ, описывающего по касательной фигуру листа, при обязательном расположении листочков под углом 45° к продольной оси сложного листа (Клипу) и между плоыадью листовой поверхности стебля, количеством вегетирую-ших листьев на стебле и 'плошадью листа первого плодушего узла (Ксл).

В качестве стандартного метода для измерения площади листьев использовали фотокопирование.

По величине листьев изучаемые сортообразщ были условно разделены на две группы: мелколистные - с произведением дли-

о

ны на ширину овала листа до 160 см и крупнолистные - свыше 160 см^. Измерение плошади листовой поверхности за вегетацию проводили дваяды: в начале и в концепветения.

Исследования показали, что различия между значениями

коэффициентов листа первого плодущего узла (Клипу) у мелколистных и крупнолистных сортообразцов были не существенны и не зависели от фазы измерения площади листьев и года исследования (табл. 2).

Таблица 2

Значения коэффициентов отношения плошали листа первого плодущего узла к произведению дайны и ширины овала (Юпшу)

Л 1 Начало цветения Конец цветения Среднее

деля-:19Б6г: 1987г: 1988г нки : 1986г: 1987г:1988г начало: конец ЦЕетенишцвеиэния

Ыелколистные

56 0,352 0,381

57 0,348 0,391 59 0,369 0,394 86 0,396 0,427

0,419 0,389 0,434 0,407

0,340 0,410

0,322 0,407

0,339 0,414

0,354 0,384

10 31

98

0,384 0,400 0,415 0,404 0,426 0,401

Среднее 0,384 0,400 0,408

Крупнолистные

0,394 0,332 0,335 0,422 0,336 0,347 0,388 0,380 0,387

0,343 0,391

0,358 0,372 0,407 0,336

0,356 0,310 0,375

0,359

05

фактическое теоретическое

0,384 0,376 0,399 0,410

0,392 0,414 0,405 0,381

0,397 0,364

9,7 19,4

0,369 0,367 0,387 0,358

0,358 0,331

Следовательно, значение коэффициента ЛППУ является константой, которая по нашим данным оказалась равной 0,381. .

Во все годы исследований, как у мелколистных, так и у крупнолистных сортообразцов существенные различия коэффициентов среднего листа (Ксл) отмечены лишь в зависимости от фазы измерения площади листьев. Это можно объяснить тем, что к концу цветения отмирают нижние, более мелкие листья и доля среднего листа возрастает. Въеднлз цветения Ксл равен 0,637,

а в конце цветения - 0,728.

На основании наших исследований предложена формула для определения площади листьев растений гороха, которая имеет следующий вид:

£ ст = Д - Ш • Клипу » Ксл • Чл где: £ ст - плошадь листьев стебля, см^;

Д, Ш - длина и ширина овала листа первого плодущего узла, ал;

Клппу - коэффициент отношения плошади листа ППУ к произведению длины и ширины овала этого листа, равный 0,381;

Ксл - коэффициент отношения плошади листьев стебля к плошади листа ППУ и количеству листьев на стебле, равный для Фазы начало цветения - 0,637 и конец цветения - 0,729;

Чл - число листьев на стебле, шт;

Сходимость результатов измерения плошади листьев.по предлагаемой формуле и на основе фотокопирования, выраженная через коэффициент детерлинащи, составляет 86 %. Следовательно, предложенный способ позволяет с высокой точностью измерять плошадь листьев у растений гороха, резко увеличивать производительность труда и дает возможность вести отбор форм гороха с оптимальной облиственностыо на ранних этапах селекции.

АДАПТИВНО ЗНАЧИМЫЕ ПРИЗНАКИ ЗШШЩЕГО ГОРОХА И ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ ОПТИМАЛЬНОГО АГРОЭКОТИПА

Анализ корреляционных связей признаков зимующего гороха и выбор адаптивно-значимых. Для определения генетических корреляций использовали средние значения 95 сортообразцов по 55 признакам. Ежегодно анализировалось по 1485 коэффициентов. Адаптивную значимость признаков устанавливали по достоверной связи с другими. Чем больше признаков находилось в достоверной связи с данным признаком (указано в скобках), тем выше

его адаптивная значимость.

В результате исследований нами установлено, что к высоко адаптивно значимым признакам относятся: высота растений (22), продолжительность периодов всходы-цветение (26), всходы-созревание (22), зимостойкость (16), длина растения до первого плодушего узла (17), количество узлов на растении (15), площадь 'листовой поверхности стебля в начале цветения (28) и в конце цветения (17), глубина залегания узла отрастания (19), окраска растений (16), наличие антоциана (13), окраска цветков (12), окраска семенной оболочки (12), устойчивость растений к аскохитозу (13), к переноспорозу (10), ук мучнистой росе (27) и к тле (23), плошадь листовой поверхности единицы ценоза в начале и конце цветения (по 12). Следовательно, эти признаки в оптимальном состоянии должны входить в модель идеатипа сорта.

Зимостойкость является одним из наиболее важных признаков зимушего гороха.

Во все годы исследований этот признак положительно (от слабой до высокой степени) коррелировал с количеством растений на единице плошали, регенерирующей способностью, глубиной залегания узла отрастания, высотой регенерируемого растения и количеством узлов на растении (табл. 3). С элементами продуктивности корреляция была отрицательной, что не позволяет судить о том, как количественно может меняться результирующий признак при изменении факториального, но не исключает возможности создания высокоурожайных зимостойких сортов.

Высокая корреляционная связь отмечена между высотой растения и- дайной до первого плодушего узла и количеством узлов на растении (0,657 - 0,Ь56). Средняя связь установлена с площадью листьев в начале и в конце цветения, с периодам всходы-

созревание, всходы-цветение. Пежду еысотой растений и признакам продуктивности сопряженность была положительной и колебалась от средней до слабой; с массой растений f = 0,437 - 0,501, с количеством бобов на растении Г = 0,104 - 0,306. Это свидетельствует, что меяду высотой растений и основными элементами продуктивности нет тесной связи. Следовательно, есть вероятность создания высокорослых и уро-кайных сортов зимующего гороха путем гибридизации при соответствующем подборе пар с нелательшаш признаками и свойствами.

Таблица 3

Коэффициенты корреляции зимостойкости с другими признакам зимующего гороха

Признак

Год

1986 : 1987 : 1988

о

Лэличество растений на м +0,286 +0,321 +0,880

Регенерирующая способность +0,376 +0,195 +0,311

Глубина залегания узла отрастания +0,472 +0,187 +0,424

Высота регенерируемого растения +0,333 +0,247 +0,454

Количество узлов на растении +0,355 +0,881 +0,033

Ыасса зерна с растения -0,426 -0,128 -0,191

Масса 1000 зерен -0,190 -0,244 -0,123

Кроме этого, на основе корреляционного анализа нами установлен ряд признаков, которые независимо от условий возделывания имели Еысокую положительную связь с адаптивно значимыми признаками. Таким образом, исследования взаимосвязей морфолого-биологических признаков гороха с хозяйственно-ценными позволяют сделать еывод о реальности создания сортов зпмуюшего гороха, обладавших высоким потенциалом урожайности как семян, так и биомассы растений с повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, а также к болезням и вредителям.

Обоснование оптимальных состояний признаков и свойств адеатипа на примере коллекционных сортообразцов зимующего гороха, для Еыбора лучших состояний признаков и свойств зимующего гороха был применен шакториаяьнын (дисперсионный) анализ. При этом важное значение имело правильное деление Оакториального признака на градации. Число соответствующих значений результирующего признака представляло повторность учетов с формированием непропорционального1 дисперсионного комплекса.

К уакториальным признакам относшшсь: высота растений, диаметр стебля, плошадь листовой поверхности стебля и единицы ценоза в начале и в коше цветения, пораженность болезня-Ш1 и вреди-гелями, продолжительность меж^азных периодов и другие признаки. В данном анализе место аакториального признака мог занять любой, если это но противоречило биологической целесообразности.

Поиск оптимальных состояний признаков проводили методом попарного .сравнения, т.е. оценивали влияние изменения пакто-риалыюго признака на результирующий. О достоверности связи признаков в массах судшш по Е -критерию. Обоснование и расчет оптимальных состояний параметров признаков л свойств необходимых для модели будущего сорта с применением уактори-ального анализа показан на примере признака продаштакьноста периода всходы-созреванпе (табл. 4).

¿днние таблицы 4 доказывают, что с увеличением периода всходы-созрсзашш значение параметров признаков: высота растений, количество узлов на растении, масса растения, количество бобов на растении, существенно увеличиваются. У позднеспелых сортов среднее количество бобов на растении равнялось

31,8 против 19,5 у раннеспелых, а количество зерен в бобе увеличивалось с 2,6 до 3,8.

Таблица 4

Состояние основных хозяйственно-ценных признаков в зависимости от продолжительности периода всходы-созревание (1986-1988гс)

: Всходы-созревание,дней

Признак :-

:214-230: 231-240:241-246

Высота растений, см 156,8 190,3 209,1

Количество узлов на растении, шт. 24,6 29,7 32,0

Масса растения, г 20,6 27,9 31,0

Количество бобов на растении, шт. 19,5 30,4 31,8

Количество зерен в бобе, шт. 3,8 2,8 2,6

Плошадь листьев стебля, см2:

в начале цветения 449,2 620,7 768,4

в конце цветения 791,6 1054,9 1309,7

С увеличением периода вегетации сортообразцы гороха резко увеличивают сбою облиственность л естественно, плошадь листовой поверхности ценоза.

Факториальный анализ в целом позволяет заключить, что оптимальные состояния хозяйственно-ценных признаков реализуются сортами с длиной вегетационного периода 241-246 дней.

Состояние основных признаков продуктивности в зависимости от площади листовой поверхности стебля показывает, что чем выше значения данного признака, тем больше масса растения, зерна и 1000 зерен. Максимальные значения признаков количество зерен на растении и масса зерна с м2 находится в классе плошади листовой поверхности стебля 701-900 сгл2, количество зерен в бобе уменьшилось с увеличением облиствен-ности растений. В целом, данные свидетельствуют, что оптиыа-ль!ше значение признака плошади листовой поверхности стебля

у идеатипа в начале цветения должно равняться приблизительно 900' ал2.

Данные нагих исследований такие подтверждают, что нет препятствий для сочетания благоприятных состояний и других признаков зимующего гороха. Это позволяет заключить, что селекция укосных сортов зимующего гороха должна ориентироваться на даинностебельность, продолжительный вегетационный период, оптимальную облистЕенность с наилучпам сочетанием признаков продуктивности при определенной плотности ценоза.

Модификационная изменчивость признаков зимующего гороха при разных плотностях ценоза и обоснование оптимальных параметров моделей сортов, толерантных к загушению. Известно, что с увеличением плотности посева вступает в силу закон депрессии индивидуальной продуктивности. В этой связи было изучено влияние плотности ценоза на характер изменения морфологических, биологических и хозяйственно-ценных признаков. Модифицирующим фактором слунила норма высеиа семян в млн.всхожих верен на га: 0,8; 1,2; 1,6; 2,0. Эксперименты проведены на 13 сортообразцах в 1987-1989 гг. Оптимальные параметры, необходимые для создания толерантных к загушению сортов зимующего гороха, определялись на основе корреляционного и регрессионного анализов.

Корреляционный анализ показал, что сопряженность хозяйственно-ценных и морфологических признаков от плотности посева была неодинаковой.

Независимо от плотности посева высоко коррелировали коэф-

2

фициенты с массой растения и биомассой с м посевов такие признаки как масса зерна с растения, количество бобов и зерен на растении (табл. 5). Известно, что именно этим,признакам своё-

стЕенна непрерывная изменчивость, обусловленная влиянием больного числа генов с различными типами взаимодействия.

Таблица 5

Корреляционные связи основных признаков зимушего гороха в зависимости от нормы высева

: Норма высева, млн.

Коррелируемые признаки :всхожих семян на га

: 0,8 : 1,2 : 1.6 : 2,0

Масса растения п:

количество бобов на растении 0,89 0,78 0,87 0,37

количество зерен на растении 0,62 0,68 0,77 0,65

масса зерна с растения 0,84 0,67 0,71 0,68

2 Урожай биомассы с м и:

масса зерна с растения 0,82 0,54 0,56 0,58

масса растения 0,97 0,91 0,88 0,90

количество бобов на растении 0,92 0,92 0,78 0,67

Высота растений и:

количество узлов на растении 0,78 0,68 0,64 0,70

всходи-созревание 0,74 0,54 0,57 0,54

масса зерна с растения -0,18 -0,29 - -0,45 -0,26

масса 1000 зерен -0,60 -0,43 -0,54 -0,43

масса зерна с м2 -0,11 -0,32 - -0,44 -0,13

Высота растений поло;:штельно взаимосвязана с количеством узлов на растении и периодами всходы-цвегенпе, всходы-созреган;-.е, что свидетельстЕует о генетической связи между этими признаками. С признака.® продуктивности обнаружена от-рт^тольная корреляция. Это позволяет заключить, что высоко-роолпе сорта зимующего гороха способны давать высокий урожай зеленой массы и являются пригодными ддя кормовых целей.

Анализ изменчивости результирующих признаков по классам жсоти в среднем за годы исследований показал, что оптималь-

ной для растений зиыуюшего гороха является высота от 200 до 220 да, при которой основные признаки продуктивности имели наилучшие показатели.

Для обоснования оптимальной плошади листовой поЕерхнос- ' ти стебля и единицы ценоза вся выборка была ранжирована на классы и в каждой группе определена зависимость между эти и хозяйственно-ценными признаками.

Установлено, что увеличение плошади листьев стебля до р

1232 см приводит к возрастанию количества бобов и зерен на растении до 19,2 и 59,9 шт. соответственно, а дальнейшее увеличение её снижает эти показатели до 17,4 и 50,3 шт. соответственно.

.Характер изменчивости признаков продуктивности свидетельствует, что селекцию и отбор на повышение выхода зерна предпочтительно вести на увеличение количества продуктивных узлов, количества бобов и массы семян, в то же время Необходимо сократить период цветение-созревание, т.к. увеличение этого периода ухудшает посевные и урожайные качества семян.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЫОДКЯИ ИДЕАТША

Исследования показали, что адаптивным дая условий Центральной зоны Краснодарского края является сорт зимующего гороха укосного направления с широкой экологической адаптивностью, высотой растений 200-220 см, слабо полегающий (диаметр стебля и толшина стенок стебля 6,3 и 0,7 мм соответственно), восковым налетом (6 балл), антоцианом, со светло-фиолетовой окраской цветков,, с дайной боба 45-50 мм и шириной 8-10 мм.

Сорт должен сочетать Еысокуто зимостойкость (95-100 %) с морозостойкостью (сЕыше 20 %) и иметь глубину залегания узла отрастания до 2,0 см (табл. 6).

Продолжительность межйазных периодов: следующая: есходы-вветение - 200-204, цветение-созревание - 41-42 дня.

.Количество продуктивных узлов на растении в пределах 12-15 шт., количество бобов - 30-35 шт., количество семян в бобе - 3,0-3,5 шт., с массой их 1000 зерен - 100-120 г. Дш максимальной реализации продуктивности будущего

сорта предусматривается его возделывание при плотности стеб-

р

лестоя 160-240 шт. на м .

Таблица 6

Параметры основных признаков и сеойств модели сорта знмуюшего гороха с экологической адаптивностью

Признак

Сорт

Уровень

Узбекский 71 Импульс :и свойства идеа-: типа

Структура урожая:

количество бобов на растении, шт. 24,3 25,9 30-35

масса растеши, г ' 22,4 25,4 30-35

количество зерен с растения, шт. 6Ь,0 73,7 80-90

масса зерна с растения, г 6,4 7,3 8-10

Признаки растений при оптимальном стеблестое :

Еысота, см 189,0 204,0 200-220

количество плодущих узлов, шт. 12,2 13,6 12-15

всего узлов, шт. 30,9 30,1 30-32

плошадь листовой поверхности стебля в конце цветения, см2 1298 1404 1200-1400

Признаки боба:

длина, мм 51,2 47,0 45-50

ширина, ш 8,2 10,3 8-10

Продолжительность межфазных периодов, дн:

всходи-цветение 197 199 200-204

цветение-созревание 43 42 41-42

всхо.ды-созревание 240 241 241-246

Качество урожая, И:

содержание протеина в зерне 26,4 26,4 26,8

содержание протеина в сухой массе 17,9 17,8 18,0

Плодадь ластовой поверхности одашщы ценоза в коше тзвтзгоя на додана ирввазать 23 м2. Сорт дол&ен давать урскалность зеленом массы 45-оО т с га и зерна 4,0—1,о т с га с содержанием протеина в зеленой массе и зерне 1Ь,0 и 26,Ь соответственно.

¿а осксез под/чешшх данных, нами был создан селекционный материал с комплексом адашашно значимых признаков и свойств, и сорт .'¿'.¡пульс, который передан в Государственное сортоиспытание. Характеристика основных параш гров сорта дана з таблице 6.

ВЫВОДЫ

1. При оценке зимоморозоустойчивости растений адъективным является способ, основанный на регенерирующей способности зимующего гороха и определении глубины залегания узла отрастания. Соответствие оценки зимостойкости по данному способу с результатами оценки по общепринятой методике составляет 79

2. При оценке засухоустойчивости эффективным является способ, основанный на конкуренции растений за влагу при моделировании дефицита влаги разными нормами высега.

3. £а основе определения константных коэффициентов выведено уравнение, позволяющее зкспреес-методом определять пло-садь листовой поверхности стебля. Способ позволяет с высокой точностью измерять 1ухозадь листьев, увеличивать производительность труда и сохранять экспериментальше растения для селокццц

4. При созд&ц-л модели идеатипа сорта для условий Центральной зош Краснодарского края наибольшую адаптивную значимость имеют: высота растений, длина растения до первого пло-дунего узла, период всходы-цветение, всходы-созревание, количество узлов на растении, диаметр стебля в средней части, ок-

раска растений, наличие антоциана, окраска цветков л семенной оболочки, зимостойкость, устойчивость против аскохитоза, переноспороза, мучнистой росы, гороховой зерновки, тли, оптимальная облиственность стебля, глубина залегания узла отрастания, плошадь листовой поверхности стебля и единицы цоноза в начале и в к онце цветения.

5. На основе корреляционного анализа установлено, что все признаки продуктивности растения положительно связаны с морфобиологическими признаками. Однако определимая роль в формировании урожайности принадлежит массе растения, количеству бобов и зерен на растении. Коэ^лциент корреляции у этих признаков с большинством изученных превышал значение 0,7.

6. Установлено, что в условиях конкуренции за свет и элементы питания при разных плотностях ценоза кодификационная изменчивость признаков и свойств зимующего гороха в онтогенезе обуславливается нормой реакции генотипа. Морфо-биологичес.ше признай!: количество узлов и стеблей на растения, периоды Есходы-пветение, всходы-созревание, высота растений варьируют незначительно. Значение таких признаков как: масса растения

и масса 1000 зерен с увеличением плотности ценоза уменьшается, р

а урожай биомассы см6 посева - значительно возрастает. Опти-

2

мальные значения массы зерна с растения и с ы характерны для варианта с нормой высева 1,2 ш1н.есхо::шх семян на га.

7. адаптивный сорт зимующего гороха для Центральной зоны драснодарского края укосно-зернового назначения должен иметь высоту растений не более 200 с», а укосного - более 200 см. ¿vLi сортов обоего яазначегшя оптимальными являются: продолжительность вегетационного периода 243-246 дней, количество продуктивных узлов на растении 12-15 шт., биомасса растения 30-35г количество семян в бобе 3-4 шт. и масса 1000 зерен 100-120 г.

8. На основе изучения в конкретной экологической зоне репрезентативной выборки генотипов мировой коллекции зяиушего гороха по большинству биологических и хозяйственно-ценных признаков представлена объективная модель, идеатипа сорта замужего гороха, максимально удовлетворяющая требования интенсивною земледелия.

для максимальной реализации продуктивности будущего сорта

оптимальная плотность ценоза должна составлять 180-240 стеблей 2

на м посева, ллошацъ листовой поверхности стебля з начале

2 ? цветения - 700-300 см , в кояпе цветения - 1200-1400 см , пло-

шадь листовой поверхности единица ценоза не должна превыиать ?

23 м . Сорт мо;кет обладать урожайностью зеленой массы не кике 50 т с га и зерна 4,5 т с га и содержать протеина в зеленой массе и зерне 18,0 % и 27,0 % соответственно.

9. В соответствии с разработанной моделью идеатипа создан селекционный материал и сорт (Никольсон х Австрианум), под названием Импульс, который передан в ГСУ.

ЛЙШОК&Ш ДЗй СВ13&$0НЛ04 РАБОТЫ

1. Для оценки зпмоморозоустойчивости зимующего гороха использовать способ, основанный на регенерирующей способности п глубине залегания узла отрастания. '

2. Оценку селекционного материала и отбор форм с высокой засухоустойчивостью следует проводить по отношению биомассы растений е условиях лимита влага к биомассе растений с максимальным урояаем зерна.

3. При измерении плошади ластовой поверхности стебля и фрагмента ценоза использовать формулу, выведенную на основе высокой корреляционной зависимости между архитектоникой листа первого плодушего узла и его плошадью и ыеуду площадью

я с;-:дц:0Х'0 листа стебля и шюшадью листа первого

•х. Использовать способ построеиая кодзли идеатлпа с применением дисперсионного и корреляционного анализов завя-о tuocra колтестг';-чи-к признаков ог состояния адаптивно зпа-

1. ¿л;прины-оо Г.Д., Бегунова А.Г., lepras II. С.- Ibpox зимушай кормовой "Жяульс" л особенности его возделывания //Ito'.op-иашошшй лнсток .'5 562-89, 15.II.69.

2. Бегунова А.Г. Способ опрздетенил площади листьев растений гороха //Интенсивная технология возделывания полевых культур. - Краснодар, IS8S. - С. 38-43. - Тр. KGICI.

3. Бегунова A.I1., Цвиринькс Г.,,. морозостойкость и зимостойкость образцов зимующего гороха различного проасхачдешш //Научно-тахн.баги. ВИР. - IS90. - вып. 200 - С. 22-24.

4. Фролова З.С., Цвириныаз Г.Д., Бегунова А.Г. Устойчивость сортообразыов зимующего гороха к болезням //Защита сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков.

- Тр. КС.Х - Краснодар, 1990. - С. 44-50.

5. Бегунова А.Г., Цвиранько Т.Д., ¿Гуемова В.В., Бурдун &.И. Способ определения Ллоиада листьев гороха. Заявка Л 443I35I от 30 мая 1988 г., положительное решение от 12.12.88 г., авторское свидетельство й 1544279.

6. Бегунова А.Г., ЦЕирннько Г.Д., Зйремова В. В., Бурдун i.i.A. Способ определения зимоморозоусто11чивости зимующего гороха. Заявка 1.» 4789726 от 12.02.90 г., положительное решение от 25.04.90 г., авторское свидетельство .'3 I6S2407.

Бегунова А.Г., Цвиринько Г.Д., Знремова В.В., Бурдун A...I. Способ определения засухоустойчивости растений гороха. Заявка й 5017674 от 3.07.91 г., положительное решение от 9.06.92 г.

:го узла.

Ч!

Список опубликованных раеот ;:о теме диссертации