Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эколого-биологическое обоснование способов селекции и семеноводства лука репчатого сортов различных экотипов в условиях степной зоны Северного Кавказа

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Эколого-биологическое обоснование способов селекции и семеноводства лука репчатого сортов различных экотипов в условиях степной зоны Северного Кавказа"

Ко ОД / 8 МОП «98

На правах рукописи

КРАВЧЕНКО Роман Викторович

УДК: 635*25(631.52+ 631.53) (470.6)

ЭКОЛОГО-БИОЛОШЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВА ЛУКА РЕПЧАТОГО СОРТОВ РАЗЛИЧНЫХ ЭКОТИПОВ В УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ гоны СЕВЕРНОГО КАВКАЗА

(06.01.05 — селекция и семеноводство)

Автореферат

диссертации на соискание ученой- степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1998

Ра,бота выполнена в отделе экологии овощных растений ВНЙИ селекции и семеноводства овощных культур в 1994— 1998 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик РАСХН Пивоваров В. Ф.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Лудилов В. А.;

кандидат биологических наук, с.н.с. Ершов И. И.

Ведущее учреждение: Московская сельскохозяйственная

академия им. К. А. Тимирязева.

Защита диссертации состоится « . » . . . 1998 г.

в . . . час. . . . мин. на заседании диссертационного,, совета К 120.89.01. при ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур (143080, Московская обл., Одинцовский р-н, п/о Лесной городок, п. ВНИИССОК, диссертационный совет К 120.89.01.).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИССОК.

Автореферат разослан «...».......... 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета К 120.89.01.

доктор сельскохозяйственных наук Епихрв В. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.

Актуальность темы. Одним из важнейших моментов адаптивной системы растениеводства является размещение сельскохозяйственных культур в наиболее благоприятных для их возделывания экопого-географических зонах.

До недавнего времени значительная часть производства семян лука приходилась на республики Средней Азии и Казахстана. В связи с распадом СССР остро встала лроблема получения семян в России.

Получение стабильной высокой урожайности пука требует соблюдения ряда специфических агротехнических приемов. В зависимости от особенностей климатической зоны приемы агротехники различны. Разработка их всегда связана с изучением изменчивости признаков в связи с условиями выращивания, с направленным использованием модификаци-онной изменчивости растений. Потому в целях поддержания семеноводства необходимо проведение лоиска способов гарантированного получения высококачественных "семян, отвечающих требованиям сорта . Этот путь требует глубоких знаний взаимосвязей в системе "среда-растение", необходимых для научно-обоснованного ведения и размещения семеноводства, выявления путей возможного ускорения и улучшения качества репродуцирования семян на основе определения уровня адап-тивното потенциала растения в различных экопого-географических условиях.

В связи с этим, большую практическую значимость приобретает поиск путей сррлового воздействия на растения, в частности - выращивания растении пука в различные сезоны года, которые резко меняют условия их жизни, что приводит к изменению основных хозяйственно-ценных признаков.

И здесь, несомненно, что правильное понимание и использование научной информации о реакции растений лука репчатого сортов различной эколого-географической принадлежности на изучаемые способы получения посевного материала и их последействие в семенном потомстве в различных зонах нашей страны актуально не только в теоретическом плане, но и необходимо для решения проблем селекции и семеноводства эффективными методами.

В связи с этим, в данной работе было обращено особое внимание на изучение биологии сортов лука различных экотипов, поиск рациональных путей семеноводства на основе комплексной оценки срел как фона для отбора и выявления элементов технологий, основанных на эффективном использовании адаптивности растений в различных условиях, индуцируемых сроками посева по сезонам года в степной зоне Ставропольского края.

Цепь и задачи исследований. Целью исследования явился поиск сред или их сочетания для наиболее эффективного использования адаптивного потенциала растений лука репчатого сортов различной эколого-географической принадлежности и погодно-кпиматических условий степной зоны Северного Кавказа в семеноводстве и при селекции на стабильную урожайность.

Для достижения этой цепи необходимо было решить следующие задачи:

1. Проанализировать рост и развитие растений лука репчатого, выращиваемых в яровой, летней и озимой культурах.

2. Выявить наиболее оптимальные сроки посева для различных способов ведения семеноводства, позволяющие максимально использовать климатические условия предгорной зоны Ставропольского края, потенциал продуктивности и адаптивности сортов различных экотипов для повышения урожайности семян и товарной продукции луковиц.

3. Выявить взаимосвязь сроков посева с продуктивностью растений и экотипом сорта.

4. Определить параметры среды при разных сроках посева как фона для отбора при селекции на адаптивность и семеноводстве.

5. Изучить характер проявления хозяйственно-ценных признаков в семенном потомстве лука репчатого при последействии различных условий выращивания семян, задаваемых сроками посева по сезонам года в степной зоне.

6. Определить оптимальные зоны для реализации продуктивного потенциала, приобретаемого семенами при различных сроках и методах ведения семеноводства в степной зоне Северного Кавказа.

Научная новизна. Выявлена возможность управления ростом и развитием растений пука репчатого с целью достижения наивысшей продуктивности. Выявлена специфика экологической устойчивости у сортов различных экогипов. Сорта Карагальский и Пешпазак обладают стабильностью по признаку "урожайность маточных луковиц" при взаимодействии "генотип - гол посева" и значительной изменчивостью при взаи-модеиствии "генотип - срок посева". Специфика "генотип - средовых отношений" сортов Одинцовец и Стригуновский заключается в стабильности по срокам посева и в высоком уровнем изменчивости по годам.

Выявлены особенности "генотип - средовых" отношений при сочетании зон репродукции и последующего использования семян. Проведен анализ параметров среды при выращивании маточных и семенных растений. Выявлена необходимость оценки ее на основе изучения растений как 1-го года, так и 2-го года жизни.

Практическая ненность. Установлены оптимальные среды и их сочетание для наиболее эффективного использования адаптивного потенциала растений пука репчатого сортов различной эколого-геогра-фической принадлежности и агро-климатических условий степной зоны Северного Кавказа в семеноводстве и при селекции на стабильную урожайность .

В результате испытания набора сортов, представляющих наиболее распространенные в нашей стране эколого-географические группы, изучены особенности изменчивости признаков растений пука репчатого под действием экологических факторов. На основе установленных закономерностей роста и развития растений лука репчатого в различных условиях произрастания выявлены оптимальные сроки посева для яровой, летней (безлуковичной) и озимой культуры применительно для степной зоны Северного Кавказа. Подбор сортов и сроков посева (яровые и озимые) было использовано для создания конвейера поступления товарной продукции лука репчатого с июня по сентябрь.

Впервые изучена специфичность проявления адаптивных свойств при различных сроках посева по сезонам года и в зависимости от эко-лого-географической принадлежности сорта.

На основе изучения генотип-средовых отношений при различных сроках посева, выявлена роль среды как фона для отбора и влияние агро-кпиматических условий разных географических пунктов на семенное потомство полученное при изучаемых способах ведения семеноводства.

Намечены пути использования экологической и эколого-географи-ческой изменчивости основных хозяйственно-пенных признаков полиморфизма параметров стабильности и адаптивности сортов различных эко-типов, а также изученных сред в целях селекционно-семеноводческой практики.

Апробация работы. Метоп ускоренного размножения посевного материала и получения товарного урожая пука посредством озимых посевов использован на Северо-Кавказской опытной станции. Диссертация рассмотрена и рекомендована к зашите научно-методическим советом ВНИИССОК (1998 г.).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 163 страницах машинописного текста и состоит из введения, 3 глав, выводов, списка использованной литературы, 23 приложений. Список использованной литературы включает 292 наименования (242 отечественных и 50 иностранных). Диссертация содержит 38 таблиц и _рисун'ков.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. 1 Место проведения опыта. Экспериментальные исследования выполнены в отделе экологии овощных растений ВНИИ селекции и семеноводства овошных культур в 1994-1998 гг.

Работа проведена в соответствии с плановыми темами отдела экологии овощных растений (Грант 0.12.03.036 РАСХН 1.5.1. "Разработать теоретические и методические основы экологической селекции овошных культур; создать исходный материал для селекции сортов с обшей и специфической адаптивной способностью").

Опыты были заложены на участках Северо-Кавказской опытной станции (Ставропольский край, ст. Зопьская, степная зона), на опытном поле ВНИИССОК (Одинцовский район, Московская область, южнотаежная зона), в респ. Северная Осетия-Алания (Моздокский район, су-

хо-степная зона) и в Азербайджанской респ. (Ленкоранский район, влажные субтропики).

Объекты исследования. Испытание проводилось на четырех сортах различных акотипов: средиземноморского (Каратальский), среднерусского (Одинповец, Стригуновский местный) и тропического (Пешпазак).

Методику. В первые два года были проведены рекогносцировочные посевы в течение всего вегетационного периода с интервалом в 15 дней. В дальнейшем изучали только летне-осенние сроки посева: 1.07, 15.07, 1.08, 15.08, 1.09. Контролем служил ранне-весенний срок посева. Площадь делянки - 10 м2. Повторность - 4-кратная.

Опыты выполняли по общепринятым методикам: лабораторно-полевых опытов (Доспехов,!985), Госсортоиспытания (1975), экологического испытания (часть И, 1985), В.И. Эдельштейна (1953), A.A. Ничилоровича и др. (1961).

Агротехника полевых опытов соответствовала общепринятой для данной зоны и культуры. В ходе исследований в каждом варианте проводили фенологические наблюдения, биометрические анализы, расчеты площади листьев, индекса листовой поверхности, фотосинтетического потенциала, учеты товарного урожая луковиц, ветвления маточных луковиц, густоты стояния, зимостойкости.

При изучении последействия условий выращивания семян на проявление признаков в потомстве использовали семена, выращенные в яровой, летней и озимой культурах в условиях степной зоны Северного Кавказа в 1995-1996 гг. Наряду с ними высевали семена репродукции зон исследования.

Последействие изучали в южно-таежной, степной, сухо-степной зонах и в зоне влажных субтропиков. Эти пункты были выбраны во-первых, как районы селекции исследуемых сортов, во-вторых, как регионы возможной реализации семенного материала, и в-третьих, ввиду придания таким образом растениям значительных различий условий произрастания, что позволило выявить их реакцию на меняющиеся условия среды и определить способы использования в селекционно-семеноводческом процессе.

Параметры среды как фона для отбора и параметры стабильности и адаптивности соргообразцов определяли по методике A.B. Кильчевского и Л.В. Хотылевой (1985) и A.B. Кильчевского (1987).

Для статистической обработки данных использованы методы дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Характеристика фона условий, создаваемого сроками посева по сезонам года. Основными факторами жизни растений, подверженными значительным изменениям по сезонам года, являются такие, как температура воздуха и почвы, продолжительность дневного освещения, осадки, относительная влажность воздуха. Изменяясь по сезонам года, эти факторы, тем не менее, относительно стабильны в период того или иного конкретного сезона. Следовательно, сроками посева в течение года можно задать три периода, три среды обитания, контрастно различающиеся комплексом агро-кпиматических условий в одном и том же географическом пункте (рис.1). Изменяя сроки посева, мы, тем самым, помещаем растения в различные экониши конкретной зоны возделывания, давая возможность проявить норму реакции растений.

Особенности развития растений пука репчатого, урожай и его качество. Проведенные исследования позволили определить реализацию биологических возможностей растений пука репчатого и выявить большую изменчивость периода вегетативного развития растений, инцуци-руемую изменением хода температуры и продолжительности дневного освещения в зависимости от посева по сезонам года. На основе этого, все сроки можно объединить в 3 группы. Первые 2 группы (яровая культура - посев весной и уборка в этом же году петом-осеныа и озимая культура - посев в конце пета или в начале осени и уборка на следующий год летом) отличаются тем, что развитие растений в них происходит через фазу образования луковицы. В третьей группе (летняя культура) растения в первый год уходят лод зиму вегетирую-щими и на следующий год сразу переходят к стрелкованию минуя фазу образования луковицы. У сорта Каратапьский к первой группе относятся посевы с 1 июля по 1августа, у Одинцовца и Стригуновского - 1-15 июля, а у Пешпазака - 1 июля. Для озимых посевов оптимальны следую-

шие сраки: у Клрлтлпьского - 1 сентября, у Одинновиа и Стригуновс-когп сроки после 1 ri августа, а у Пешпазака - поспе 1 августа, t"

+-30 f?r) +-?0

fio

f 5

o -

-5 -10

\

lfi 15 14 13 12 11 10 9

VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX

Месяцы

Продопж-итепьность дня час. мин.

//

\

ч.

/

VII VIII IX X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX

____ - летний посев; Месяцы

____ - озимый посев;

_ - яровой посев; Рис.1. Характеристика фона условий, создаваемого сроками посева по сезонам года в степной зоне Северного Кавказа.

Табпица 1

Особенности формирования урожая пука репчатого у сортов различных экотипов в зависимости от срока посева семян (степная зона,

1994-1997 гг .

Сорт Срок Всходы Уборка Ур-сть маточ- Уро-сть

посева ных лук-и, т/га семян, vга

Каратальский| озимый 18.09-21.09 18.07-4.08 6.50 0 89

яровой 30.04-5.05 9.08-6.09 21.57 1.12

летний - - - 0 54

Одшщовец| озимый 27.08-4.09 22.07-4 08 14.22 0 93

яровой 28.04-2.05 2.09-6.10 14.54 0.83

летний - - - 0.65

Стригуновский озимый 27.08-4.09 12.07-27.07 10.31 1 06

яровой 28.04-3.05 9.08-5.09 11.91 0.84

летний - - - 0.70

Пешпазак озимый 11.08-23.08 10.06-22.06 21.95 0.90

яровой 27.04-30.04 9.07-22.07 6.23 0.62

летний - - - 0.58

Сравнив сроки посева необходимо отметить, что при озимых посевах маточные луковицы вызревали раньше, чем при яровых у сорта Ка-ратальский на 22-33 пня, у Пешпазака на 29-30 дней, у сорта Стригу-новский на 28-40 дней, а у сорта Одинцовец на 42-63 дня (табл.1). При этом сорта Пешпазак отличается скороспелостью по отношению к другим сортам. Сравнение озимого посева сорта Пешпазак с районированным в Ставропольском крае сортом Каратальский при рекомендуемом для него весеннем посеве показывает, что разница в сроках уборки между ними составляет 60-75 дней.

Проанализировав изменчивость на фоне различных сроков посева признака "урожайность маточного лука" необходимо отметить, что для сорта Пешпазак оптимальным является выращивание в озимой культуре, для сортов Одинцовец и Стригуновский эффективны оба срока посева, а сорт Каратальский ориентирован на яровой посев.

При сравнении сортов между собой можно заметить, что Пешпазак, при озимом посеве, показал результаты, которые не только не уступают, а и превосходят показатели товарной урожайности яровых сортов при лучшем для них ранне-весеннем посеве.

Растения второго года жизни. Различия в развитии растений лука репчатого в первый год жизни в зависимости от срока посева опре-

деляют в дальнейшем и различия в росте и развитии семенников. Рассматривая цикл развития растений лука репчатого от семени до семени, необходимо отметить существенное влияние сроков посева по сезонам гола (озиммр, яровые и летние) на ритм и продолжительность вышеназванного показателя (рис.7).

Так, самым длительным периодом репродуцирования семян обладают озимые посевы. При этом растения проходят 10 фаз развития с обшей продолжительностью данного периода от 718 до 742 дней. При яровом посеве наблюдается уже 9 фаз развития (выпадает фаза покоя перед образованием луковицы, характерная для выращивания растений в озимой культуре), проходящих в течение 498-508 дней. Самым быстрым ле-риодом формирования генерации семян, включающим всего 8 фаз развития (отсутствует фаза образования луковицы), обладают летние посевы (ведение семеноводства в летней культуре). Эти сроки обеспечивают смену поколении .за 407-422 дня. Причем, наибольшей скороспелостью обладает сорт Пешпазак (тропический экотип), а дольше всех развиваются растения сорта Одиндовец (среднерусский экотип).

При этом, у сорта Каратальский максимальная урожайность семян обеспечивается при выращивании в яровой культуре и существенно ниже в петней. У Пегапазака и Стригуновского - ярко выражена положительная реакция на озимый посев. Д у Одинцовца установлено примерное данных показателей у растений, выращиваемых в озимой и яровой культурах.

Последействие различных условий выращивания семян лука репчатого на проявление хозяйственно-ценных признаков в семенном потомстве. Урожайность семян, выращенных в южных районах, безусловно представляющаяся очень важной и необходимой для обоснования целесообразности применения того или иного способа семеноводства сельскохозяйственных культур, не всегда является определяющей при выборе зоны и способа семеноводства. Здесь не менее значимым будет и знание воздействия применяемых мероприятий, в частности различных условий выращивания, задаваемых сроками посева по сезонам года, на последующее проявление посевных, урожайных и сортовых качеств в потомстве.

А

Б

С

Пешпазак

г / г~г~

Ст ри гу н овс кий

А В

Одинцовец

или

пи

Г "ГП"

тта

1чарагс1ЛьскШ1

Ш32

• 'ДЦЦДУ

ЛВЯВг

I | ут| 1У \ XI | иг 1 IV 1 у"Т~уГТу"11 ГупТТ

Месяцы

посев - всходы

всходы - 1 н.п.

1 н.п. - начало образования луковицы

начало образоьанн.ч пук-оыпды-- попегание листьев

НаЧсШ- ■ 1..Г-- 'ГНН'-.И I'.ТТаНИИ п'-'яипеии^ ч'тр'гП - к

появнеинт • / р-га- 'И

р<а.-:тр*-: <. ьль ши'? и - ь рыь ш .1

растр«:-.кльлш-: и.'ЬриЬй/и - Н4Ч ап-.' ИЬтТ'-НШ

ЦЬ^Т-гНИ^

К-.'НСЦ 11Ь-- 4 --1111.4

А - петний посев (безпуковпчная ; утгьтур, В - яровой посев С - озимый посев

Рис. 2 Феноспектры лука репчатого сортов различных экотипов в зависимости от срока посева (19941996 гг.)

Лпя этого, определение характера последействия различных условий выращивания семян пука репчатого на проявление хозяйственно-ценных свойств н потомстве проводили не только в месте выращивания семян, но и в южно-таежной, сухо-степной зонах и во влажных субтропиках (табл. 2).

Таблица 2^

Последействие способа выращивания семян на урожайность товарного пука у сортов различных экотипов при экопого-географических посевах (1997г).

Сорт Способ получения семян Урожайность по зонам испытания, т/га tutfo -

^-степная -стейная южно-таежная влажные субтропики

Каратапьский яровой леший 01ИМЫН 16.53 16 50 14.00 17.00 14.50 9.73 6.95 6.30 5.15 8.10 18.15 17.90

Одинцовец яровом летний 01ИМЫЙ 12 88 II 98 12.48 17.08 16.60 18.09 9.20 11.35 9.15 7.95 7.05 18.25

Стригуновский яровой ЛС1НИЙ ОМШЫЙ 11.60 9.58 5.25 11.21 10.54 861 6.40 5.05 7.55 10.05 8.10 9 15

Пешпазак яровая ЛС1Ш1Й ошмый 16.83 15.00 20.05 18.60 16.04 22.58 6.50 5.38 6.38 10.90 8.00 13.15

Изучение последействия в степной зоне. Испытанию были под-

вергнуты семена, выращенные в яровой, летней и озимой культурах.

В степной зоне для сортов Каратапьский и Одинцовец использование семенного потомства яровой, летней и озимой культур будет одинаково оправдано. В отношении сорта Стригуновский заслуживает внимание, помимо яровой культуры, еще и летняя. Для озимого сорта Пешпазак единственно возможным является использование семенного потомства озимой культуры.

Изучение последействия в сухо-степной зоне. Результаты изучения возможности папьнейшего использования в данном регионе семян лука репчатого сортов различной эколого-географической принадлежности, выращенных в яровой, летней и озимой культурах на территории Ставропольского края, во многом перекликаются с итогами экспериментов по данному вопросу в степной зоне. Исключение составляет лишь

сорт Каратальский, для которого оптимальным является репродуцирование семян в яровой культуре.

Изучение последействия в южно-таежной зоне умеренного климата. Большое значение для возможности использования семян южных ре-

продукций в южно-таежной зоне умеренного климата при товарном производстве имеют исследования реакции растений лука репчатого на последействие сезонных изменений экологических;' факторов, задаваемых сроками посева в течение года в степной зоне.

В условиях южно-таежной зоны умеренного климата ярко выраженная сортовая реакция семенного потомства лука репчатого на место репродукции семян. У сорта Одинцовец со специфической адалтивной способностью в данном пункте наивысшими урожайными свойствами характеризуется потомство летней культуры, а у сорта Стригуновский -озимой.

Изучение последействия в зоне впажных субтропиков. Анализ степени и характера проявпёния признаков лука репчатого при последействии условий степной зоны и различных способов выращивания семян в этой зоне показал наличие существенной сортовой дифференциации по проявлению хозяйственно-ценных признаков в условиях влажных субтропиков при 'использовании различных способов репродуцирования семян.

Для получения товарной продукции здесь заслуживает внимания использование семенного потомства озимой культуры сортов Каратальский, Одинцовец и Пешпазак, яровой культуры сорта Стригуновский, а также летней культуры сорта Каратальский.

Оценка параметров среды при разных сроках посева как фона для семеноводства. Среда играет активную роль в селекционно-семеноводческом процессе. Неправильный выбор среды для воспроизводства сорта может послужить причиной снижения их урожайных и посевных качеств. В связи с этим, придается особое значение влиянию фона на многие количественные признаки, поскольку фон активно воздействует на популяцию сорта. Поэтому, для поддержания генетической структуры сорта, сохранения соотношения биотипов, составляющих его, семенные посевы необходимо размещать на стабилизирующих фонах, спо-

собствуюших поддержанию и сохранению оптимального уровня гетерози-готности сорта (Юрьева, 1989). Кроме этого, вепушее место срепи критериев при опенки значимости фона занимает не абсолютная величина урожая, а его сочетание с экологической устойчивостью (Синская, 1963) и повторяемостью по годам при изменении набора генотипов (Кипьчевский, 1986).

Все это было учтено при оценке результатов изучения реакции набора сортов различной эколого-географической принадлежности по их реакции на условия среды, связанной с разными сроками посева (яровые, летние и озимые) в степной зоне Северного Кавказа (табл.3).

Таблица 3

Параметры сред (сроков посева) как фона для отбора лука репчатого по урожайности маточного лука и семян (степная зона, 19941997гг). __

Срок посева Гол маточный лук семена

хк, т/га tk Sek \k, г/г а tk Sek

яровой 1094 12.75 68.46 53.72 - - -

199? 12.48 65.33 52.34 0 93 2 81 30.23

1996 18 29 69.S2 38.01 0.89 2.52 28 33

1997 И.49 48.44 42.17 0.69 1.08 15.52

летний 1944 - - - - - -

1995 - - - 0.52 1,12 21.48

1"96 - - - 0.70 0.48 6.48

1997 - - - 0 62 122 19.%

очимым 1995 11 60 71.61 61.73 - - -

1996 15.73 70.56 44 86 0,86 0.77 9.05

1997 12,41 59.78 48.19 1.02 1.70 16.70

Так, анализ параметров относительной дифференцирующей способности среды (Sek) показал, что и при яровых и при озимых сроках посева создается анализирующий фон с высоким уровнем параметра типичности. Данные среды являются эффективным фоном для оценки по урожайности как на первых этапах селекции, когда необходимо выделить генотип с высокой потенциальной продуктивностью, так и при проведении ЗСИ, когда фон должен быть типичным и обладать высокой предсказуемостью среды (Рк).

Некоторые авторы на данном этапе анализа среды как фона для отбора и останавливаются. Но, как будет показано далее, не всегда оценка по признакам растений первого года жизни сочетается с ана-

погичной оценкой по второму году жизни (по семенникам). А это особенно актуально для селекционно-семеноводческого процесса на семенную продуктивность для двулетних растений.

Проведя сравнительное изучение трех сред как фонов для отбора на семенную продуктивность нельзя не отметить существенную дифференциацию сроков посева по всем анализируемым показателям. Так, среда ярового посева сочетает в себе высокий уровень числовых значений всех параметров со значительным их варьированием: типичности в 2,6 раза, продуктивности в 1,3 раза, а относительная дифференцирующая способность среды в двух годах из трех характеризует фон как анализирующий и в третий как стабилизирующий. Т.е., при низкой продуктивности и типичности полиморфизм растений проявляется слабее всего. Следовательно, необходим ежегодный контроль за средой, особенно в селекционном процессе при оценке коллекционного материала.

Озимые и летние посевы отличаются большей выравненностью параметров по годам на фоне более низкого уровня абсолютных их значений. По продуктивности же они резко различаются. Наиболее продуктивна среда озимых посевов, а летних - находится на самом низком ""Уровне. Но в обоих последних средах фон является стабилизирующим, иногда переходящим в нивелирующий, т.е. семеноводство в данной зоне лучше всего вести при летних и озимых сроках посева.

Оценка параметров среды (пунктов посева) как фона для отбора в зависимости от способа репродуцирования семян. Испытание в четырех резко различающихся эколого-географических пунктах сортов различных экотипов, выращенных в трех различных культурах (яровой, летней и озимой) дает нам основание с большей степенью достоверности классифицировать как сроки посева семенников лука, так и зоны их последующего использования для целей селекции и семеноводства (табл.4).

При селекции лука репчатого на адаптивность испытание по урожайности семенного потомства константных поколений и кандидатов в сорта, полученного в степной зоне, следует сочетать следующим образом: - потомство, полученное в яровой культуре - в сухостепной зоне;

- в петней культуре - во всех препставпенных зонах (кроме сухо-степной).

- в озимой - во всех, кроме южно-таежной.

Таблица 4

Основные параметры среды (пунктов посева) как фона ппя отбора

по стабильной урожайности лука репчатого (1997г).

Способ полу- Зоны посева хк, т/га ¿к (к Яек Рк

чения семян

Яровой Южно-таежная 7.245 -4.487 12.79 17 66 0.20

Степная 14 460 2.728 26.19 1811 1.00

Сухо-степная 15.973 4.241 32.59 20.41 0.80

Влажные субтропики 9.250 -2.482 14.58 15.76 0.40

Летний Южно-таежная 6.978 -4.273 29 23 41.89 0.80

Степная 13 265 2.015 30 93 23.32 0.80

Сухо-степная 14.433 3.182 27.35 18.95 0.40

Влажные субтропики 10.325 -0.93 52.38 50.73 0 20

Озимый Южно-таежная 7 040 -5.348 16 04 22.79 0.00

Степная 13.145 0.757 64.00 48.69 0.80

Сухо-степная 14.753 2.365 67 17 45.53 1.00

Влажные субтропики 14.613 2.225 43.21 29.57 0.40

Изучение параметров адаптивности и стабильности основных признаков сортов различных экотипов в связи с их возделыванием в яровой, летней и озимой культурах. Изучение адаптивного потенциала

и стабильности основных признаков при изменении условий произрастания растений лука репчатого в степной зоне Северного Кавказа позволяет получить весьма ценную в научном и практическом плане информацию в целях селекционно-семеноводческого процесса (табл.5).

В отношении Каратальского и Пешпазака можно сказать, что это сорта интенсивного типа, приспособленные строго для определенных условий и незначительно различаются по годам: если среда им соответствует - то урожайность стабильно высокая, если нет - то стабильно низкая. Этим определяется их высокая селекционная ценность (СЦП), сочетающая продуктивность генотипа со стабильностью ее проявления: для Каратальского при яровом посеве, а для Пешпазака при озимом.

В это же время, отличительная черта сортов средне-русского экотила Одинцовец и Стригуновский: среднее положение по параметрам общей адаптивной способности (ОЛСг) и средней урожайности (Хд.), а

также высокие значения специфической адаптивной способности (САСл) и относительной стабильности (Бд1), обусловили низкую сезонную вариабельность данного признака. Для них одинаково мотивированным будет как посев ранней весной, так и поздним летом.

Таблица 5

Характеристика адаптивной способности и стабильности сортов по

урожайности маточного лука и семян растений пука репчатого при различных сроках посева (степная зона, 1994-1997гг)._

Сорт Срок маточного лука семян

посева XI, т/га Ы СЦП XI, т/га ЗД Ы СЦП

Каратапьский яровой 21.57 17.12 0.97 144.97 1.09 25.78 2.23 1.53

летний - - - - 0.53 24.45 1.39 1.79

озимый 6.50 8.40 0.25 50.19 0.89 10.51 -0.82 6.10

Одинцовец яровой 14.54 32.37 1.47 55.29 0.83 13.91 0.71 4.43

летний - - - - 0.65 16.46 0.80 3.61

озимый 14.22 27.96 1.82 34.20 0.93 25.0! 2.05 2.37

Стригуновский яровой 11.91 29.96 1.04 50.75 0.84 11.30 0.68 5.24

летний - - - - 0.70 12.18 0.51 4.72

озимый 10.31 30.12 1.36 18.73 1.02 25.81 2.31 2.35

Пешпазак яровой 7.00 25.01 0.52 36.46 0.59 8.92 0.39 4.14

летний - - - - 0.58 21.20 1.30 2.48

озимый 21 95 7.14 0.57 176.91 0.90 5.73 0.45 7.47

Комплексное изучение роста и развития растений пука репчатого

2-го года жизни по урожайности семян позволило выявить значительную сезонную изменчивость ее по сортам. Так, в среде ярового лосева самый высокий показатель селекционной ценности генотипа принадлежит растениям сорта Стригуновский, в меньшей степени Одинцовцу. Это обусловлено средними по значению величинами всех показателей, что в совокупности и обеспечило им такое положение. Но, что характерно, сорт Пешпазак почти по всем показателям превосходит эти сорта (коэффициент регрессии ниже, отклонение от 0АС1 в среднем по годам меньше, стабильность выше), а предпоследнее место связано с очень низкой продуктивностью.

Низкая селекционная ценность Каратальского, несмотря на самую высокую продуктивность, объясняется нестабильностью урожайности этого сорта по годам (САС1=7,94 против 0,28-1,32 у других сортов, с 5д1=23,78 против 8,92-13691 у Пешпазака и Одинцовца соответственно)

и сильном отзывчивостью на улучшение условий среды. Т.е. это сорт интенсивного типа с узкой специализацией.

Зколого-географическая изменчивость основных хозяйственно-ценных признаков семенного потомства различных сроков посева лука репчатого." Перенесение растении в новые экологические условия ин-лупирует проявление скрытой изменчивости, что способствует определению продуктивного потенциала сорта и более эффективному использованию изучаемого метола. "%ддинакова -реакция не только у различных видов'," но и сортов и даже отхШьных особей одного и того же сорта на действие факторов окружающей среды. В то же время все признаки подразделяются на стабильные и более лабильные, изменяющиеся под воздействием одних условий и нейтральные к действию других.

Познания в данной области в совокупности со сведениями, полученными в месте выведения сорта являются первоэлементом программ экологической селекции и размещения семеноводства.

Поэтому, комплексная эколого-географическая оценка изменчивости хозяйственно-ценных признаков растений лука репчатого, индуцируемая сроками посева в течение одного календарного года при параллельном изучении сортов различной экопого-географической принадлежности в южно-таежной зоне умеренного климата, степной и сухо-степной зонах, а также во влажных субтропиках позволила выделить исходный материал по параметрам адаптивности и стабильности для селекции сортов со стабильной урожайностью (табл.6).

- Каратальский - представляет наивысшую ценность для получения в степной зоне стабильно высоких урожаев и может быть использован в качестве исходного материала при селекции на адаптивность для возделывания в яровой культуре;

- Одинцовеч - для селекции на адаптивность при возделывании в яровой и озимой культурах может быть использован как источник высокой продуктивности; по результатам эколого-географического испытания является сортом широкого ареала, обеспечивая высокую урожайность потомства озимои культуры в большинстве пунктов испытания при стабильно высоком уровне проявления признаков;

Таблица б

Параметры адаптивности семенного потомства пука репчатого различных сроков посева по урожайности при экопого-географических испытаниях, 1997г.___

Сорт Способ получения семян XI, т/га ОАО САС) Ы СЦП

Каратальский яровой 12.14 4.13 2871.64 44.12 1.27 47.73

летний 13.85 26.00 2817.50 38.33 1.09 66.61

озимый 11.72 -6 68 2973.73 46.53 1.14 43 43

Олиииовек яровой 11.76 0.28 1699.66 35.06 0.91 60 88

летний 11.73 4.82 1528.89 33.33 0 67 64 37

озимый 14.45 20.68 2042.43 31.26 1.13 83 41

Стригуновский яровой 9.82 -19.17 561.66 24.15 0.49 65.55

летний 8.3! -29.38 579.61 28.96 0.72 50.52

озимый 7.64 -47.52 298.17 22.62 0.11 52.99

Пешпазак яровой 13.21 14.76 3083.89 42.05 1.33 55 67

летний 11.11 -1.45 2731.40 47.06 1.53 40 27

озимый 15.74 33.52 5573.85 47.43 1 62 56 40

- Стригуновский - по параметрам адаптивности и стабильности близок к сорту Одинцовец, несколько уступая ему по урожайности в оба срока (яровая и озимая культуры) выращивания, проявляет от-

зывчивость на улучшение условий обитания только при озимой культуре; при эколого-географическом испытании выделяется по высшему значению параметра СЦП по урожайности потомства яровой культуры, однако стабильность ее проявляется на низком уровне, что следует учитывать при использовании его в селекции на адаптивность.

- Пешпазак - характеризуется очень высокой селекционной ценностью для селекции на адаптивность в озимой культуре, сочетая максимальную среди испытанных сортов урожайность с максимальной экологической устойчивостью ; высокая селекционная ценность сорта по стабильной вызреваемости при всех способах культуры и скороспелости при испытании потомства летнего и озимого посева подтверждается в эколого-географических испытаниях.

ВЫВОДЫ.

1. Климат степной зоны Северного Кавказа позволяет при помощи различных сроков посева выделить три сезонных периода года, контрастно различающихся условиями произрастания в одном и том же ге-

огрлфнческом пункте, выращивание растений лука репчатого в которых ведет к изменению ряла хозяйственно-пенных признаков, что позволяет оптимизировать способы товарного производства, семеноводства и селекции пука репчатого на адаптивность.

2. Озимые посевы сортов Пешпазак, Одинцовец и Стригуновский обеспечивают получение товарной продукции на один-два месяца раньте, чем весенние посевы, при этом процент вызревших луковиц резко повышается.

При летнем посеве растения лука репчатого переходят к стрелкованию и формированию семян, минуя фазы образования и покоя луковицы. При этом скорость процесса репродуцирования семян увеличивается в 1,5-2,0 раза.

4. Выбор способа семеноводства определяется особенностями "генотип-средовых" отношений сортов лука репчатого. Сохранение сортовых свойств, высокая урожайность и урожайные качества семян для сорта Стригуновский, отличающегося наиболее широкой нормой реакции генотипа, обеспечиваются при всех способах культуры семеноводства. Высококачественные семена сорта Каратапьский в степной зоне могут быть вырашецны в яровой культуре, сорта Пешпазак - в озимой, а сорта Одинцовец - как в яровой, так и в озимой культурах семеноводства .

5. Потенциал продуктивности и адаптивности, приобретаемый при выращивании семян лука репчатого в условиях юга России (Ставропольский край) наиболее полно реализуется при следующем сочетании места и способа репродукции с местом использования семян:

- в степной зоне - семенное потомство яровой, летней и озимой культур сортов Каратапьский и Одинцовец, яровой и летней сорта Стригуновскии и озимой культуры сорта Пешпазак;

- в сухо-степной зоне - семенное потомство яровой культуры сорта Каратапьский, яровой и летней сорта Стригуновский, всех способов ведения семеноводства сорта Одинцовец и озимой культуры сорта Пешпазак;

- в южно-таежной зоне умеренного климата - семенное потомство семян северных сортов, репродуцированных через летнюю культуру в условиях юга России;

- в зоне влажных субтропиков - семенное потомство озимой культуры сортов Каратальский, Одинцовец и Пешпазак, а также летней культуры сорта Каратапьский.

6. Оценку среды как фона для семеноводства по отношению к луку репчатому необходимо проводить не только на основе изучения реакции на условия произрастания растений первого года жизни, но и семенников.

7. Сезонную изменчивость можно использовать для ускоренной оценки по ряду биоморфологических признаков, выявить специфические реакции генотипов, а также проводить отбор как форм с повышенной эколого-географической стабильностью, так и форм с повышенной положительной реакцией на последействие определенных условий выращивания семенных растений для получения максимального урожая в конкретных пунктах использования посевного материала.

8. Условия, формирующиеся при различных сроках посева в степной зоне отличаются параметрами среды, как фона для отбора лука репчатого на адаптивность:

- при яровом посеве действие среды на растение анализирующее;

- при летнем и озимом посеве - стабилизирующее.

9. Экологический фактор, связанный со сроками посева по сезонам года, способствует значительной дифференциации сортов лука репчатого по адаптивным свойствам и стабильности, что указывает на необходимость индивидуального подхода в каждом конкретном случае оценки исходного материала. Сорта средиземноморского экотипа при яровом посеве и тропического при озимом обладают ценностью в селекции на продуктивность, а сорта средне-русского - на стабилизацию урожайности и адаптивность.

10. По результатам эколого-географического испытания сорта Каратапьский и Пешпазак охарактеризованы как узкоспециализированные для конкретных условий. Одинцовец является сортом широкого ареала, обеспечивающим высокую урожайность потомства озимой культуры в

большинстве пунктов испытания при стабильно высоком уровне проявления признаков. Стригуновский характеризуется высшим значением селекционной ценности генотипа по урожайности потомства яровой культуры, однако стабильность ее проявляется на низком уровне, что следует учитывать при использовании его в селекции на адаптивность.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Использовать озимые посевы сортов Пешпазак, Одинцовец и Стригуновский в сочетании с яровыми посевами этих же сортов и Кара-тальского для создания конвейера бесперебойного поступления свежей продукции товарного пука.

2. Для ускорения процесса репродуцирования семян вести семеноводство через летнюю культуру (фон стабилизирующий), а для повышения урожайности семян - через озимую культуру (фон продуктивный).

3. Для южно-таежной зоны умеренного климата использовать семена северных сортов, репродуцированных через летнюю культуру в условиях юга России (в частности в степной зоне), а в зоне влажных субтропиков для получения товарной продукции - семенное потомство озимой культуры сортов Каратальский, Одинцовец и Пешпазак, а также летней культуры сорта Каратальский.

4. При оценке сред в целях размещения семеноводства по отношению к двулетникам анализ, проведенный на основе изучения растений первого года жизни, необходимо дополнять подобным анализом семенников.

5. Использовать среду ярового посева как селекционный фон, а летние и озимые посевы в ЭСИ и ГСИ.

6. Сорта средиземноморского экотипа при яровом посеве и тропического при озимом использовать в селекции на продуктивность, а сорта средне-русского - на стабилизацию урожайности.

Список опубликованных работ.

1. Пивоваров В.Ф., Добруцкая Е.Г., Кравченко Р.В. Методические указания по экологической селекции лука репчатого (Allium сера L.) - М.:1998.-1 6с.

2. Пивоваров В.Ф., Добруцкая Е.Г., Кравченко Р.В. Рекомендации по семеноводству и товарному производству лука репчатого (Allium сера L.) - М.:1998.-18с.

3. Кравченко Р.В. Сортовые особенности лука репчатого при озимых сроках посева в условиях юга России.// Науч. тр. по селекции и семеноводству - М.: 1997.-Т.1.- (в печати).

4. Пивоваров В.Ф., Кравченко Р.В. Реакция лука репчатого различных экотипов на сроки посева при семеноводстве в Ставропольском крае. // Науч. тр. по селекции и семеноводству - М.: 1997.-Т.1.- (в печати).