Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Морфобиологические и хозяйственно-ценные характеристики зернокормового сортотипа тритикале в связи с селекцией в Краснодарском крае

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Морфобиологические и хозяйственно-ценные характеристики зернокормового сортотипа тритикале в связи с селекцией в Краснодарском крае"

РГ6 од

- 8 ОКТ ШЬ

На правах рукописи

Ковтуненко Виктор Яковлевич

МОРФОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗЕРН0К0РМ0В0Г0 СОРТОТИПА ТРИТИКАЛЕ В СВЯЗИ С СЕЛЕКЦИЕЙ В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ

Специальность: 06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

КРАСНОДАР - 1996

Работа выполнена в Краснодарском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте сельского хозяйства им. П.П.Лукьяненко в 1991-1993 году.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

Тимофеев В.Б.

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

Зеленский Г.Л.

кандидат сельскохозяйственных наук, Васюков П.П.

Ведущее предприятие - Всероссийский НИИМК

им. В.С.Пустовойта

Защита диссертации состоится " 1996 г.

часов на заседании диссертационного совета Д 020.66.01 во

Всероссийском научно-исследовательском институте риса по адресу: 353204, г. Краснодар, п.Белозерный.

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

Автореферат разослан " £> " 1996

¥

в

г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук Сорочинская Е.М.

Общая характеристика работы

Актуальность теш. Одним из крупнейших достижений современной селекции является создание тритикале - нового вида сельскохозяйственного злака продовольственного, зернофуражного и кормового направления.

В Краснодарском крае возделываются на зерно и зеленую массу зернокормовые сорта тритикале: включенные в Государственный реестр Амфидиплоид зеленый, Краснодарский зернокормовой, Конвейер и проходящие испытание Славянин и Стрелец. Эти сорта несут доминантный ген карликовости от ржи ЕМ-1, имеют толстый, прочный, высокоустойчивый к полеганию стебель высотой 110-120 см., способны давать высокий урожай зерна (80-100 ц/га) и зеленой массы (450-650 ц/га). Возделывание в производстве зернокормовых сортов тритикале дает возможность обеспечения животноводства Краснодарского края зелеными кормами, а также создания сырьевой базы для заготовки силоса, сенажа, травяной муки, гранул, брикетов, комбикормов. Высокий потенциал урожайности зерна и зеленой массы и их высокие кормовые достоинства, экологическая чистота и почвозащитные свойства свидетельствуют о перспективности зернокормового сортотипа тритикале и необходимости более глубокого изучения агробиологических особенностей в связи с дальнейшим селекционным улучшением и созданием качественно новых высокоурожайных сортов применительно к почвенно-климатическим условиям Краснодарского края.

Дель и основные задачи исследований. Цель - изучение морфоби-ологических и хозяйственно-ценных характеристик зернокормовых сортов озимого тритикале в связи с селекцией в условиях Краснодарского края.

В задачи исследований входило:

1. Изучить основные количественные признаки структуры зерновой продуктивности и характер корреляционных связей между ними у растений зернокормовых тритикале.

2. Определить степень сопряженности между зерновой продуктивностью и основными количественными признаками у растений зернокормовых тритикале. Выявить среди них главные, с точки зрения использования при отборе и браковке в селекции зернокормовых тритикале на зерновую продуктивность.

3. Дать оценку изучаемых сортов и линий зернокормового трити-

- г -

кале по признаку пластичность-стабильность в системе взаимодействия "генотип-среда" по урожаю зерна и зеленой массы на фоне трех лет испытаний по разным предшественникам. ■'

4. Изучить характер прохождения начальных этапов органогенеза растениями зернокормовых тритикале в зависимости от разных сроков сева, норм высева и предшественника.

На основании этого выделить наиболее высокоурожайные сорта зернокормового направления, максимально приспособленные к условиям Центральной зоны Краснодарского края и подготовить рекомендации для их возделывания в связи с сроками сева, нормами высева и разными предшественниками.

Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые в условиях Центральной воны Краснодарского края изучены морфобиологи-ческие и хозяйственно-ценные характеристики зернокормовых сортов озимого тритикале селекции КНИИСХ. Определены корреляционные связи между количественными признаками и зерновой продуктивностью растений зернокормовых тритикале, которые могут быть использованы для повышения эффективности отборов в селекции зернокормовых сортов тритикале.

Впервые дана оценка изучаемых сортов и линий по признаку пластичность-стабильность, в системе взаимодействия "генотип-среда" на фоне трех лет испытаний по разным предшественникам.

Впервые изучен характер прохождения начальных этапов органогенеза изучаемых сортов и линий по разным предшественникам, а для сортов Амфидиплоид зеленый, Краснодарский зернокормовой, Конвейер и "Славянин и в зависимости от разных сроков сева и норм высева.

" "Полученный экспериментальный материал позволил дать научно обоснованные рекомендации производству по возделыванию зернокормовых тритикале и послужил основанием для передачи в ГСИ сортов Стрелец, Гренадер и Рус.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены в 1991-1993 гг. на методических комиссиях селекционных отделов Краснодарского НИИСХ им. П.П.Лукьяненко, на Всероссийской конференции молодых ученых по кормопроизводству (Липецк, 1995) и на конференции молодых ученых "Наука - растениеводству" (Краснодар, 1995), где работа была удостоена диплома.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликованы 3 научные статьи, и 3 статьи находятся в печати.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания исходного материала и методики исследований, экспериментальной части, выводов и рекомендаций селекции и производству; включает 9 рисунков и IV таблиц в тексте и 18 таблиц и 3 рисунка в приложении. Список использованной литературы содержит 206 наименований, в том числе 40 работ зарубежных авторов.

Условия материал и методика проведения исследований

Исследования выполнены на опытных полях отдела селекции пшеницы Краснодарского НИИСХ им.П.П.Лукьяненко в 1991-1993 гг.

Почвы представлены сверхмощным малогумусным выщелоченным черноземом. Климат места проведения опытов умеренно континентальный, характеризуется жарким летом, мягкой зимой и слабо выраженными переходными сезонами года. Осадков в среднем выпадает 600 мм. в год, среднегодовая температура воздуха +10,8 °С. Годы проведения экспериментов (1991-1993) характеризовались достаточным запасом влаги в пахотном горизонте почвы во время посева, мягкими зимами с частыми оттепелями и возобновлением вегетации растений, значительным количеством осадков в виде ливней после выколашива-ния, что в целом способствовало хорошему росту и развитию растений тритикале.

Учетная площадь делянки 20 м2, повторность четырехкратная, на фоне четырех предшественников (горох, пшеница, кукуруза, конопля) в 1991-1992 годах и на фоне трех предшественников (горох, пшеница, рапс) в 1993 году по шести сортам и линиям зернокормового тритикале (АД зеленый - стандарт по зеленой массе, Краснодарский зернокормовой, Конвейер, Славянин и линии 1789ТЗ, 1673Т25), по трем сортам и линиям зернового тритикале (АД 60 - стандарт по зерну, и линии 1464Т10 и 1668Т202), и по одному сорту озимой мягкой пшеницы Партизанка.

Нормы высева (2,3,4,5 млн. всхожих зерен на га.) и сроки се-ва(ранний - 1-7 октября, средний(оптимальный) - 10-20 октября, поздний - 20-29 октября, очень поздний - 31 октября - 6 ноября) изучали на 4 сортах ( АД зеленый, Краснодарский зернокормовой, Конвейер, Славянин).

Агротехника в опытах: по предшественнику горох на зерно, пшеница - почву лущили дисковыми лущильниками; удобрения вносили из расчета - ЫзоРвоКзо» в ранне-весеннюю подкормку - Ызо; вспашку проводили на глубину 20 - 25 см. с последующим дискованием в 3 -4 следа; делали 2-3 культивации паровыми культиваторами, и предпосевную культивацию с лапами бритвами; по предшественнику конопля, кукуруза - лущение дисковыми лущильниками в 3 - 4 следа; плоскорезная обработка; предпосевная культивация. Перед плоскорезной обработкой вносили удобрения из расчета - ИзоРбоКзо (основные) и ранне-весенняя подкормка - N30.

Посев конкурсного сортоиспытания по предшественникам, срокам сева проводили сеялкой ССФК7-10 с иордовским высевающим аппаратом, с нормой высева 5 млн. всхожих семян на гектар. Фенологические наблюдения (посев, всходы, кущение, выход в трубку, выколаши-вание, молочная спелость, полная спелость), оценку поражения болезнями, оценку на полегание и др. проводили по методике Госсортоиспытания. Морозостойкость растений проверяли путем прямого промораживания конкурсного испытания, посеянного в ящиках в морозильных камерах фитотрона по методике, разработанной и используемой в КНИИСХ / Тимофеев В.Б..Пучков ю.М., 1976г./. -

Для структурного анализа брали пробные снопы с корнем в трех повторениях в период восковой спелости растений. Учет урожая проводили путем взвешивания зерна после уборки комбайном Сампо-500. Урожай зеленой массы учитывали в фазе полного выколашивания путем скашивания метровых (1м2) площадок на опытных делянках в трехкратной повторности. Изучение начальных стадий органогенеза растений тритикале проводили по методике Ф.М.Куперман (1962 г.) в динамике: перед уходом в зиму, после схода снега и далее через каждые 10 дней до полного выхода в трубку с каждой исследуемой полевой делянки отбирали по десять растений (а из них по десять главных побегов), препарировали их и измеряли длину конуса нарастания под микроскопом МБС2.

Математическую обработку опытных данных проводили по Б.А. Доспехову (1985г.), для выявления экологической адаптивности сортов, разделения их на группы по пластичности и стабильности использовали методику А.М.Бурдуна и Л.М. Лопатиной (1988г.).

Результаты исследований

1. Основные количественные признаки структуры зерновой продуктивности растений и их корреляционные связи у зернокормового сортотипа тритикале

Основные количественные признаки у растений зернокормовых тритикале. Зернокормовые сорта тритикале по высоте растений превышают пшеничный стандарт Партизанку (+22см.) и зерновой стандарт АД60 (+15см.), но имеют исключительно прочный неполегающий стебель и по длине верхнего междоузлия близки к ним. Доминантный ген карликовости Н15 присутствующий в генотипе зернокормовых сортов, сильнее укорачивает верхнее междоузлие, доля которых в общей высоте растения составляет 33% ( от 29% у Славянина до 34% - у Стрельца). У Партизанки и АД60 рецессивные гены карликовости слабее действуют на верхнее междоузлие, его доля от общей высоты растения составляет 38% (Табл. 1).

По способности куститься, зернокормовые сорта занимают промежуточное положение между пшеницей и зерновым сортом АД60, а зерновой сорт Рус практически не отличается от пшеницы. Зернокормовые сорта тритикале превышают пшеницу и зерновой сорт АД60 по весу растения и его составных частей, длине колоса и числу колосков з нем, весу соломы с растения.

Потенциал крупного многоколоскового колоса зернокормовых сортов (28-32 колоска в колосе при 22-24 колоска у АД-60 и 18-20 колосков у Партизанки) используется еще далеко не полностью и по числу зерен в колосе они не имеют заметных преимуществ в сравнении с зерновым тритикале, хотя и превосходят пшеницу. Соотношение зерна к соломе у зернокормовых сортов меньше (53%), чем у зернового сорта тритикале АД-60 (79%) и пшеницы Партизанка (64%).

Абсолютные цифры элементов продуктивности подвержены изменчивости по годам и в зависимости от сорта и предшественника, однако характер их соотношения сохраняется.

Одной из основных задач селекции зернокормовых сортов тритикале является повышение озерненности колоса и доли зерна в общей биомассе растения, а значит и повышение потенциала зерновой продуктивности.

Корреляционные связи между количественными признаками. Знание

Таблица 1

Характеристика зернокормового сортотипа тритикале по количественным признакам (КСИ, среднее за 1991-1993 гг.)

-1-1-1-

| Среднее | АД 60 |Парти-,| |по б зер- I зерновой|занка, |НСР I нокормо- |тритика-|пшеница|0,05 |вым сортам| ле (ст)| (ст) |

N

п/п

Количественные признаки

1 Высота растений, см 116,2 101,0 94,0 4,41

2 Длина верхнего междоузлия,см 38,4 38,8 35,7 1,71

3 Кустистость общая,шт 4,2 3,8 5,0 0,47

4 Кустистость продуктивная, шт 3,7 3,6 4,7 0,45

5 Масса растения, г 18,4 14,3 12,0 2,03

6 Масса главного побега, г 5,8 4,9 3,3 0,41

7 Масса колосьев с дополнитель-

ных побегов,г 7,4 6,5 5,5 0,88

8 Масса главного колоса, г 3,2 3,0 1,9 0,22

9 Длина главного колоса, см 11,2 9,3 9,2 0,53

10 Колосков в колосе, шт 29,9 23,4 18,9 1,17

11 Зерен в колосе, шт 45,1 45,0 34,1 3,75

12 Масса зерна с колоса, г 2,1 2,1 1,4 0,18

13 Масса зерна с растения, г 6,4 6,3 4,7 0,75

14 Масса колосьев растения, г 10,6 9,5 7,4 0,92

15 Масса соломы с растения, г 12,0 8,0 7,3 1,46

16 Соотношение зерна и соломы 0,53 0,79 0,64 0,06

закономерностей изменчивости и характера корреляционных связей хозяйственно ценных признаков между собой и непосредственно с зерновой продуктивностью во многом определяет селекционный успех (П.П.Лукь яненко,1973).

Корреляционные связи количественных признаков между собой и с зерновой продуктивностью растений озимых тритикале изучали: Костомаров В.Н.(1987) и Шорин Н.В.(1990) в условиях Лесостепей Западной Сибири, Корень Л.В.(1985) в Белорусии, Медведев A.M. и др. (1990) в Ставропольском крае, Мищенко C.B.(1989) в условиях Кир-гизстана. Основной работой по изучению 22-х количественных признаков у зерновых тритикале и их корреляционных взаимосвязей явля-

ется работа Гужова Ю.Л.(1987) и его аспирантов Кесаварао П.С. и Велланки Р.К.(1982) выполненная в условиях Юга Украины.

Для условий Краснодарского края подобная работа на примере зернокормовых сортов выполняется нами впервые. Данные 28 600 измерений 13 количественных признаков (1-13, Табл.1) в 110 опытах (за три года) по изучаемым сортам были подвергнуты математической обработке методом парных корреляций. Оценка парной корреляции 13 изучаемых признаков между собой (каждый с каждым) позволяет разделить их по тесноте связи на три группы: сильная (г>0,7), средняя (г=+0,7...+0,3), слабая (г<0,3). В практической селекции имеют значение первые две группы (Табл. 2).

Таблица 2

Группы признаков элементов структуры растения зернокормовых тритикале по степени корреляционных связей между ними

I

Сильная (г > 0,7) | Средняя (г=+0,7...+0,3)

_I_

3-4;3-5;3-7;3-13;4-5;4-7;4-13; 5-7;5-13;6-8;7-13;8-12;11-12.

1-2;5-8;5-9;5-10;5-11;5-12;6-7;

6-9;6-10;6-11;6-12;6-13;7-8;7-9;

7-10;7-11;7-12;8-9;8-10;8-11;

8-13;9-10;9-11;9-12;9-13;10-11; 10-12;10-13;11-13;12-13.

Достоверно при Р=0,05

Для зернокормовых сортов тритикале характерна высокая сопряженность (г>0,7) кустистости общей (3) и продуктивной (4) между собой и с массой растения (5), массой колосьев с дополнительных побегов (7) и массой зерна главного колоса (12); кроме того, имеет место высокая корреляционная связь массы растения (5) с массой колосьев с дополнительных побегов (7) и массой зерна с главного колоса (12), а также между массой главного побега (6) и массой главного колоса (8), массой колосьев с дополнительных побегов (7) и массой зерна с растения (13), массой главного колоса (8) и массой зерна с главного колоса (12), числом зерен в главном колосе (11) и массой зерна главного колоса (12). Еще более широко представлена средняя степень корреляционных связей между элементами структуры урожая (г=+0,7...+0,3). Так, например,масса растения

(5) и ее составные части (6,7,8) сопряжены с длиной главного колоса (9), числом колосков и зерен в колосе (10,11), массой зерна в колосе (12).

Корреляционные связи зерновой продуктивности растений зерно-кормовых тритикале с количественными признаками. При селекции тритикале на зерновую продуктивность особенно важное значение приобретает характер ее связи с количественными признаками.

По тесноте корреляционной связи с зерновой продуктивностью изученные 12 количественных признаков разделяются на три группы:

- сильная (положительная) зависимость (г>+0,7): кустистость общая и продуктивная, масса растения и масса колосьев с дополнительных побегов. Рассчитанные во все годы по всем предшественникам величины коэффициентов были более 0,7 и нередко приближались к единице, близко к функциональной зависимости (чаще по жестким предшественникам конопля и кукуруза) как у зернокормовых сортов, так и у зерновых сортов тритикале и у пшеницы Партизанки;

- средняя сопряженность (г=+о,7...+0,3) масса главного стебля, главного колоса, зерна с главного колоса, а также элементы продуктивности колоса: длина, число колосков, число зерен. Величина коэффициента корреляции в пределах +0,7...+0,3 колеблется по годам и предшественникам у всех изученных сортов, но характер сопряженности сохраняется. У зернокормовых и зерновых сортов тритикале влияние предшественника на величину коэффициента корреляции проявляется сильнее, чем у пшеницы, она чаще достигает более значительной величины (>0,5) по жестким предшественникам (конопля, кукуруза, пшеница), чем по гороху и рапсу.

- слабая и неустойчивая сопряженность ( г<0,3): высота растения и длина верхнего междоузлия, г колеблется от 0 до 0,3 (реже до 0,5) в зависимости от года, предшественника, сорта и может иметь отрицательный знак, в частности по длине верхнего междоузлия (Таблица 3).

Если рассматривать характер корреляционных связей по каждому сорту отдельно на протяжении трех лет на фоне разных предшественников, то большого генотипического полиморфизма по этим связям не наблюдалось. Поэтому усредненные коэффициенты корреляции по группе зернокормовых сортов по всем опытам можно рассматривать как наиболее объективно характеризующие зернокормовой сортотип тритикале.

Таблица 3

Корреляционные связи массы зерна с растения с количественными признаками ( 1991-1993 гг)

~г

Количественный признак N п/п

| Коэффициенты корреляции в зависимости от генотипа

I . II I II

|Среднее по б |1798ТЗ|1464Т10|Гренадер|АД 60|Партизанка |зернокормоЕым| !

! сортам | |

_1_

л X 0,15 0,32 0,38 0,31 0,36 0,34

2 0,14 0,26 0,25 0,38 0,10 0,17

3 0,76 0,70 0,75 0,75 0,75 0,72

4 0,80 0,77 0,80 0,74 0,81 0,76

5 0,91 0,91 0,94 0,94 0,94 0,88

6 0,47 0,44 0,45 0,54 0,45 0,45

< 0,94 0,91 0,96 0,95 0,96 0,94

8 0,47 0,49 0,42 0,52 0,51 0,44

д 0,32 0,37 0,33 0,43 0,40 0,42

10 0,36 0,35 0,32 0,44 0,37 0,32

11 0,44 0,52 0,33 0,51 0,43 0,42

12 0,44 0,56 0,37 0,49 0,43 0,49

Достоверно при Р=0,05

2. Особенности влияния факторов генотип, год и предшественник на урожай зерна и зеленой массы озимых зернокормовых сортов тритикале

Н.И.Вавилов считал, что сортовые различия по продуктивности, несомненно велики, но исследование этих различий необходимо вести в зависимости от внешних условий. При этом, максимальные величины урожая для различных сортов проявляются в разных условиях. Научно обосновано, что дальнейший рост продуктивности зерновых культур в значительной степени обусловлен оптимизацией взаимодействия в системе генотип-среда (Жученко А.А.,1993, Шевелуха В.С.,1993, Гончаренко А.А.,1995). В современном земледелии для наиболее полной реализации достижений селекции сорт должен иметь определенную

пластичность по отношению к конкретным условиям среды, где пластичность - это адаптивная реакция генотипов на изменение условий внешней среды, приводящая к соответствующему изменению продуктивности или других признаков организма (БурдунА.М., Лопатина Л.М., 1988).

Урожай зерна. В наших опытах у зернокормовых сортов тритикале среднее значение урожая зерна из 440 наблюдений составило 62,3 ц с 1 га, что свидетельствует о высоком потенциале зерновой продуктивности изучаемых сортов и линий и достаточно высоком агрофоне. Сортовые различия по предшественникам значительны от самых высоких у Стрельца (74,4 ц/га) и Руса (72,4 ц/га) до самых низких у линии 1668Т202 (47,0 ц/га) и пшеницы Партизанка (49,8 ц/га) (Табл. 5).

С помощью трехфакторного дисперсионного анализа мы определили доли вкладов отдельных факторов (генотип, год, предшественник) в общую величину изменчивости урожая зерна зернокормового сортотипа тритикале (Табл. 6).

Из результатов анализа следует, что урожай зерна больше всего лимитирован погодными условиями сельскохозяйственного года и во многом зависит от предшественника и взаимодействия генотип х год. Довольно большая доля влияния взаимодействия генотип х среда дает нам право эффекты взаимодействия каждого генотипа с условиями среды разложить на параметры пластичности и стабильности.

В основе анализа лежит оценка регрессии генотипа на условия среды. Коэффициент регрессии сортов по урожаю на разные условия среды является показателем их пластичности в генетическом смысле. В результате расчетов, для каждого генотипа были получены линейные регрессионные модели реакции изучаемых сортов на различные предшественники по годам (Рис. 1).

Оценка пластичности показывает.что наибольшая степень реакции у генотипов зерновых сортов тритикале АД-60 и 1668Т202, которые в 1991 году по предшественнику горох дали наибольший урожай зерна (91,1 и 84,8 ц с 1 га соответственно) при индексе 14,9 и максимально снизили урожай зерна в 1992 году по "жесткому" предшест-

Таблица 5

Урожай зерна тритикале по предшественникам (1991-1993гг.).

N | |_Ц/га по предшественникам___

п/п| Сорт, линия |горох|пшеница|кукуруза|конопля] рапс ¡среднее

'_I_J_I_I_I_I_

Зернокормовая группа

1 АД Зеленый (ст) 64,7 55,0 66,4 57,6 71,0 61,7

2 Краснодарский

Зернокормовой 67,3 59,1 63,6 57,8 69,5 62,9

3 Конвейер 64,4 56,7 67,0 54,5 69,0 61,4

4 Славянин 66,6 63,4 62,8 58,3 70,5 63,9

5 1789ТЗ 74,4 61,6 69,0 60,3 70,0 67,0

6 1673Т25 64,9 59,0 65,4 55,1 66,5 61,7

Среднее по группе 67,0 59,1 65,7 57,3 69,4 63,1

Зерновая группа

7 АД-60 (ст) 64,0 64,2 63,3 46,3 62,0 60,0

8 1464Т10 72,4 67,8 67,8 55,4 71,3 67,1

9 1668Т202 65,3 66,9 52,4 47,0 66,3 60,2

Среднее по группе 67,2 66,3 61,2 49,6 66,5 62,4

10 Партизанка (ст) 59,8 53,0 61,0 49,8 64,3 56,7

НСР05-1.9,средний урожай по опыту 62,3 ц с 1 га

Таблица 6

Результаты 3-х факторного дисперсионного анализа данных урожайности зерна (1991-1993гг.)

Источники i i : I |Доля влия-| i (Комментарии на

варьирования | ЧСС |ния, Z | Рф F05 1 5 % уровне

1 I 1 i i i | значимости i

А (генотип) 9 5 19,8 1,9 достоверно

В (год) 2 46 902 3,9 достоверно

С (предшественник) 3 10 94,8 2,7 достоверно

Взаимодействие АВ 18 9 18,6 1,9 достоверно

Взаимодействие АС 27 6 6,4 1,6 достоверно

Взаимодействие ВС 6 6 31,5 2,7 достоверно

Взаимодействие ABC 54 12 6,9 1,6 достоверно

Случайные факторы 158 6 - -

Примечание: относительная ошибка опыта - 3,6

Урожай зерна, ц/га

Индексы среды

■ 1 АД Зеленый ---2 Краснодарский зернокормовой

■ 3 Конвейер ---4 Славянин

■ 5 1789ТЗ (Стрелец) -6 1673Т25

-7 АД 60 - - -8 1464Т10 (Рус)

■ 9 1668Т202 -10 Партизанка

Рис.1 Линии регрессии урожая зерна на индексы среды, 1991-1993

веннику конопля (38,0 и 38,7 ц/га соответственно) при индексе -15,9. Зернокормовые сорта АД Зеленый, Краснодарский Зернокормо-вой, Конвейер, Славянин относятся к низкопластичным (в<1), урожай зерна у которых близка к среднегрупповой, они не дают сверхбольших прибавок в благоприятных условиях возделывания, но и резко не снижают урожай в более жестких условиях. Особого внимания заслуживают линии 1789ТЗ и 1464Т10, средние значения урожая у которых саше высокие (67,0 и 67,1 ц/га соответственно или на 4,7-4,8 ц/га выше среднего значения в опыте), максимальный урожай (в 1991г. по предшественнику горох) составил 83,4 и 80,5 ц/га соответственно и был близок к максимальному урожаю высокопластичного зернового сорта АД-60 и линии 1668Т202, но в отличии от последних в жестких условиях возделывания (1992г.), предшественник конопля) урожай зерна у линий 1789ТЗ и 1464Г10 был достаточно высоким (54,2 и 51,7 ц/га соответственно). Данные 1994 года подтвердили высокую надежность этих линий по зерновой продуктивности, что позволило отнести их к зерновой группе и передать на ГСИ под названием Стрелец (1789ТЗ) и Рус (1464Т10).

Урожай зеленой массы. Среднее значение урожая зеленой массы из четырехсот наблюдений составило 453,2 ц с 1 га (Табл. 7).

Зернокормовые сорта тритикале в среднем по всем опытам и по всем предшественникам превышают по урожаю зеленой массы зерновой стандарт АД-60, зерновую группу тритикале и пшеницу Партизанка.

Доля влияния в общем варьировании урожая зеленой массы составляет: генотипов -15,8%; погодных условий года - 26,7%; предшественников - 24,2%; взаимодействия генотип-год - 0,5%; генотип-предшественник - 3,1%; год-предшественник - 7,7% (Табл.8).

Следует отметить значительное повышение доли влияние факторов "генотип" и "предшественник" и уменьшение доли влияния фактора "год" на урожай зеленой массы в сравнении с характером их влияния на урожай зерна.

Из дисперсионной раскладки влияния трех учтенных факторов следует, что урожай зеленой массы более всего лимитирован погодными условиями года, предшественниками и генотипом. Для всех сортов зернокормовой группы характерна высокая пластичность (коэффициент регрессии на среды у всех 6-ти зернокормовых сортов больше 1) (Рис. 2).Выделяются сорта Краснодарский Зернокормовой (Ь=1,25) и Конвейер (Ь=1,22). Для зерновой группы тритикале и пшеницы ха-

Таблица 7

Урожай зеленой массы тритикале (1991-1993гг.)

-1-1-

N | |_ Д/га по предшественникам__

п/п| Сорт, линия |горох|пшеница|кукуруза|конопля| рапс |среднее

_I_I_I_:_I_I_I_

Зернокормовая группа

1 АД Зеленый (ст) 615 554 537 407 532 537,6

2 Краснодарский

Зернокормовой 706 658 489 424 562 582,1

3 Конвейер 601 522 455 314 393 447,8

4 Славянин 529 490 488 359 448 471,1

5 1789ТЗ 589 565 479 373 407 500,9

6 1673Т25 501 463 450 341 478 448,9

Среднее по группе 590 542 483 370 470 503,1

Зерновая группа

7 АД-60 (ст) 392 452 299 305 332 362,7

8 1464Т10 556 464 332 378 497 451,5

9 1668Т202 388 445 305 317 357 365,8

Среднее по группе 445 454 312 333 396 393,3

10 Партизанка (ст) 399 382 269 261 312 333,5

НСРо5~34,9, средний урожай по опыту 453 ц/га

Таблица 8

Результаты 3-х факторного дисперсионного анализа показателей урожая зеленой массы

Источники варьирования i 1 | чсс 1 1 i |Доля влияния, % 1 1 I 1 1 Рф 1 i F05 [Комментарии на | 5 % уровне | значимости

А (генотип) 9 15,8 28,7 1,9 достоверно

В (год) 2 26,7 235,3 3,9 достоверно

С (предшественник) 3 24,2 107,3 2,6 достоверно

Взаимодействие АВ 18 0,5 1,9 1,3 достоверно

Взаимодействие АС 27 3,1 2,4 1,5 достоверно

Взаимодействие ВС 6 7,7 17,8 2,6 достоверно

Взаимодействие ABC 54 3,6 1,8 1,5 достоверно

Случайные факторы 237 18,2 - - -

Относительная ошибка опыта - 3, 7

Урожай зеленой массы, ц/га

Индексы среды

■ 1 АД Зеленый

■ 3 Конвейер

■ 5 1789ТЗ (Стрелец) -7 АД 60

• 9 1668Т202

---2 Краснодарский зернокормовой

---4 Славянин

-6 1673Т25

- - • 8 1464Т10 (Рус) 10 Партизанка

Рис.2 Линии регрессии урожая зеленой массы на индексы среды, (1991-1993 гг)

рактерна низкая пластичность по урожаю зеленой массы (коэффициент регрессии на среду меньше 1), особенно низкая реакция на смену условии по урожаю зеленой массы наблюдается у зерновой линии 1668Т202 (Ь=0,68). Зерновые сорта тритикале АД-60 и 1668Т202 и сорт пшеницы Партизанка имеют самый низкий уровень урожая зеленой массы во все годы испытания и по всем предшественникам, индексы среды у них имеют отрицательный знак в большинстве случаев испытания. Зерновой сорт Рус (1464Т10), показывает свои преимущества по урожаю зерна, отличается от АД-60, 1668Т202 и Партизанки и по зеленой массе: превышает их по уровню урожая зеленой массы, приближаясь к зернокормовым сортам Славянин и Конвейер, имеет более высокий коэффициент регрессии на среды (Ь=0,862).Сорт Стрелец (1789ТЗ) по потенциалу продуктивности зеленой массы приближается к стандарту АД Зеленый (500 ц/га в среднем по всем опытам), коэффициент регрессии равен 1,13, даже по "жесткому" предшественнику конопля обеспечивает урожай зеленой массы 300-400 ц/га и его можно с успехом возделывать как на зерно, так и на зеленую массу. Сорт Краснодарский Зернокормовой показывает самый высокий уровень урожая по зеленой массе в среднем по опыту (582 ц/га) и по всем предшественникам и имеет самый высокий коэффициент регрессии на среды (Ь=1,25).

Преимущество и надежность сорта Краснодарский Зернокормовой по урожаю зеленой массы подтверждается многолетними данными испытания в КСИ и возделывания в хозяйствах края и за его пределами.

3. Особенности прохождения начальных этапов органогенеза

у растений зернокормовых тритикале в зависимости от разных сроков сева, норм высева и предшественников

Метод морфофизиологического анализа позволяет раскрыть потенциальные и реальные возможности сорта, культуры, обосновать соответствующие агроприемы, направленные на повышение урожая и его качества (Куперман Ф.М., 1962).

Исследования по изучению особенностей органогенеза у тритикале были проведены в условиях Северо-Западного региона Нечерноземной зоны России на примере озимого зернового сорта АД 206 (Под-липцева H.A., 1984) и в Ставропольском крае на кормовом сорте Ставропольский 1 (Воронков С.И., 1986) на одном фоне. По зерно-

кормовым сортам тритикале такие исследования проведены нами впервые (1991-1992) в условиях Центральной зоны Краснодарского края, причем на разных фонах: на 4-х нормах высева и 4-х сроках сева по 4-м зернокормовым сортам (АД зеленый, Краснодарский зернокормо-вой, Конвейер и Славянин) и по 4-м предшественникам (горох, пшеница, кукуруза, конопля) на примере 6-ти зернокормовых и 4-х зерновых сортов тритикале, раноотрастающего кормового сорта Гренадер в сравнении с сортом озимой мягкой пшеницы Партизанка. Контроль за прохождением начальных (ЫУ) этапов выполнен в динамике, начиная с момента ухода растений в зиму и до наступления у них генеративной фазы развития (У-й этап органогенеза).

Ранее было установлено (Тимофеев В.Б. и др. 1990, 1992), что в условиях Краснодарского края зернокормовые сорта тритикале АД зеленый, Краснодарский зернокормовой, Конвейер, Славянин при посеве в оптимальные сроки способны давать высокие урожаи зерна и зеленой массы при снижении нормы высева до 3-4 млн. всхожих зерен на гектар, а при посеве в поздние сроки и по позднеубираемым "жестким" предшественникам снижают урожай зерна и зеленой массы. Выполненный нами биологический контроль показал, что растения этих зернокормовых сортов при посеве в оптимальные сроки вступают в генеративную фазу развития практически одновременно, независимо от норм высева, что и позволяет им в сочетании со способностью хорошо куститься весной, не снижать урожай зерна и зеленой массы при средних и даже пониженных нормах высева.

Сроки сева оказывают существенное влияние на темпы роста конуса нарастания и прохождения этапов органогенеза. При ранних и оптимальных сроках сева, растения до ухода в зиму начинают куститься и находятся на втором этапе органогенеза, что обеспечивает им высокую зимо-морозостойкость. При поздних сроках сева растения отстают в развитии, находятся на первом этапе органогенеза и значительно уступают по размерам конуса нарастания (Табл. 9 ). Поэтому начало весенней вегетации у растений разных сроков сева начинается с разных этапов органогенеза. Они попадают в различные гидротермические условия, испытывают воздействие разной длины дня, спектрального состава света, освещенности, из-за смещения наступления и продолжительности этапов органогенеза

Таблица 9

Этапы органогенеза и фазы выхода в трубку и колошения озимого сорта тритикале АД зеленый в связи со сроками сева

-1-

Показатели |_Срок сева__

_| 01.10.91 [ 10.10.91 1 20.10.91 1 31.10.91

Величина конуса нарастания (мм) в динамике (дата измерения)

28.10.91 0,55 0,28 0,15 0,05

4.03.92 1,03 0,53 0,43 0,28

13.03.92 1,20 0,83 0,53 0,33

20.03.92 1,68 1,08 0,78 0,50

27.03.92 3,05 1,23 1,13 0,70

3.04.92 3,63 1,88 1,53 1,03

10.04.92 3,20 2,60 1,40

17.04.92 2,60

29.04.92 3,10

Даты наступления:

- начала V этапа 23-25 5-7 7-9 17-19

органогенеза III IV IV IV

- фазы выхода в 8-9 15-17 15-17 27-29

трубку IV IV IV IV

- фазы колошения 28-29 30 _ 01 31 _ 02 5-7

V V VI V VI VI

в датах и днях в течение вегетации. Это особо наглядно просматривается по величине конуса нарастания (Рис.3).

Растения оптимальных сроков сева, спустя 10 дней после возобновления вегетации, приступают к формированию колоса (III и IV этапы). В этот период хорошие запасы влаги в почве, более умеренный температурный режим, более короткий день удлиняют продолжительность III и IV этапов и дают возможность образовать крупный колос.

У растений поздних сроков сева весной только начинается второй этап органогенеза (начало кущения), продолжается две-три недели. Формирование колоса проходит в сжатые сроки в менее благоприятных условиях по влагообеспечению, температурному режиму, длине дня, при этом формируется меньшее число элементов колоса. Поэ-

01.10.1001 г. 10.10.1991г. 20.10.13911. 31.10.1001г.

й А А

3,05 мм 1,23 мм 1,13 мм 0,70 мм

НСРк-0.02ми

РНС1Н0К 3. Состояние конуса нарастания па 27.03.1992г. при различных срок» и»! тиною тритдеала сорта АД заланый

'ому озимые тритикале при поздних сроках сева не полностью реали-;уют потенциал по числу колосоносных побегов и числу колосков в »лосе, снижают урожай как зерна, так и общей биомассы (Табл.10).

Имеет место сортовая дифференциация по реакции на поздние ¡роки сева. Так, сорта АД зеленый, Краснодарский зернокормовой [учше переносят поздние сроки сева, в меньшей степени снижают 'рожай зерна и зеленой массы, чем Конвейер и особенно Славянин, [то также связано с различиями в темпах прохождения начальных ¡тапов органогенеза. Для сорта Славянин характерен более длитель-шй период прохождения II-IV этапов органогенеза, он позднее уступает в генеративную фазу развития, что усугубляет отрицатель-юе воздействие поздних сроков сева на урожай зерна и зеленой касса. Таким образом, при ранних и оптимальных сроках сева расте-шя зернокормовых сортов тритикале до ухода в зиму успевают рас-суститься и достигают 2-го этапа органогенеза, весной к моменту зыхода в трубку они формируют больше побегов' кущения, колосовых зугорков на конусе нарастания, чем растения поздних сроков сева, 1Т0 в значительной мере определяет большую величину урожая зеленой массы и зерна.

Раноотрастающий кормовой сорт Гренадер заметно отличается по темпам прохождения начальных этапов органогенеза: при оптимальном :роке'сева по гороху перед уходом в зиму (28.11.1991 г.) конус зарастания достигал 0,53 мм. и растения полностью вступили во II этап органогенеза, генеративная фаза в 1992 году наступила 18 марта (на 7 дней раньше, чем у сорта АД зеленый), фаза выхода в трубку и колошения наступила на десять дней раньше, чем у АД зеленого, в начале третьей декады апреля сорт уже был пригоден для

Таблица 10

Урожай зеленой массы и зерна зернокормовых сортов тритикале в зависимости от срока сева (1991-1993)

-1

Срок |_центнеров с 1 га по сортам__

сева |АД зеленый |Краснодар- | Конвейер | Славянин | Среднее

__|_| ский з/к 1_|_|_

Зеленая масса

(01,10) 517 619 600 539 569

(10,10) 507 537 442 432 466

(20,10) 444 450 436 350 420

(30,10) 305 309 264 189 267

Зерно

(01,10) 61,6 76,4 74,7 71,0 70,9

(10,10) 63,3 66,2 56,7 62,4 62,2

(20,10) 60,5 64,1 65,4 59,4 62,4

(30,10) 43,2 42,2 34,5 24,3 36,1

НСРо5 по зерну 5,0 ц/га; по зеленой массе - 43 ц/га

использования на зеленый корм. Сорт Гренадер передан на ГСИ для испытания на урожай раннего зеленого корма в чистом виде или в "полосовых" посевах с озимым рапсом.

При посеве зернокормовых сортов тритикале в оптимальные сроки по лучшим предшественникам (горох, рапс на зеленый корм, озимая пшеница) и при посеве по худшим "жестким" предшественникам (конопля, кукуруза на зерно) наступление и продолжительность этапов органогенеза проходит по разному: по лучшим предшественникам растения перед уходом в зиму находились на II этапе органогенеза и величина конуса нарастания у них составляла от 0,25 до 0,65 мм., тогда как по жестким предшественникам растения находились на I этапе органогенеза и величина конуса нарастания составляла 0,1 -0,15 мм. Поэтому весной при возобновлении вегетации, в зависимости от предшественника, растения попадают в различные гидротермические условия, как в случае при разных сроках сева. Это, в свою очередь, определяет урожай зерна и зеленой массы, что подтверждается данными, приведенными в таблицах 5 и 7.

ВЫВОДЫ

1. Зернокормовые сорта тритикале превышают зерновой стандарт тритикале АД 60 и пшеницу Партизанка по массе растения и параметрам основных составных частей на 23-441. Соотношение зерна к соломе у них значительно меньше (53%), чем у зерновых сортов тритикале (79%) и пшеницы (64%). Потенциал продуктивности колоса, когда число колосков больше, чем у зернового сорта АД 60 (+6,5 колоска) и пшеницы Партизанка (+11,0 колосков), используется не полностью. По количеству зерен в колосе преимущество у зернокор-мовых сортов составляет не более 5-10%.Поэтому, первостепенной задачей в селекции зернокормовых тритикале является повышение озерненности колоса и доли зерна в общий биомассе.

2. Зернокормовые сорта тритикале превышают зерновой стандарт АД 60 и пшеницу Партизанка по высоте растений на 15 - 22 см. Однако, присутствие в этих сортах доминантного гена карликовости Н1 обеспечивает высокую устойчивость к полеганию и снижает долю верхнего междоузлия в общей высоте растения до 33%.

3. Для зернокормовых сортов тритикале характерна высокая сопряженность (г>0,7) кустистости общей и продуктивной между собой и с массой растения, массой колосьев дополнительных побегов и массой зерна главного колоса ; кроме того, имеет место высокая корреляционная связь массы растения с массой колосьев дополнительных побегов и массой зерна с главного колоса, а также между массой главного побега и массой главного колоса, массой колосьев дополнительных побегов и массой зерна с растения, массой главного колоса и массой зерна с главного колоса, числом зерен в главном колосе и массой зерна главного колоса. Еще более широко представлена средняя степень корреляционных связей между элементами структуры урожая (г=+0,7 - +0,3). Так, например, масса растения и ее составные части сопряжены с длиной главного колоса, числом колосков и зерен в колосе, массой зерна в колосе.

4. Установлена высокая положительная сопряженность зерновой продуктивности растения с кустистостью общей и продуктивной, массой растения, массой колосьев с дополнительных побегов (г>0,7) и средняя положительная сопряженность с массой главного побега, массой главного колоса и зерен в нем, длиной колоса, числом колосков и зерен в них (г=+0,7 - +0,3). Наибольшее положительное

влияние на массу зерна с растения оказывает масса колосьев с дополнительных побегов составляющая от 35 до 65% в зависимости от года и предшественника.

5. По урожаю зерна, зернокормовые сорта относятся к низкопластичным (гомеостатичным), при коэффициенте регрессии на условия среды Ь<1, а по урожаю зеленой массы - к высокопластичным при Ь>1. Высокий и стабильный урожай зеленой массы по годам и предшественникам обеспечивают сорта Краснодарский зернокормовой, АД зеленый, линии 1789ТЗ и 1464Т10 с превышением АД 60 и пшеницы Партизанка в 1,5 - 2 раза. По зерновой продуктивности выделились линии 1789ТЗ и 1464Т10, обеспечивающие стабильные прибавки урожая зерна +7 - +11 центнеров с гектара по годам и всем предшественникам в сравнении с зерновым стандартом АД 60 и пшеницей Партизанка, что послужило основанием для их передачи под названиями Стрелец и Рус в Государственное сортоиспытание.

6. Для зернокормовых сортов тритикале характерны замедленные темпы прохождения начальных этапов органогенеза по сравнению с зерновыми тритикале и пшеницей (в зависимости от года и предшественника разница составляет от 3-х до 12-ти дней). Особенно значительна задержка в формировании конуса нарастания при поздних сроках сева, что приводит к заметному снижению урожая зерна и зеленой массы. Потенциал урожая зерна, зеленой массы наиболее полно реализуется при ранних и оптимальных (для озимой пшеницы) сроках сева (25IX - 15Х в Центральной зоне Краснодарского края). При посеве в ранние, оптимальные сроки, снижение нормы высева с 4-5 до 2-3 млн. всхожих зерен на гектар не оказывает заметного влияния на характер прохождения начальных этапов органогенеза и на величину урожая зерна и зеленой массы.

7. В группе зернокормовых сортов отмечена сортовая дифференциация по степени влияния факторов среды (год, предшественник, срок сева, норма высева) на темпы прохождения ранних этапов органогенеза и величину урожая зерна и зеленой массы, что свидетельствует о возможности их дальнейшего селекционного улучшения.

8. При замедленных темпах прохождения начальных (II-IV) этапов органогенеза, у зернокормовых тритикале создаются благоприятные условия для роста зернобобовых компонентов, что позволяет успешно выращивать их в смеси с озимой викой и зимующим горохом. Смешанный посев не полегает благодаря высокой устойчивости к по-

леганию зернокормовых тритикале.

9. Ускоренные темпы прохождения II-IV этапов органогенза растениями сорта Гренадер обеспечивают формирование зеленой массы на 7-12 дней раньше, в сравнении с зернокормовыми сортами тритикале.

Предложения для селекционной практики и производства

1. При селекции на зерновую продуктивность зернокормовых сортов, необходимо учитывать положительную сильную сопряженность этого признака (г>0,7) с общей и продуктивной кустистостью, массой растения, массой колосьев с дополнительных побегов и положительную среднюю сопряженность (г= +0,7 - +0,3) с массой главного колоса и зерен в нем, длиной колоса, числом колосков и зерен в них. Целесообразно использовать зернокормовые сорта АД зеленый, Краснодарский зернокормовой, Конвейер, Славянин, Стрелец в селекции на продуктивность зерна, зеленой массы и в качестве донора доминантного гена карликовости Н1.

2. Зернокормовые сорта тритикале следует высевать одновременно с озимыми рожью и ячменем или в начале оптимальных сроков сева озимой пшеницы для Центральной зоны Краснодарского края (с IX по 10Х). При выращивании их на зерно и зеленый корм, оптимальной нормой высева является 4-5 млн. всхожих зерен на гектар, в семеноводческих посевах допускается снижение нормы высева до 2-3 млн. всхожих зерен на гектар.

3. Зернокормовые сорта тритикале максимально раскрывают свой потенциал продуктивности на лучших предшественниках (горох, рапс, пшеница) и способны давать более стабильный урожай зерна и зеленой массы на жестких предшественниках (конопля и кукуруза). Лучшими, зернокормовыми сортами для возделываниями по предшественникам являются: по гороху - Краснодарский зернокормовой и Стрелец; по конопле, пшенице - АД зеленый и Славянин; по кукурузе - Конвейер и Стрелец.

Список опубликованных работ

1. Ковтуненко В.Я., Тимофеев В.Б. Основные элементы технологии возделывания тритикале в Краснодарском крае. // Сб. тез. докл. школы-семинара молодых ученых. - Краснодар, 1995. - с.19.

2. Ковтуненко В.Я., Кузьменко В.Н., Тимофеев В.Б. Зернокормо-

вые сорта озимого тритикале для увеличения производства кормов в Краснодарском крае. // Сб. тез. докл. школы-семинара молодых ученых. - Липецк, 1995. - с. 33-34.

3. Тимофеев В.Б., Лопатина Л.М., Ковтуненко В.Я. Основные элементы структуры зерновой продуктивности и их корреляционные связи у зернокормового сортотипа тритикале. // Научные труды КНИ-ИСХ (юбилейный выпуск), Краснодар, 1996. - с. 307-314.

Соавтор испытываемых в ГСИ сортов тритикале и озимой мягкой пшеницы:

Стрелец, заявка N 9503234 от 16.12.94г.

Гренадер, заявка N 9503242 от 16.12.94г.

Рус, заявка N 9503250 от 16.12.94г.

Княжна, заявка N 9605240 от 15.01.96г.