Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

КОНТРАСТНЫЕ СРОКИ ПОСЕВА КАК ФОН ДЛЯ ОЦЕНКИ И ОТБОРА СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПОДСОЛНЕЧНИКА

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "КОНТРАСТНЫЕ СРОКИ ПОСЕВА КАК ФОН ДЛЯ ОЦЕНКИ И ОТБОРА СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПОДСОЛНЕЧНИКА"

я-ъзеоб

На правах рукописи

ВОЛОШИНА Ольга Ивановна

КОНТРАСТНЫЕ СРОКИ ПОСЕВА КАК ФОН ДЛЯ ОЦЕНКИ И ОТБОРА СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПОДСОЛНЕЧНИКА

06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Краснодар — 2004

Рабата выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте масличных культур им. B.C. Пустовойта.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук Бородин Сергей Георгиевич.

Официальные оппоненты; доктор сельскохозяйственных наук

Кочегура Александр Васильевич;

кандидат биологических наук Мухина Жанна Михайловна.

Ведущая организация — Всероссийский научно-исследовательский

институт табака, махорки и табачных изделий.

Защита состоится 16 марта 2004 года в 10 часов к& заседании диссертационного совета Д 006.026.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте риса по адресу: 350921, г. Краснодар, п/о Белозйрное.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-нсследоаатльского института риса.

Автореферат разослан « 12 » февраля 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Подсолнечник наряду с соейи рапсом входит в тройку мировых лидеров по производству семян среди масличных культур. В нашей стране подсолнечное масло уже более двух веков является одним ш самых широко используемых растительных жиров, и это не случайно. Именно в России, как отмечает академик П.М. Жуковский (цит. по Гуляев Г.В., Гужов' ЮЛ., 1978), "образовался вторичный генетический центр культурного подсолнечника" - новой масличной культуры, и в значительной степени он создан великим учёным В .С. Пустовойтом в благоприятных природно-климатических условиях Кубани.

В современных условиях, когда необходима быстрая сортосмена, большое значение имеет разработка методов селекции, способствующих ускорению селекционного процесса. Селекция подсолнечника и других сельскохозяйственных культур представляет собой последовательное использование различных методов оценки и отбора. Успех селекционной работы зависит от правильного выбора способа увеличения изменчивости и методов отбора на генетически детерминированные хозяйственно ценные признаки.

Для всесторонней оценки популяций и выявления скрытой изменчивости используется испытание растений на фоне различных экологических условий (географические районы, смоделированные гидротермические режимы в фитотронных комплексах, высотная поясность). В целях форсирования селекционных программ по созданию высокопродуктивных экологически стабильных сортов необходимо совершенствовать способы оценки сортов по отношению к комплексу факторов среды и разрабатывать новые фоны для отбора перспективных образцов.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований явилось обоснование использования способа контрастных сроков посева в качестве фона для комплексной оценки хозяйственно ценных признаков и отбора исходного селекционного материала подсолнечника. В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Охарактеризовать., погодные условия вегетации подсолнечника при контрастных сроках посева;

2. Определить уровень варьирования хозяйственно ценных признаков районированных и перспективных сортов подсолнечника при контрастных сроках посева;

Оценить влияние абиотических (температура, осадки, фотопериод) и биотических факторов (патогены, опылители) на изменчивость фенологических, биометрических, биохимических показателей, а также семенной продуктивности сортов подсолнечника;

4. Исследовать возможность использования отличающихся погодных условий контрастных посевов в качестве провокационного фона для ф ито патологической ищи к» шртев-подеоднеиника;

5. Определить вил )вой М ®Л&рком ыхч пыпителей и степень апрактивностнсо г * * астных сроках посева;

6. Доказать эффективность использования контрастных сроков посева для определения параметров экологической пластичности и стабильности сортов подсолнечника;

7. Определить результативность отбора на скороспелость при различных сроках посева;

8. Создать высокопродуктивный скороспелый исходны ti селекционный материал подсолнечника.

Научная новизна исследований. Впервые доказана возможность использования сезонных условий года для изучения реакции сортов подсолнечника на изменение условий внешней среды. Существенность различий погодных условий при контрастных сроках посева позволила быстро и достоверно оценить сорта подсолнечника по. параметрам экологической пластичности и стабильности. С помощью способа контрастных сроков посева в течение одного года установлены пределы варьирования значений комплекса хозяйственно ценных признаков сортов подсолнечника. Определена -корреляционная зависимость количественных признаков подсолнечника от складывающихся погодных условий в период вегетации. Сорта подсолнечника дифференцированы по 'аттрактивное™ для насекомых-опылителей. Отличающиеся погодные условия при контрастных посевах гарантированно создают естественный инфекционный фон для оценки сортов подсолнечника по восприимчивости к болезням и отбора устойчивых форм. Методом индивидуально-группового отбора раннецветущих биотипов на фоне короткого дня при поздних посевах получен скороспелый исходный селекционный материал подсолнечника.

Практическая значимость работы. Испытание подсолнечника на фоне сезонных изменений погодных условий при контрастных сроках посева позволяет повысить репрезентативность комплексной оценки хозяйственно ценных признаков и устойчивости сортов к абиотическим и биотическим факторам, что необходимо при отборе исходного материала и определения агроэкологиической адресности каждого сорта в минимально короткое время.

Создан очень очень ранний высокопродуктивный сорт подсолнечника СУР, позволяющий существенно расширить ареал возделывания культуры.

Апр^ацця работы. Основные результаты работы доложены на IV региональной научно-практнческой конференции молодых учёных (КГАУ, 2002 г.), 1-й и 2-й международных конференциях молодых уч£ных и специалистов (ВНИИМК, 2001 г., 2003 г.), II международной конференции молодых учёных (Харьков, 2003 г.), международной научно-практической конференции (ВНИИМК, 2003 г.), ежегодных' заседаниях методической комиссии ВНИИМК (2000-2003 гг.).

' Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ общим объёмом 2,09 печатных листа.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 9 глав,-выводов и предложений производству, 3-х приложений. Основной текст занимает 155 страниц и иллюстрирован 45 таблицами и 13 рисунками. Список использованной литературы содержа 178 источников, в том числе 28 на иностранных языках.

МАТЕРИАЛ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились па центральной экспериментальной Gaje ВНИИМК в* 1999-2002 гг. Объектами изучения являлись новые и широко используемые в производстве сорта подсолнечника селекции ВНИИМК. В 1999 г. на начальном этапе разработки способа ко)гтрастных сроков посева испытывали 4 сорта, различающихся по продолжительности вегетационного периода (СУР, Р 453, Береза! icKtifi, Флагман). В 2000 г. в группу изучаемых объектов добавили коиджерский сорт подсолнечника Лакомка. На заключюелыюм этапе эксперимента оценивали 5 новых сортов (СУР, Богучарец, №616, Бородинский, Мастер) и 5 коммерческих сортов (Р 453, Круто, СПК, Фавор irr, Юбилейный 60),

Первый срок посева (I) проводили в январе - феврале, второй (II, оптимальный) — в последней декаде апреля — в начале мая, последующие посевы осуществляли через месяц - 1 июня (III), 1 июля (IV) и 1 августа (V). Посев осуществляли после чёрного пэра на папе, промаркированном в продольном и поперечном направлениях (70/70 см). Густота стояния - 40 тыс. растений на гектар. Делянка каждого сорта 4-х-рядная, по 30 растений в ряду. Повтор!(ость 3-х-кратная. Посевная площадь делянки каждого сорта составила 30 м1, а учётная - 15 м1. Фенологические наблюдения, биометрические измерения к учбт урожая проводили по общепринятым методикам (Суровикин B.IL, Бородин С.Г., 1992).

Масли'шость семянок определяли на ЯМР-анхшзаторе (ЛМВ-1006). А нолю семянок различных сортов подсолнечника по жирнокислотному составу проводили методом газожлдкостной хроматографии по ГОСТ Р 51483-99 и ГОСТ Р 51484-99 на хроматографе "Хром 5".

УчСты болезней провод! Li и при появлении всходов, в период цветения и созревания по методикам ВИЗР (Чумаков А Ли др., 1974; Хохряков MJC, 1976), на основе которых рассчитывали распространенность или частоту встречаемости болезней (процент больных растений).

Насекомых-опылителей наблюдали и отлавливали с 9 до 11 часов утра по методике К.К. Фасулати (1971). Для определения интенсивности л ¡та насекомых наблюдали в течение 30 мин. за 5-ю корзинками подсолнечника в фазе начала цветения. Используя число посещений насекомых в течение часа, оценивали аттрактивность сортов подсолнечника для опылителей по шкале А.Ф. Матиенко (1989).

Экологическую пластичность н стабильность сортов подсолнечника оценивали методом Эберхарта и Рассела в изложении НЛ. Скляровой и Bj\. Жаровой (199S). Статистическая обработка данных проводилась с помощью дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов в системе STATIST! КА 6.0 (Боровиков В., 2001) и электронных таблиц Excel 2000.

В нашей зоне умеренно-коюинентального климата при значительном смешении даты посева вегетация растений подсолнечника проходила в различных гидр отер м ических и фото периодических условиях. Для каждого сорта рассчитывали суммы биологических, эффективных температур,

осадков и' световых часов за периоды "всходы-цветенне", "цветение-созревание" и в целом за вегетационный период.

Количество тепло, полученное растениями подсолнечника от всходов до созревания, изменяется в зависимости от срока посева. Максимальное накопление среднесуточных температур (240СГС) отмечается при зимнем посеве у среднеспелых сортов подсолнечника. Минимальное количество тепла за вегетационный период (1500°С) получают растения скороспелок группы при посеве в августе. Количество осадков за период вегетации варьирует по срокам посева в определённом интервале для каждого года исследований. Наименьшее варьирование этого показателя было в 1999 г. (121,8-268,1 мм), в 2001 г. - значительно шире от 13,7 до 268,6 мм. В 2000 г. значительное сокращение количества осадков можно отметить при посеве 1 июля.''

Таблица 11 ГТК за вегетационный период сорта подсолнечника Р 453

Краснодар, ВНИИМК

Спок посева 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г.

*<- I М U 1,4 1,5

~ II 1,4 1,0 ' 0,7 1,7 •

■ - III W 0,8 0,2 1,3 ^ vi

IV 1,3 0,5 0,2 • 1,4

V 0,8 0.7 u • '

Используя сумму среднесуточных температур и сумму' осадков за вегетационный период, рассчитывали гидротермнческий коэффициент (ГТК). Рассч1гганный ГТК для очень раннего сорта подсолнечника Р 453 показывает изменение влагообеспсченностн вегетационного периода при контрастных сроках посева (табл. 1): В 1999 и в 2002 гг. развитие растений подсолнечника при всех сроках посева проходили в условиях достаточного увлажнения. Недостаток влаги наблюдается при летних посевах в 2000 г. Минимальное количество осадков и очень высокая температура воздуха в летний период 2001 г. обусловили почвенную и воздушную засуху (ГТК<0,5).

В нашем эксперименте растения подсолнечника, посеянные в разные сроки, развивались в условиях in меняющегося фотопериода (табл. 2). При зимнем сроке рост и развитие растений сорта Флагман до окончания цветения проходили в условиях увеличения длины дня с 13 час. до 15 час. 37 мин. Периоды отцветания и созревания проходили ужо на фоне фотопериода, сокращающегося после летнего солнцестояния. Максимальная длина дня при оотимальном сроке выращивания наблюдалась в фазу бутонизации. При посеве в летний период все фенологические фазы Флагмана проходили уже при постепенном уменьшении светового периода суток. Динамика изменения длины дня различна для каждого срока посева, соответственно и количество световых часов, полученных растениями за вегетационный период, также варьировало в широком интервале or 1100 до 1900.

Таблица 2, Изменение длили дня в период вегетации сорта подсолнечника Флагман, час:мин.

Краснодар, ВНИИМК, 1999 г.

Фаза разВ1Ш1я Срок посева

I II 1 111 1 IV V

Всходы 13:10 14:40 15:33 15:22 1423

Бугошдоцня 15:24 15:37 15:23 14:20 12:50

Цветение 15:36 15:21 14:38 13:17 11:35

Отцветание 15:27 15:03 14:18 12:41 10:06

Созревание 14:46 14:09 13:11 11:45 9:30

Таким образом, за 4 гола исследований с помощью значительного сдвига срока посева получено 20 экологических сред, различающихся сочетанием тепла, влат к продолж1гтельности дневного освсшення.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ»

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА ПРИ КОНТРАСТНЫХ СРОКАХ ПОСЕВА

Способ контрастных сроков посева представляет собой стационарный экологический экслериме1гг для проведения комплексной оценки потенциальной продуктивности и экологической устойчивости сорго а подсолнечника на фоне сезонных шменешШ условий внешней среды.

I I

VM VC IV м IV с ш м шс лм ис ш

1С

4S

32 I

20 \

3

ж'-*1'!»-.',-.- I » 1

^ ^ - - .45 :' i'í¿.; 1 51 1

1 29 1

1.; 33 □

■'■.■Y i":'-- 1 ■ 29 ZD

1 1 "•1

10 20 30 40 50 60 70 80 в всходы-циетение □сытенпе-согреынкв

90 100 110 120 ПО дней

Рис. 1 Продолжительность периодов развития сортов подсолнечника СУР (С) и Мастер (М), 2002 г.

g

При контрастных сроках посева пол влиянием различных гидротермических и фотопериодических условий выращивания существенно изменялась продолжительность отдельных этапов развития ("всходы-цветение" и "цветение-созревание") и всего вегетационного периода (рис. 1). Время развития .растений ■ полсолнечника до массового цветения увеличивалось при зимнем посеве и сокращалось от I к V сроку с 74 до 44 дней у сорта СУР, и с 95 до 52 дней у Мастера. При летних посевах наблюдается незначительное шмененне продолжительности периода "всходы-цветение" у сорта СУР. Наиболее длительное созревание отмечается у сорта Мастер при самом раннем и позднем сроках посева в условиях высокой-{26,3*0) и низкой (12,3*С) среднесуточной температуры воздуха в этот период. Варьирование продолжительности вегетационного периода при контрастных сроках посева по результатам трСхфаеторного дисперсионного анализа перекрывает генстинические различия между сортами.

Таким образом, продолжительность вегетационного периода в большей степени обусловлена изменением длительности периода "всходы-цветение" (^0,94), чем количеством дней ог отцветания до массового созревания растений подсолнечника, поэтому отбор скороспелых, биотипов наиболее эффективно проводить в фазу цветения.

Фенотипнческое выражение, количественных признаков растений существенно зависит от условий выращивания,- поэтому гснотнпические особенности сортов возможно изучить на фоне оптимальных и стрессовых условий среды.

Таблица 3. Биометрические показатели сорта подсолнечника СУР

• Краснодар, ВНИИМК

Год Срок Высота- Наклон Диаметр • Количество

посева растений, см корзинки, см корзинки,' см листьев, шт.

1 121 14 20 " 21

II . 141 17 - . 24 23

1999 II! 144 41 ' - '-24 Г-: 23

IV 129 31 .18 ■ ' '22

V 89 6 ...... 14 . 20

I ...144 . м. .л;. .19 . 25

.... и • * • 155 • - 25 19 23

2000 III 150 зз * 19 : 23

IV 137 27.. 16 25

V 112 7 17 21

I 133 15 18 22

II 133 14 16 23

2001' • ПГ ■ 128 29 • 15 22

IV 111 20 14 22

Высота растений у очень очень раннего сорта СУР изменялась ло срокам посева от 89 до 155 см (табл. 3). Наибольшая величина наклона корзины! - при Ш сроке во все годы исследований. Оптимальный наклон корзинки (15-25 см) отмечается при самом раннем и оптимальном посевах. Значительное уменьшение диаметра корзинки наблюдается на IV и V сроках. Результата многофакторного дисперсионного анализа свидетельствуют об отсутствии достоверного влияния сроков посева на изменчивость количества листьев у сортов подсолнечника.

Амплитуда и характер варьирования' биометрических показателей сортов полсолнечника при контрастных сроках посева позволяет определить особенности вегетативного роста подсолнечника при изменении условий выращивая ня; Изучение и оценка изменчивости биометрических показателей необходима для ускорения и совершенствования методики проведения отбора по фенотипу (негативного или позитивного).

Данные по урожайности, полученные при испытании подоолнечника на различных сроках посева, показывают неоднозначную реакцию различных сортов на смешение времени посева (табл. 4): Наибольшая урожайность маслосемян (3,38 т/гз) получена у Флагмана при I сроке. При самом раннем посеве урожайность этого сорта выше, чем при оптимальном сроке посева. У раннеспелого сорта Березанский при посеве в июле урожайность составляет 65% по отношению ко второму сроку. У скороспелых сортов СУР и Р 453 при IV сроке лоссва-урожайность снижается-в меньшей степени, чем у сортов подсолнечника с продолжительным периодом вегетации. Наименьшим варьированием урожайности, ссмян при различных сроках посева отличается очень ранний сорт Р 453.

Таблица 4. Влияние контрастных сроков посева на урожайность различных сортов подсолнечника

Краснодар, ВНИИМК, ср. за 1999-2001 гг.

Срок посева ' СУР Р 453 Березанский Флагман

т/га % т/га % т/га j % т/га %

I 1,56 75 2,39 98 2,87 101 3,38 110

11 2,0S 100 2,43 100 2,83 100 3,0$ 100

111 1.71 82 2,31 95 2,78 98 3,00 97

IV 1,44 69 1,89 78 1,93 68 1,95 63

НСРМ 0,33

Посев подсолнечника в ранние или поздние сроки должен проводиться как с учётом погодно-климатических условий, так и особенностей реакции каждого сорта на смешение даты посева. Сорта среднеспелой группы рекомендуем сеять в ранние и сверхранние , сроки, что позволяет, им сформировать вегетативные органы до наступления высоких температур и избежать пониженных температур при созревании. В случае необходим ост

пересева погибших культур, необходимо использовать наиболее скороспелые сорта подсолнечника, минимально снижающие продуктивность при поздних сроках посева.

....Используя., различные сроки посева, мы . проводили изучение закономерности, изменчивости биохимических характеристик семянок подсолнечника (масличности и содержание жирных кислот) под влиянием вариабельности сезонных условий года. У разных сортов подсолнечника при воздействии одних и тех же факторов среды биохимические показатели семянок изменяются неодинаково (табл. 5). У нового грызового сорта Бородинский интервал, варьирования масличности семянок составил 29,2-37,]%. У среднеспелых сортов - (Юбилейный 60, Мастер) маслообразовательный процесс ид£т. интенсивнее, соответственно значения верхнего и нижнего предела выше, чем у других сортов. Новый раннеспелый сорт № $16 практически не уступает по масличности семянок сортам среднеспелой группы. Ранги сортов по этому признаку сохраняются независимо от погодных условий вегетации. Наблюдаемые различия между сортами на.высоком уровне значимости в нашем эксперименте - результат различной нормы реакции сортов подсолнечника на изменяющиеся условия окружающей среды.

Таблица 5. Масличность абсолютно сухих семянок сортов подсолнечника, %

Краснодар, ВНИИМК. 2002 г.

Сорт Срок посева

I II 1 Ш | IV V

СУР 44,0 49,8 50,1 . 43,8 39,9

Богучарец 45,7 50,2 49,1 41,5 38,8

Р453 48,9 53,7 52,1 . 44,0 42,3

Круиз 43,2 50,2 49,1 38,9 41,7

№616 50,2 54,4 52,2 44,6 43,7

СПК 46,2 49,7 47,0 40,1 39,1

Бородинский 34,6 37,1 35,4 29,2 33,6 ■

Фаворит 49,0 53,7 50,3 42,2 39,6

Юбилейный 60 503 55,0 50,7 43,7 42.3

Мастер 52,8 55,7 52,2 44,9 43,8

НСР<» 1,9

При смещении фаз цветения и созревания в различные погодные и фо-топериоднческие условия контрастных сроков посева заметно изменяется относительное содержание олеиновой кислоты в масле, как обычных сортов, так и высокоолеинового Круиза (табл. б). Наиболее оптимальные погодные условия сложились при цветении к последней декаде июня - начале июля, поэтому у наиболее скороспелых сортов (СУР, Богучарец, Р 453) высокое содержание олеиновой кислоты на II сроке. У раннеспелых и среднеспелых сортов количество олеиновой кислоты постепенно сокращается от зимнего к поздним срокам посева в связи с понижением среднесуточной температуры и

сокращением длины дня в период "цветение-созревание". Биосинтез глицеринов олеиновой кислоты снижается в меньшей степени при поздних посевах у нового сорта м 616. В масле высокоолеинового сорта подсолнечника Круиз при посеве 1 августа содержание этой кислоты уменьшается в 2 раза. Апробированный способ контрастных' сроков посева необходимо использовать для физиологических и биохимических исследований экологической устой-чивости растений.

Таблица 6, Содержание олеиновой кислоты в масле подсолнечника, %

Краснодар, ВНИИМК, 2002 г.

Сорт Срок посева

I И П1 I IV V

СУР 40,6 42,5 38,3 24,5 13Д

Богучарец 40,1 47,2 37,4 24,6 11,2

Р 453 41,6 41,9 32,9 18,8 11,7

Круиз 77,6 77,3 66,9 62,0 38,0

№616 46,6 38,8 36,9 26,2 15,8

СПК 51,1 44,2 33,7 21,1 13,5

Бородинский 38,5 33,8 24Д 17,4 12,5

Фаворит 41,3 37,3 28,2 19,9 12,8

Юбилейный 60 39,3 34,0 27,9 15,3 12,2

Мастер 43.6 35,8 24,1 ш 11.1

НС?» 4,4

Определение границ варьирования фенологических, биометрических, биохимических признаков, а также величины продуктивности каждого сорта имеет важное значение, поскольку такой анализ позволяет выявить формы н вести отбор биотипов с относительно стабильными показателями хозяйственно ценных признаков в взрьирующих условиях среды.

На рост и развитие растеннй влияет комплекс факторов окружающей среды. Нашей задачей было определение степени зависимости выражения признака от наиболее влияющих абиотических факторов (влага, температура, свет) с помощью корреляционного анализа (табл. 7).

Таблица 7. Корреляционная зависимость (г) между факторами внешней среды и хозяйственно ценными признаками подсолнечника

Краснодар, ВНИИМК, 2000-2002 гг.

Фактор Вегетацнон ный период Масличност ь абс, сухих семянок Урожайность Сбор масла

Г биологических температур £ осадков Г световых часов 0,64 0,42 0,74 . 0,71 0.51 -0,13* 0Д7 0,18* 0,96 0,25 0,58 0,54

*- не существенна на 5% уровне значимости

Высокая корреляционная зависимость обнаружена между суммой биологических температур за вегетационный период и урожайностью и сбором масла. Количество осадков и сумма световых .часов оказывает меньшее влияние на значения хозяйственно важных признаков (за исключением вегетации* онного периода) по сравнению с температурой. Высокое значение коэффициента корреляции отмечается между суммой световых: часов и количеством дней до наступления физиологического созревания. Такая тесная взаимосвязь обусловлена тем, что такой показатель как сумма световых часов наиболее полно отражает сезонное изменение погодных условий, используемое в нашем эксперименте для изучения нормы реакции сортов подсолнечника.

ФИТОПЛТОЛОП1ЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОРТОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА

В целях разработки стратегии борьбы с болезнями важно знать причины изменчивости их распространения в зависимости от сорта и складывающихся факторов окружающей среды в период вегетации растений. Смещение сроков посева способствует усилению естественного заражения растений подсолнечника, предоставляя возможность для объективной оценки' устойчивости к .патогенам, сортов подсолнечника. Распространённость болезней в фазу созревания при контрастных сроках посева в годы исследований рассмотрим на примере очень очень раннего сорта СУР.

Таблица 8. Распространённость болезней сорта подсолнечника СУР, %

Краснодар. ВНИИМК

Год Срок посева Альтерна ' риоз Фуззриоз Сухая гниль Фом оз Фомопсис

' t •' Л ' * 90 90 90 0 30

И 80 70 85 40 25

1999 Ш 70 65 80 25 25

IV 23 65 5 0 0

V ' 7 36 0 0 0

I 23 63 б 0 13

II 0 50 50 . 0 7

2000 III 0 60 5 0 5

IV .. 65 35 10 10 5

V- . 28 . 22 8 0 0

I 35 55 70 35 10

II •• ' 'б 52 29 29 0

2001 III 15 - 40 50 50 35

IV 28 35 15 15 0

На каждом сроке посева сложились определённые пшротермические условия, которые в основном и повлияли на жизнедеятельность, как возбудителей болезней, так и растений подсолнечника. Избыточное увлажнение в

сочетании с невысокими температурами воздуха июня 1999 г. способствовали поражению альтернариозом 90% растений сорта СУР при I сроке (табл. 8). Частота встречаемости фузариоза — наибольшая при зимнем посеве, значительно меньше поражённых растений при IV сроке. Заражение сукой гнилью обычно происходит при созревании в летний период. Наибольшее поражение фомозом сорта СУР отмечается при всех сроках в 2001' г. Фомопсис отличается небольшой амплитудой варьирования по срокам посева (0-35%). ...

Таким образом, продолжительность вегетации подсолнечника и складывающиеся погодные условия на одних сроках посева позволяют сорту избегать массового заражения, а при других - обуславливают совмещение периодов распространения инфекции и благоприятных для заражения условий внешней среды с периодами высокой восприимчивости растения-хозяина. При I сроке посева чаще всего создаются условия благоприятные для заражения большинством патогенов, т. е. инфекционный фон обеспечивает более высокое поражение сортов в фазу созревания, и, напротив, поздние сроки посева характеризуются ослабленным инфекционным фоком.

Альтсрнэраоз Фугэриоэ Сухая гниль Нк- Фома* -О Фомопсис

СУР Р 451 '616 Бородинский Юбилейный 60

Вогучзрец Крут С ПК Фаворит Мастер

Рис. 2 Поражение грибными болезнями (%) сортов подсолнечника в фазу созревания, 2002 г.

Данные фитопатологнческих учетов при контрастных сроках посева в 2002 г. показывают высокую восприимчивость очень очень ранних сортов СУР и Богучарец к альтернарнозу, фузариоэу и сухой гнили (рис 2). Однако эти сорта менее поражаемы возбудителями фоиоза и фомопсиса. Среднеспелый Фаворит характеризуется равным поражением различными патогенами (15%). Высокая частота встречаемости фузариоза отмечается у большинства испытуемых сортов. Выявлены достоверные различия новых и коммерческих сортов подсолнечника по восприимчивости х таким опасным болезням, как фузариоз, сухая гниль и фомопсис.

АТТРАКТИВНОСТЬ СОРТОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ОПЫЛИТЕЛЕЙ

1 »ч 4 ■ ■ . ■ л ■

• Величина и . стабильность семенной продуктивности масличного подсолнечника, как. типичной- энтомофнльной культуры, зависит- от эффективного перекрёстного опыления различными насекомыми. Сезонная вариабельность погодных- условий неизбежно • приводит к изменениям - в биоце магической системе "растение-опылитель". -

-Видовой состав.насекомых, посещающих.корзинки подсолнечника, в основном состоит из представителей сем. пчелиных (Apidae): 4 вида пчёл, 5 видов шмелей (табл. 9). Доминирующим видом среди пчбл была медоносная пчела (Apis mettifera L.) за исключением III срока посева. ES численность по отношению ко всем видам изменялась от 4 до 87%. Преобладающий вид среди шмелей - Bombus terrestris L. При цветении подсолнечника в августе-сентябре (IH-V сроки) наблюдалось наибольшее видовое разнообразие пчелиных. Наряду с перепончатокрылыми постоянными посетителями и опылителями цветков являются некоторые виды двукрылых {Eristaiis tenax L).

Таблица 9. Видовой состав насекомых-опылителей подсолнечника, %

Краснодар, ВНИИМК, 2000-2001 гг.

Вид ■ Срок посева

✓ I | II- - | • III | IV | V

Apis meilífera L, Andrena albicans Müll.: Halietos scxcinctas F. Meilita leporina ftr, Bombus terrestris L." Bombus lapidarius L, Bombus silvarum L. Bombus agrorum F/ Bombus hortorum L. Eristaiis tenax L 87 48 4 24 22 7 . ' 2 7 16 18 0.0 7 2 5 1 1.4 3 6 4 46 50 21 24 0 16 3 4 0 1 16 20 10 - 0 0 /4 6 3 0. 0 1 0 1 1115 7

Энтомологическое обследование при контрастных сроках посева позволило определить основной видовой состав насекомых, доминирующие виды, а также сезонную изменчивость видового состава опылителей. 1: ' В целях достоверной оценки привлекательности сортов для различных видов опылителей-проводили учёт посещаемости насекомых при цветении подсолнечника в различных условиях (табл. 10). Наименьшее количество посещений различных опылителей в единицу времени наблюдалось у всех сортов при самом ракнем'сроке цветения в июне. Более интенсивный лёг насе-; комых можно отметить* при оптимальном и позднем сроках посева. Получен/ныв результаты исследований позволяют объективно дифференцировать сорта подсолнечника по аттрактивностн для опылителей.

Таблица 10. Посещаемость опылителями различных сортов подсолнечника, (штЛас)

Краснодар, ВНИИМК, 2002 г.

Сорт Срок посева Среднее

I » III | IV V

СУР , , 33 47 54 39 56 46

Богучарец 28 51 46 35 43 41

Р 453 31 62 47 37 50 45

Круиз 34 46 41 35 56 42

№616 45 53 43 40 47 46

СПК 45 61 56 49 67 56

Бородинский 34 52 47 43 58 47

Фаворит 30 45 48 66 50 48

Юбилейный 60 48 79 57 74 64 64

Мастер 45 70 63 71 62 62

HCPoi 8,9

Высокой аттракгивностью обладают среднеспелые сорта (Юбилейный 60, Мастер) и кондитерский сорт СПК. Другие изучаемые сорта подсолнечника характеризуются средними показателями количества посещений опыляющих насекомых в изменяющихся погодных условиях.

ОЦЕНКА СОРТОВ ПОДСОЛНЕЧНИКА ПО ПАРАМЕТРАМ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ И СТАБИЛЬНОСТИ

Значительное изменение абиотических и биотических факторов внешней среды при контрастных сроках посева позволяет оценить сорта подсолнечника по параметрам экологической пластичности и стабильности. Очень важно получить также хорошо различимые значения таких оценок, что позволяет описать индивидуальную реакцию сорта на изменение условий выращивания.

Наибольшей отзывчивостью на условия произрастания отличались сорта Березанский и Флагман, коэффициент регрессии (b¡) у них больше единицы (табл. 11). Это высоко пластичные сорта, реализующие потенциал продуктивности в благоприятных условиях возделывания. У сортов подсолнечника с коротким вегетационным периодом (СУР, Р 453) что говорит об их слабой отзывчивости на улучшение условий, но в плохих условиях показатели продуктивности у них мало снижаются. Наименьшее значение остаточной дисперсии S1^ (параметра стабильности)' по урожайности у Лакомки и по сбору масла у раннеспелого сорта Березанский. Среднеспелый сорт Флагман, обладая наибольшей урожайностью и масличностью семянок, характеризуется высокими значениями среднеквадратичных отклонений.

Таблица 11. Параметры экологической пластичности и стабильности сортов подсолнечника при контрастных посевах

Краснодар, ВНИИМК, 2000-2001 гг.

< Сорт По урожайности По сбору масла

Ь: I ' ' Б1* Ьг [

СУР Р453 Лакомка Береэалскнй Флагман 0,4" 11,4 ' 0,7 10,9 . 1,1 5,1 1 1,4" 10,3 1.4 • 153 0,1 2,3 . 0,7 2,5 • 1,0 1,7 ■ 1,5 1,2 1,7 3,8 !

Таким образом, снижение' необъективных оценок экологической адаптации можно достичь не за сч2т увеличения числа лет и мест сортоиспытания, а с помощью использования сезонных погодных условий при контрастных сроках посева. Использование модельного экологического эксперимента контрастных сроков посева позволяет установить существенные различия между сортами по их реакции на изменение условий внешней среды, что особенно важно для оптимального размещения сортов сельскохозяйственных культур в различных агроклиматических областях.

СОЗДАНИЕ СКОРОСПЕЛОГО ИСХОДНОГО СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ФОНЕ КОНТРАСТНЫХ СРОКОВ ПОСЕВА

Контрастные сроки посева мы , использовали в качестве фона для отбора скороспелых биотипов. В 1999 г. при различных сроках посева провощили групповое переопыление рано зацветших растений н на следующий год оценивали наиболее урожайные семьи с каждого срока в питомнике 1-гогодаизучения. "

Таблица 12. Варьирование продолжительности периода "всходы-цветение" селекционного материала подсолнечника, дней (мин.— макс.)

Краснодар. ВНИИМК, п>к 1-го года изучения, 2000 г.

Происхождение Срок посева Контроль 1 •»'

11 I" ш | IV

СУР 43-45 42-49 44-48 47 1

Р 453 49 45-51 49-56 50 -

БерезанскиЙ 52-53 53-56 56-58 56-

Флагман ' " 55-56 51-57 50-58 57

При зимнем .'посеве; происходит увеличение периода "всходы-цвётение" вследствие низкой среднесуточной температуры воздуха. В оптимальных условиях выращивания сорта подсолнечника наиболее выровнены

по этому признаку, о чём свидетельствует незначительный интервал варьирования периода от всходов до цветения (табл. 12). Внутрисортовое переопыление на III сроке посева оказалось эффективным для сортов СУР и Р453, у которых выделились растения подсолнечника с укороченным на 5 дней периодом. "всходы-цветение". Отдельные биотипы из сорта Березанский, отобранные на II сроке, также зацвели на 4 дня раньше контроля-суперэлиты этого же сорта. При посеве в июле из среднеспелого сорта Флагман удалось выделить растения, с сокращённым на 7 дней периодом "всходы-цвете и не".

Таким образом, высокая среднесуточная температура и сокращающийся фотопериод при посеве 1 июня и 1 июля приводит к расщеплению популяции подсолнечника по скорости заиветания, поэтому отбор при поздних сроках посева позволяет выделить формы с наименьшей продолжительностью периода "всходы-цветение".

Таблица 13. Характеристика сортов подсолнечника

Краснодар, ВНИИМК, КСИ, 2002 г.

Вегетаци Высота Масса Масличное Урожай Сбор

Сорт онный растени 1000 тьабс. ность масла

период, й. семянок. сухих семянок ,

дней см г семянок, % т/га т/га

№661 79 194 56,7 51,7 2,74 1,28

К-Флагман 91 223 54,4 55,3 331 1,65

НСРМ 0,41 0,21

№ 662 71 144 63,5 45,3 1,96 0,80

К-СУР 71 158 56,5 . 49.6 2.34 1,04

НСР„ 0,47 0,17

После оценки по потомству, резервы семян лучших семей очень очень раннего сорта СУР и среднеспелого Флагмана, которые наряду со скороспелостью обладали высокой урожайностью и масличностью семянок, высевали в питомниках направленного переопыления. В результате были получены селекционные сорта (сортообразцы), изучавшиеся в питомнике ко нкурсного'сорто испьгган ия.

Конкурсное сортоиспытание подученных соргообразцов показало, что раннецветущие биотипы сорта № 662, выделенные из очень очень раннего сорта СУР, не проявили большей скороспелости и не показали преимуществ по комплексу хозяйственно ценных признаков в сравнении с исходной популяцией (табл. 13). Отбор скороспелого селекционного материала из сорта Флагман, проведённый на III и IV сроках посева, был наиболее эффективен. Сорт ¿Г; 661 по урожайности, масличности и сбору масла несколько уступал исходной форме, однако созрел на 12 дней раньше.

ХАРАКТЕРИСТИКА НОВОГО.ОЧЕНЬ ОЧЕНЬ РАННЕГО СОРТА ПОДСОЛНЕЧНИКА СУР

.С 2003 гада проход!гг Государственное сортоиспытание новый очень очень ранний сорт подсолнечника СУР* (суперультраранний). Сорт характеризуется очень короткой продолжительностью периода от всходов до физиологической спелости (70-74 дня) и созревает на 20 дней раньше сортов среднеспелой группы (табл. 14).

Таблица 14. Характеристика очень очень раннего сорта СУР

КСИ

Вегста Высот Масс Маслич Урожа Сбор

Сорт Год ционны а' а ность Й ность масл

й растен 1000 абс. семянок а

период, ий, ссмян сухих г

ок, семянок

. * дней см г % т/га т/га

1999 74 -140 • 57.. 46,4 2,45 1,03

СУР 2000 70 160 - 58 45,5 2,07 0,85

2001 74 128 43 45,1 1,76 0,71

2002 72 145 57 49,0 2,34 1,03

2003 73 120 54 47,7 3,03 1,32

' ср. 73 139 55 46,7 2J4 0,99

к-Юбилейный 60 ср. 92 203 52 52.4 2,96 1.39

Растения сорта СУР низкорослые, с высотой стебля 120-160 см. Масса 1000 семянок варьирует от 54 до 58 г. Мзслнчность абсолютно сухих семянок в среднем за 5 лет составила 46,7%, в отдельные годы достигает 49%. Урожайность изменяется в зависимости от погодных условий от 1,76 до 3,05 т/га, но чаще всего близка к среднемноголетннм значениям (2,34 т/га). Сбор масла за последние 5 лет составил 0,99 т/га.

, ВЫВОДЫ . .

1. Агроклиматические ресурсы Центральной зоны Краснодарского края при значительном сдвиге датыпосевалозволяют получить отличающиеся тдротсрмнческис и фоголериодические. условия выращивания подсолнечника. При кошраепшх сроках'посева сумма биологических температур от, всходов до физиологической спелости варьирует от 1500 до 2400°С. Погодные условия за период вегетации по комплексному показателю -гидротермическому коэффициенту (ГТК) изменяются ог засушливых до избыточно увлажнённых. Динамика изменения длины дня и количество световых часов различны для каждого срока посева.

2. Выращивание сортов подсолнечника при контрастных сроках посева позволяет выявить скрытую изменчивость хозяйственно ценных признаков. Широкий размах фе! ¡оптической изменчивости количественных признаков сортов подсолнечника предоставляет широкие возможности для проведения отбора в различных направлениях.

3. Выявлена высокая достоверная корреляционная связь между среднесуточной температурой воздуха и продолжительностью периода "посев-всходы" (г*-0,84), "всходы-цветение" (г"-0,80), содержанием олеиновой кислоты (г=0,72). От суммы осадков в значительной мере зависит только период "noceв-всходы" (г-0,97), другие хозяйственно ценные признаки характеризуются средними значениями коэффициента корреляции (г10,3_0,7). Высокая степень сопряженности обнаружена между суммой световых часов и числом дней до наступления массового цветения (т=0,99), физиологического созревания (г=0,9б), количеством олеиновой кислоты в масле подсолнечника (г=0,84).

4. Основной видовой состав насекомых-опылителей представлен 9 видами перепончатокрылых н 1 видом двукрылых. Учёт посещаемости насекомых при ко1гтрасл1ых сроках посева показал, что кондитерские (СПК, Лакомка) и среднеспелые сорта (Юбилейный 60, Мастер, Флагман) обладают высокой аттрактивноегью, другие — характеризуются средними ей значениями.

5. Отличающиеся погодные условия при контрастных сроках посева создают естественный провокационный фон для развития болезней подсолнечника, что позволяет за короткий отрезок времени установить четкие сортовые различия по устойчивости к болезням.

6. Выращивание подсолнечника на фоне оптимальных и стрессовых условий • внешней среды при контрастных сроках* посева позволяет достоверно оценить сорта подсолнечника по параметрам экологической пластичности и стабильности в минимально короткий срок. Высокую экологическую пластичность по урожайности и сбору масла показывают среднеспелые сорта (Флагман, Юбилейный 60, Мастер), а наиболее стабильными по аналогичным показателем были сорта раннеспелой группы (Лакомка, СПК, Круиз, № 616).

7. Установлена эффективность отбора раннеспелых биотипов на фоне поздних сроков посева 1 нюня н 1 июля. За один цикл отбора получен исходный селекционный материал с сокращённым на 12 дней периодом вегетации по сравнению с исходной формой.

8. Новый очень очень ранний сорт подсолнечника СУР созревает на 10 дней раньше исходной популяции и на 20 дней — среднеспелой группы сортов. Очень короткая продолжительность вегетационного периода (70—74 дня) и высокие значения урожайности (2,34 т/га) и сбора масла (0,99 т/га) сорта СУР н позволяют выращивать его в различных агроклиматических областях России.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ, СЕМЕНОВОДСТВА И ПРОИЗВОДСТВА

1. Сортовые особенности изменения вегетационного периода, величины и качества урожая маслосемян, доученные на фоне контрастных сроков посева, необходимо учитывать при внедрении подсолнечника в новые раЛоны возделывания, ;. ■ ,

2. Отбор скороспелых форм подсолнечника эффективнее проводить при -летних сроках посева. ~

3. Способ контрастных сроковпосева необходимо использовать .для

. надежной фнто патологической оценки сортов • подсолнечника и отбора

устойчивых биотипов.____

4. Использовать способ контрастных сроков посева для опенки сортов подсолнечника по параметрам экологической пластичности и стабильности.

5. Сверхранний посев (февраль-март) сортов подсолнечника среднеспелой группы (Флагман, Мастер, Юбилейный 60, Лидер) обеспечивает прибавку урожая маслосемяи и позволяет провести уборку в более ранние сроки.

6. Посев высокоолеинового сорта подсолнечника Круиз необходимо проводить только в оптимальные сроки. При более поздних сроках посева .(июнь-июль) резко снижается содержание олеиновой кислоты в масле этого сорта.

7. Новый очень очень ранний сорт СУР рекомендуется к возделыванию для

. . всех зон сельскохозяйственного производства, а также предлагается

использовать для повторных (поукоскых и пожнивных) посевов и в качестве страхового для пересева погибших посевов.

• СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Волошина О.М. Влияние фотопериолических условий различных сроков посева на продолжительность межфазных периодов у сортов

• подсол иечника/ДОзу ч.-техн. бюлл. ВНШ1МК. — Краснодар, 2001. — Вып. 124. - С. 62-66.

2. Волошина О.И. Использование способа контрастных посевов для оценки экологической пластичности и стабильности сортов подсолнечника^ нф.

' листок Ц1 ГШ, Кг1 02-02. — Краснодар.—2002.

3. Волошина О.И, Результаты оценки экологической пластичности и стабильности сортов ' " подсоднечника//Научное обеспечение агропромышленного комплекса, т (Мат/ IV регион. науч.-практ. конф. молодых учСиых, 28-29 ноября 2002 г.), - Краснодар,- 2002. - С. 11-12.

4.' Бородин СР., Волошина О.Н. Изучен!« аттрактивных свойств сортов подсолнечника и видового состава опылителей на фоне контрастных сроков посевам/Актуальные'вопросы селекции; технологии и переработки масличных культур. — (Сб. докл. 2-й межд. конф. молодых учёных и специалистов, 1-2 марта 2003/ВНИИМК). - Краснодар. - 2003.- С. 23-30.

5. Волошина О.И. Создание скороспелого исходного селекционного материала на фоне контрастных сроков посева//Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений. — (Сб. тезисов II межд. конф.молодых ученых, 19-23 мая2003),-Харьков.-2003.-С. 135- 136.

6. Бородин С.Г., Котлярова H.A., Волошина О.И. Использование контрастных сроков посева для оценки устойчивости к болезням сортов подсолнечника//Сб. науч. тр. ВНИИМК (Материалы межд. конф., посвящённой 90-летию ВНИИМК). - Краснодар. - 2003. - С. 41-48.

7. Волошина О.И. Влияние контрастных сроков сева на маслнчность и жирнокнслотный состав масла подсолнечникам/Технологические свойства новых гибридов и сортов масличных и эфиромасличных культур. Научно-технические аспекты производства экологически чистых масел белковых продуктов с высокими потребительскими качествами, - (Сб. докл. межд. науч.-пракг. конф., 5-6 июня 2003). - Краснодар. - 2003. - С. 55-61.

8. Бородин С.Г., Пигрова С.К., Волошина О.И. Новый очень очень ранний сорт подсолнечника СУР/Инф. листок ЦНТИ, № 175-03. - Краснодар. — 2003.

9. Бородин С.Г., Волошина О.И. Влияние критических (сверхранних и летних) сроков посева на продуктивность подсолнечника/Инф. листок ЦНТИ, № 174-03. - Краснодар. - 2003.

10.Бородин СР., Децына A.A., Котлярова И.А., Волошина О.И. Сорта л од солнечника/Ре ко меидацин, Краснодар. — 2003. — 8 с.

Отпечатано в ООО РИЦ «Мир Кубани», г.Краснодар, ул.Красная, 83, оф. Тираж 130 экз.