Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Подбор и оценка сортов вики яровой для смешанных посевов

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Подбор и оценка сортов вики яровой для смешанных посевов"

Гончаров Алексей Вячеславович

484429

У

Подбор и оценка сортов вики яровой для смешанных посевов

Специальности 06.01.05 - Селекция и семеноводство сельскохозяйственных

растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Немчиновка 2011

2 1 АПР 2011

4844290

Работа выполнена в лаборатории селекции и первичного семеноводства зернобобовых культур Московского НИИСХ «Немчиновка» в 2007-2011 годах.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор заслуженный деятель науки РФ Дебелый Геннадий Андреевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

заслуженный деятель иауки РФ Добруцкаи Елена Георгиевна доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный работник сельского хозяйства РФ Тюрин Юрий Сергеевич

Ведущая организация: Российский Государственный аграрный университет - МСХА им. К.А.Тимирязева

Защита состоится 26 апреля 2011 года в 15 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Московском научно-исследовательском институте сельского хозяйства "Немчиновка".

Отзывы, в двух экземплярах, заверенных печатью, просим отправлять по адресу 143026, Московская область, Одинцовский район, п/о Немчиновка - 1, ул. Калинина, дом I.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан » р 7 ^у 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.С. Мерзликин

Общая характеристика работы.

Актуальность темы. В Центральных областях Нечерноземной зоны РФ вика яровая является одной из основных однолетних бобовых культур кормового использования. В зеленой массе вики содержится до 18,6 % белка, в семенах до 37 % и более (А. С. Митрофанов, М. М. Рожков, 1961). По содержанию незаменимых аминокислот белок вики не уступает животным белкам (С. И. Репьев, 1995). Он отличается высоким содержанием водорастворимой фракции, поэтому корма из вики (зеленый корм, сено, сенаж, силос) легко усваиваются и хорошо поедаются животными.

При отсутствии в естественном и искусственно созданном исходном материале форм и сортов, обеспечивавших устойчивость растений вики яровой к полеганию, ставится задача повышения эффективности возделывания вики яровой в смеси с поддерживающими культурами.

В Нечерноземной зоне РФ на больших площадях вику яровую, из-за длинного неустойчивого к полеганию стебля, возделывают на кормовые цели в смешанных посевах с овсом и другими культурами. Используют такие смеси и для получения семян, т. к. они облегчают механизированную уборку урожая и обеспечивают получение семян с высокими посевными качествами.

На 2009 год в Нечерноземной зоне РФ внесены в Госреестр 25 сортов вики яровой, однако их характеристики не содержат данных о пригодности их для смешанных посевов. До настоящего времени в смешанных посевах преобладает случайный подбор компонентов без учета морфофизиологиче-ских особенностей сортов, что приводит к неполному использованию потенциальной продуктивности смешанных посевов. В связи с этим подбор и оценка сортов вики яровой, адаптированных к возделыванию в смешанных посевах с овсом или ячменем на семена и зеленую массу - является актуальной задачей и имеет важное народнохозяйственное значение.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является оценка, внесенных в Госреестр и перспективных сортов вики яровой на их пригодность к совместному выращиванию со злаковыми культурами - овсом или ячменем.

В задачи исследований входило:

1. Изучить по уточненным методикам толерантность (совместимость) районированных и перспективных сортов вики яровой при возделывании ее в одновидовом посеве и в смесях с овсом или ячменем;

2. Выделить сорта вики с высокой и стабильной урожайностью более адаптированные или совместимые при выращивании их в смеси с овсом или ячменем;

3. Определить оптимальный морфотип и основные параметры растений сортов вики яровой для смешанных посевов.

Научная новизна работы. Впервые в условиях Нечерноземного центра РФ дана оценка на толерантность и адаптивность районированных и перспективных сортов вики яровой к возделыванию в смешанных посевах с ов-

сом или ячменем. На основании выявленных закрцомед^рртей определены оптимальные морфобиотипы сортов вики яроэрй для. вдздель|ва(1ия. в смешанных посевах на семена и зеленую массу в Центральных районах Нечерноземной зоны Российской Федерации. ,

Практическая значимость работа. Даны характеристики внесенных,в. Госреестр сортов вики яровой по их толерантности (совместимости) к злакам. обеспечивающих в .смешанных посевах высокие урожаи семян; и зеленой массы. По результатам изучения сортов определены оптимальные морфобиотипы растений вики яровой для смешанных посевов, а толерантные (совместимые) сорта.рекомендованы для внедрения в производство.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 научных статьи. В том числе,, 3 в журналах рекомендованных ВАК.

Объем работы. Диссертация изложена на 125 страницах текста формата А-4. включает 37 таблиц, 7 рисунков. Работа состоит из введения, 9 глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы (136 наименований, из них 17- на иностранном языке) и приложения.

Условия, материал и методика исследований. Для решения поставленных задач закладывали лабораторные и полевые опыты в 2007 - 2009 годов.

По ранее известным методикам (Широбокова, Лаханов, 1977: Фоканов, Марченкова, 1983) лаборатории семеноведения при одновидовом и смешанном размещении семян в рулонах и растильнях изучали энергию прорастания, лабораторную всхожесть семян, длину и массу проростков и корешков. По результатам сравнительного изучения определяли толерантность (совместимость) проростков сортов вики яровой, овса и ячменя.

Из-за недостаточной информации по известным методам нами разработан новый методический прием определения совместимости (толерантности) сортов вики с овсом и ячменем. Для этого в сосудах семена различных сортов вики яровой высевали в одну лунку с семенами овса или ячменя. В процессе прорастания и всходов по длине ростков и корешков опытных образ: цов, судили о толерантности при переходе растений к автотрофному питанию.

Результаты лабораторных исследований уточняли в полевых опытах, которые проводили, на полях 4-го селекционного севооборота. Почвы опытного участка - дерново-подзолистые среднесуглинистые, хорошо окультуренные, глубина пахотного слоя 22 -. 25 см, рН солевой вытяжки 5,4 - 6.2 %. Содержание, гумуса 1,7 - 2,3 Р205 на уровне 25 - 30 мг, К20 13 -18 мг на 1 кг почвы, сумма поглощенных оснований 13,6 - 18,5 мг/экв на 100 г почвы.

Фенологические наблюдения, учеты полевой всхожести семян, выживаемости растений, динамики роста, накопления зеленой массы и сухого вег ,, р щества растениями вики яровой проводили по методике Госкомиссии по; сортоиспытанию с. - х, культур, (1982).

Для оценки совместимости различных сортов вики яровой с овсом или ячменем использовали методы статистической обработки опытных данных при средней выборке 25-30 растений (Доспехов 1985).

Оценку адаптивной способности и стабильности (сортообразцов) вики яровой в одновидовых (чистых) и смешанных посевах с овсом и ячменем проводили по методике A.B. Кильчевского, J1.B. Хотылевой (1985).

Под адаптивностью понимается способность генотипа поддерживать свойственное ему выражение признака в определенных условиях среды. В качестве среды в наших опытах выступают способы посева: в чистом виде и в смешанных посевах с овсом или ячменем.

ОАС - (общая адаптивная способность) по данному признаку характеризует среднее значение признака в различных условиях среды.

САС - (специфическая адаптивная способность) характеризует отклонение от ОАС в определенной среде. Чем больше o2caci варианта <rcac¡ тем менее стабилен признак при изменении условий среды.

Sgi = (о2сас * 1()0)/п+ОАС - показатель относительной стабильности служит для сравнения разных культур и сортов. Этот показатель аналогичен коэффициенту вариации при изучении сортов в ряде сред.

b¡ - коэффициент регрессии сорта на среду определяется по Еберхарту, Расселю (Eberhart, Russell, 1966). Коэффициент регрессии b¡ дает близкую (САС) информацию о стабильности (пластичности) сорта, но в отличие от нее указывает реакцию сорта на худшие или лучшие условия.

Если bi>l сорт имеет большее значение признака по сравнению с другими сортами в лучших условиях, при b¡<l в худших условиях, при b¡-l не реагирует на изменения условий среды. Оба показателя (стабильности сгоас и b¡) взаимно дополняют друг друга. В наших опытах мы столкнулись с противоречиями в понятии лучшие и худшие условия. Например, полевая всхожесть семян все 3 года исследований была выше в смешанных посевах, а выживаемость растений ниже. Для большинства показателей элементов структуры вегетативной и семенной продуктивности смешанные посевы были худшими условиями в сравнении с чистыми посевами. Тем более ценно в таких условиях выделить адаптированные сортообразцы со стабильной продуктивностью.

СЦП - (селекционная ценность генотипа) служит для определения сортов, сочетающих продуктивность и стабильность. Лучшим при сравнительном анализе будет тот сорт, который имея максимальную общую адаптивную способность, дает наибольший показатель выражения признака (г, кг, см и т. д.) в благоприятных условиях произрастания (погодные условия, способ посева) и обеспечивающий высокую стабильность максимального выражения признака. В наших опытах такого рода оценки требуют детального рассмотрения, так как смешанные посевы нельзя отнести к благоприятным условиям для вики яровой из-за возникающей межвидовой конкуренции за влагу, питательные вещества и др.

Первый этап оценю*'параметров ОАС и стабильности сортов двухфак;-торный диспёрсйонный 'Анапиз. Для оценки существенности эффектов сортов, сред и взаимодействия используют Р критерий. При этом соответствующие средние квадраты сравнивают со средними квадратами случайных отклонений. 1 -

Метеорологические условия в 2007-2009 годах были контрастными для' произрастания вики яровой: 2007 год - засушливым, 2008 год. - переувлажненным,1 а в 2009 году погодные условия были близки к средним многолетним ' ■11

Экспериментальная часть Толерантность сортов вики яровой.

В смешанных посевах при совместном выращивании разных культур и сортов наблюдается взаимовлияние растений и сред при непосредственном воздействии или через корневые выделения. Непосредственное воздействие отмечается при механическом соприкосновении вегетативных органов растений, например, расположение полегающего стебля вики в стеблестое овса.

Косвенное взаимовлияние обычно связывают с корневыми выделениями или запахом растений (аллелопатия), Результаты этого взаимовлияния характеризуют термином толерантность и определяют различными методами (Гродзинский, 1961; Райе, 1978 и др.). :

До сих пор не выяснено могут ли корневые выделения поглощаться рас-: тениями того же вида или других видов. Существенный прогресс в изучении взаимовлияния растений, особенно контрастных, по морфобиологическим , признакам - бобовых и злаковых культур был достигнут: в опытах с применением меченых атомов.

В одновидовых и смешанных посевах фиксирование передвижения радиоактивного фосфора показали, что питательные вещества, внесенные в почву, сначала поглощаются корневой системой растений, затем переходят в ткани растений, а затем частично в виде корневых выделений поступают обратно в почву. Соседние растения в свою очередь поглощают корневые выделения, частично усваивают их и какую - то часть, которая не приняла участия в ростовых процессах, снова выделяется в почву. Такая цепная передача части питательных веществ от одного растения к другому не зависит от ботанического вида растений, но связана с их биологическими особенностями

- ритмом поглощения и выделения питательных веществ.

Известны различные способы оценки толерантности: путем совместного проращивания семян в чашках Петри (Широбокова, Лаханов, 1977) или в песчаной культуре-растильнях (Дупляк, 1985).

В наших лабораторных опытах изучали 12 сортообразцов ашш яровой собственной и инорайонной селекции. Опыты закладывали в сосудах ^ теплице при среднесуточной температуре воздуха 15....22°С,и освещенности 15

- 20 тыс. люкс в течение 12 часов в сутки. Вику высевал^.в сосудах,с.просеянной суглинистой почвой в чистом виде или в одну лунку с семенами овса,

ячменя. Вначале в лунку опускали семена вики, а затем овса иди ячменя, опыт закладывали в 4 - х повторениях.

Определение полевой всхожести проводили на 12 - 14 сутки после посева. Учет длины и массы проростков осуществляли на 12 сутки после всходов в фазу образования 2-3 настоящих листьев, когда растения переходили к автотрофному питанию.

Уже на самых ранних стадиях набухания семян в них происходит быстрое усиление дыхания и мобилизация запасных веществ (Роберте, 1978).

В семядолях вики, как и в семенах других бобовых растений, происходит превращение углеводов и белков в растворимые продукты, которые необходимы для нормального роста и развития проростков и корешков.' В это же время благодаря корневым выделениям происходят аллелопатические взаимодействия, наглядным выражением которых являются ростовые процессы в апикальных клетках ростков и корешков (табл. 1.).

В наших опытах во всех вариантах всхожесть семян в сосудах составляла 100 %. Как видно из данных таблицы 1, в большинстве вариантов семена овса, прорастающие на семенах вики, оказывали на нее угнетающее влияние, особенно на корешки, а прорастающие семена ячменя, наоборот, стимулировали прорастание семян вики, хотя по вариантам наблюдалась дифференциация как в опытах с овсом, так и ячменем. Так в вариантах совместного посева вики с овсом прорастающие семена овса оказывали стимулирующее влияние на ростки и корешки вики сортов Спутница - 115,2 и 114,3 % и Непоседа 109,7 и 120 % соответственно.

Существенное значение критерия толерантности определяется при уровне значимости 10 % и выше у обоих показателей - длине ростков и корешков в % от одновидового посева.

Рассматривая по всем сортам опытные данные по обоим показателям, приходим к выводу, что более объективную оценку совместимости сортов вики и злаков дает обобщающий средний показатель между длиной ростков и корешков, который характеризует отношение сорта вики к совместному прорастанию с семенами ячменя или овса, которому соответствует понятие толерантность.

Если при прорастании с овсом отмечены Спутница и Непоседа, то в вариантах с совместным прорастанием вики с ячменем выделились сорта Лу-говская 98 и Орловская 96. Проростки у обоих сортов имели высоту 37 - 38 см, а длина корешков была больше, чем у других сортов и составляла 8 см.

При учете массы корешков и проростков подтвердились данные полученные при определении их длины.

Отдельные из выделенных в лабораторных опытах сорта (Спутница и Непоседа), в полевых условиях сохранили высокие оценки по толерантности.

Разработанный способ оценки сортовой специфичности - толерантности вики с овсом или ячменем, может быть использован и на других культурах для первичной оценки пригодности их к смешанным посевам.

Таблица 1.

Толерантность сортообразцов вики яровой при посеве с овсом или ячменем, 2009 год. (МосНИИСХ) _

Сорт Вика в одно-видовом посеве Вика с овсом Вика с ячменем

Длина, см Длина, см % по от ношению к одно-видовому посеву Толерантность, % Длина, см % по отношению к одно-видовому посеву Толерант ность, %

проростков кореш ков проростков кореш ков проростков кореш ков проростков кореш ков проростков кореш; ков

Людмила 32 8 33 5 103,1 62,5 ■ 82,8 36 7 112,5* 87,5 100

Елена 35 9 ■~30 5 85,7 '55,6 70,6 35 6 100,0 66,7 83,3

Немчин. юбил. 33 7 34 6 106,1 85,7 95,9 33 5 100,0 71,4 ~~85.7 :

Нс'мчин. 72 зо~ 6 32 5 106,7 83,3 95,0 37 6 123,3* 101,0 116,6

Немчин. 84 37 8 Г зб 7 97,3 87,5 92,4 33 7 89,2 87,5 88,3

Спутница 33 7 38 8 115,2* 114,3' 114,7* 32 6 97,0 85,7 91,3

Луговская 98 33 5 32 5 97,0 100,0 98,9 37 8 112,1* 133,6' 127.5 ■■

Узуновская 91 34 7 33 8 97,1 114,3* 105,7 35 6 109,9 85,7 ;; . 94,3

Орловская 88 36 8 35 1 7 97,4 87,5 92,5 31 5 81,6 62,5 - 72.0 :

Орловская 96 33 5 33 6 100,0 120,0* 110,0 38 8 115,2* 133,0 : 124,0* "

Непоседа 32 5 35 6 109,7* 120.0' 114,7 33 6 103,1 140,0: 121,0 :

Никольская 35 6 37 6 91,4 100,0 95,7 34 6 97,1 100,0 = ~ 98.5

Среднее 33,6 6,7 33,4 6,2 - ■■■ -; - 34,0 6,4 - - -

НСР(>5 см 1,8 0,9 1,95 1,02 - - 1,98 0,9 - - г- -

Полевая всхожесть семян и выживаемость растений вики в однови-довых посевах и в смесях.

Важными показателями фитоценотических взаимоотношений в однови-довых и смешанных посевах является полевая всхожесть семян и выживаемость растений.

Определение полевой всхожести семян проводили на пробных площадках на 3 - 4 сутки после появления всходов.

Во все 3 года исследований полевая всхожесть семян вики в смесях была выше, чем в одновидовом посеве. В одновидовом посеве в среднем по сортам полевая всхожесть в 2007 году составила 63 %, в 2008 году - 60 %, в 2009 году - 82 %, в смесях с овсом соответственно 77, 74 и 86 %, а в смесях с ячменем - 76, 76 и 87 %. Различия между сортами так же, как и по годам были существенными. Все 3 года высокую полевую всхожесть семян имели сорта Елена и Спутница. В течение двух лет выделялись высокой полевой всхожестью семян сорта Луговская, Немчиновская юбилейная и Немчиновская 72.

Повышение полевой всхожести семян вики в смеси с овсом и ячменем можно объяснить тем, что семена злаков быстрее развиваются, подтяпгеая влагу к семенам, к тому же они, взрыхляя поверхностный слой почвы, благоприятствуют появлению всходов вики. Генотипическими особенностями сортов объясняется преимущество по полевой всхожести семян сортов -Немчиновская юбилейная, Спутница и некоторых друг их.

Значительно отличаются от показателей полевой всхожести данные, полученные при определении выживаемости растений к концу вегетации (табл. 2). Если в одновидовом посеве средняя выживаемость растений по всем сортам составляла 75,1 %, то в смеси с овсом 72,7 %, в смеси с ячменем 73,2 %. Практически все сорта в смесях в период вегетации имели выпадение растений (снижение выживаемости). Лишь один сорт Узуновская 91 имеет высокую выживаемость растений как в смеси с овсом, так и с ячменем. Отличается высокими показателями выживаемости растений и сорт Никольская, в среднем за 3 года показатель выживаемости растений составляет в чистом посеве 92,1 %, в смеси с овсом 85,6 %, а в смеси с ячменем 86 %.

В отдельные годы имели высокие показатели выживаемости растений сорт Немчиновская юбилейная с ячменем, сорт Спутница с овсом, Орловская 96 с ячменем.

Таблица 2.

Выживаемость растений сортов вики яровой, % __._____^___

Сорт Вика ¡в чистом виде Вика с овсом Вика с ячменем Среднее по ва~ . риап-там

2007 2008 2009 Сред -нее 2007 2008 2009 Среднее 2007 -2008 2009 Сред: нее :

Людмила 63,3 71,5 91,1 75,3 60,6 69,4 .87,7 72,6 57,9 77,0 96,1 77,0 :: 75,01

Елена 67,3 73,4 78,2 73,0 55,4' 70,2 78.3 68Д) 54,3 52,8 78,1 61,7 67,6 3

Немчин. юбил. 71,6 96,1 92,7 86,8 . 50,7 75,9 89,2 71,9 80,0 63,8 95,7 79,8 80,0 ^

Немчин.72 57,6 90,1 : 88,5 78,7. 62,0 88,0 78,6 76,2 62,6; 69,6 89,5 73,9 76,3 у:

Немчин. 84 56,0 87,5 89,4 77,6 39,3 90,9 86,8 72,3 64,8 64,2 88,2 . 72,4 74,1 ^

Спутница 50,5: 89,6 88,9 76,3 55,7: ¿8,5 91,1 71,8 52,5 74,3 88,1 71,6 73,2

Луговская 98 59,2 92,8 83,1 78,4 33,9 52,7 85,0 57,2 . 56,6 52,8 92,8 : 67,4 67,7 ~

Узуновская 91 60,4 91,5 . 81,3 77,7 69,2 81,0 89,9 80,0 50,6 90,2 93,3 78,0 78,6 ..

Орловская 88 60,4 91,6 85 >9 79,3 52,9 69,9 96,4 .73,1 52,2' 63,7 82,5 66,1 76,0 :

Орловская 96 75,4 85,3 86,8 82,5 65,2 72,0 87,8 75,0 56,8 83,3 93,6 77,9 . 78,5 ;

Непоседа 77,6: 98,4 86,6 87,5 46,0: 70,2 92,7 69,6 57,3. 73,4 86,4. 72,5 , 76,5 г.

Никольская 91,7 87,7 96,9 92,1 89,2 82,8 94,8 ; 85,6 62,4 88,2 90,6 . 80,4 хб,о :

НС!' 9.2; НСР(А)- 7,5; НСР(В>-3,8; . НСР(АВ)~3,7.

При оценке адаптивности и стабильности признака выживаемости растений в среднем за 3 года выделились сорта Узуновская 9] (59,6 %), Никольская (58,2 %) и Немчиновская юбилейная (59,1 %) (табл. 3)

Высокая специфическая адаптивная способность характерна для сортов Узуновская 91, Спутница и Елена. Выделяются относительной стабильностью ^ %) сорта Узуновская 91, Елена, Спутница. Устойчивость на худшем фоне (смеси) имеют сорта Узуновская 91, Спутница и Елена.

Общая селекционная ценность, т.е. сочетание высокой адаптивной способности и стабильности, по признаку выживаемости растений характерна для сортов Узуновская 91, Спутница, Елена и Людмила.

Таблица 3.

Параметры адаптивной способности и стабильности по признаку

Сорт XI ода ела 381, % в1 СЦП

Людмила 58,38 1,46 200,1 24,2 0,88 34,8

Елена 55,73 -1,18 158,5 22,6 0,63 34,8

Немчин. юбил. 59,08 2,16 323,1 30,4 0,91 29,2

Немчин. 72 54,80 -2,11 198,9 25,7 0,86 31,3

Немчин. 84 58,09 1,17 385,7 33,8 1,16 25,4

Спутница 55,71 -1,20 182,8 24,3 0,77 33,2

Луговская 98 57,50 0,59 459,7 37,3 1,36 21,8

Узуновская 91 59,60 2,69 170,6 21,9 0,69 37,8

Орловская 88 55,57 -1,35 341,0 33,2 0,98 24,8

Орловская 96 57,08 0,16 399,7 35,0 1,25 23,8

Непоседа 53,27 -3,65 444,2 39.6 1,33 •" 18,1

Никольская 58,17 4,25 344,9 31,9 1Д7 27,2

Высота растений вики яровой в чистых и смешанных посевах.

Для характеристики кормовых культур и сортов наиболее ценным и важным показателем является высота растений.

В наших опытах высоту растений определяли в динамике - по фазам развития растений: по всходам - в фазу ветвления и образования 2 - 3 настоящих листочков; в период цветения при наличии 50 % цветущих растений и в фазу созревания - при анализе убранных снопов.

Результаты определения высоты растений сортообразцов вики яровой по фазам развития в среднем за 3 года приводятся в таблице 4.

Из представленных в таблице 4 данных видно, что большинство сортов вики в смесях уступали по высоте растений вике из чистого посева, хотя по фазам между фонами и сортами наблюдаются различия. Так, более жестким оказался фон с овсом. В фазу ветвления лишь 2 сорта - Немчиновская 84 и Орловская 88 имеют такую же высоту растений как в чистом виде. На фоне с ячменем таких сортов оказалось 3 - Немчиновская 72, Немчиновская юбилейная и Спутница.

Таблица 4.

Высота растений вики яровой в чистом и сметанных посевах но фазам развития, __________________ в среднем за 3 года (2007 - 2009 годах.), см____■_; ■-■-. _________. _ _;________; ___

Сорт Фаза развития растений . Среднее по '.; фазам

ветвление цветение созревание

вика и -чистом виде вика ¿ Г. о£Сс лика + ячмень Срел- . нее " вика в чистом виде вика + овсе вика 4 ячмень среднее вика и чистом виде вика ; 4-' . овес вика + ячмень среднее

Людмила 32,3 28,0 29,0 29,8 75,0 68,7 70,7 71.5 71,0 ' 58;0 60.3 63,1 54,8

Еденя 35,3 31,7 34,0 33,7 79,0 75,0 75,0 76,3 74,3 7(>;з 62,3 69,0 59.7 60.8

Немчим. гобил. 34,7 32,7 "34,3 33,9 79,7 73,3 80,0 77,7 80,0 68,3 64,3 70,9

Немчим. 72 32,0 30,3 . 34,0 32,1 73,3 69,0 67,3 69,9 71,3 54,3 58,0 61Л г ¿ 54,4

Немчин. 84 32,7 31,7 30,7 31,7 76,3 71,0 73,7 73,7 75,3 62,0 59,3 65й Г1 Е 57.Ó

Спутница 32,3 31,7 34,0 32,7 83,7 76,3 78,3 79,4 86,3 73,0 67,3 75,5 62,5

Луговская 98 35,0 30,0 30,7 31,9 : 74,0 70,3 73,3 72,5 79,0 60,7 62,3 67.3 С; 57,2

УЧуковская 91 33,3 29,0 32,3 31,5 82,3 74,0 73.« 76,4 82,7 72,3 68,7 . 74,6 - Г. 60,8

Орловская 88 32,7 33,0 32,0 32,6 82,0 73,7 76,3 77,3 81,0 68,7 68,3 73,0 61,0

Орловская 96 . 33,3 30,3 30,7 31,4 81,0 80,7 79,0 80,2 1 84,0 71,7 76,3 77,3 >' 63,0

Непоседа 31,0 29,0 31,0 30,3 78,0' 78,0 ; 75,7 77,2 79,0 72,0 60.7 70,6 59,4

Никольская 31,0 29,3 28,3 29,5 78,3 70,7 69,3 72,7 81,7 66,3 69,7 72,6 58,3

НСР-2,3; НСР(А)-2,0; НСР(В)-0,9 НСР-5,0; НСР(А)-4,2; НСР(В)-2,1 НСР-6.1; НСР(А)-5,0; НСР(В)-2,5

В фазу цветения, как и в фазу ветвления, на фонах со злаковыми культурами высота растений вики была меньше, чем в чистом посеве.

В одновидовом посеве в период цветения выделялись по высоте растений сорта Спутница, Узуновская 91, Орловская 88, Немчиновская юбилейная.

На фоне с овсом высота растений в среднем составляла 93,3 % от чистого посева. Сохранили на фоне с овсом высоту такую же, как из чистого посева сорта Орловская 96 и Непоседа. На фоне с ячменем выделились по высоте растений сорта Спутница, Орловская 96 и Немчиновская юбилейная.

По средним данным на всех фонах возделывания выделились по высоте растений сорта Орловская 96, Спутница, Немчиновская юбилейная.

Наиболее наглядно угнетающее влияние злаков проявилось при определении высоты растений в период созревания - на сухих растениях пробных снопов. В среднем по всем сортам высота растений вики на фоне с овсом составляла 84,3 %, а с ячменем 82,3 % от чистого посева. В смеси с овсом выделились по высоте растений сорта: Спутница, Орловская 96, неплохо показали себя также сорта Узуновская 91 и Орловская 88.

Параметры адаптивной способности и стабильности по высоте растений в чистом посеве и в смесях с овсом или ячменем по фазам развития растений приводятся в таблице 5.

По общей адаптивной способности (ОАС) на трех фонах выделились сорта Немчиновская юбилейная, Спутница, Орловская 88 и Орловская 96. По специфической адаптивной способности (САС) судили о стабильности сорта по высоте растений на разных фонах. Чем меньше значение САС, тем более стабилен сорт по этому признаку. По данным таблицы 5 к таким сортам относятся сорта Орловская 96, Непоседа, Узуновская 91.

Способность сортов в результате регуляторных механизмов поддерживать определенную высоту растений на разных фонах характеризует и показатель относительной стабильности %: чем меньше его процент, тем стабильнее сорт в выражении этого признака (показатель относительной стабильности равноценен коэффициенту вариации).

Коэффициент регрессии (ы) дает близкую % информацию о стабильности признака при разных способах посева (фонах). В наших опытах для большинства сортов вики при посеве в смесях со злаковыми складываются худшие условия для роста растений вики, что проявляется у сортов Людмила и Немчиновская 72, у них в,<1, а у сортов позднеспелых Орловская 88, Орловская 96, Узуновская 91, Спутница в, >1.

Суммирующим показателем, который сочетает показатели продуктивности и стабильности, является селекционная ценность генотипа (СЦГ).

Таблица 5.

Параметры адаптивной способ!шсти и стабильности по высоте растений сортов вики яровой___^__

С'орт Общая адаптивная способность (ОАС) Относительная стабильность % Коэффициент регрессии Ы Селекционная ценность генотипа;: (СНГ;) '

1 . 1 ветвление ¡_ ■ 1 ЦВС- | тение ; 1 .... .. 1 1 ' ■ созре- 1 вание ! 1 ветвле- ! ние I цве- 1 тение созревание 1 ветвление 1 > « <ц к со а: а ?■> --- --- -----— созревание ! 1 <ц ч и со X ь ? со и к со" з: —1 ; созревание

Людмила -2,94 -3,94 -6,84 43,5 44,3 41,3' 0,83 0,89 . 0,85 14,7 37,9 33,6

Елена 2,06 0,94 -0,95 41,2 43,8 38,3 0,99 0,94 0,87 18,1 40,9 38,"2

Немчин. юбил. 2,28 2,28 0,94 41,9 44,1 39,9 1,02 0,95 0,95 18,0 41,4-; 37.9

Немчин.72 -0,17 -5,50 -8,73 39,1 42,8 44,8 0,86 0,84 0,91 : 1.7,7 38,2;: ;29,3

Немчин.84 0,06 -1,72 -4,40 43,8 45,4 43,4 . 0,99 0,94 0,95 16,1 38,3 32,4

Спутница 1,06 4,06 5,60 44,1 48,1 43,6 1,03 1,08 1,10 16,5 39,0 37,0

Луговская 98 0,28 -2,83 -2,62 48,8 44,8 44,8 1,11 0,91 0,98 14,4 38,1 33,1

Узуновская 91 -0,06 1,61 4,60 46,9 49,4 44,5 1,06 1,07 1,12 15,0 36.7,' 35,6

Орловская 88 0,94 2,50 2,71 44,1 50,5 44,6 1,03 1,11 1,08 16,-5 36,2 34,9

Орловская 96 -0,17 4,06 7,38 47,0 48,6 44,6 1,06 1,08 : 1,14 14,9 38,8 37,2

Непоседа . -1,28 0,39 -2,18 49,5 52,7 45,6 1,07 1,12 1,02 13,5; 33,5 31,8

Никольская -2,06 -1,83 4,49 45,0 52,2 41,3 0,95 1,08 1,03 14,7 32,9, 38,6

По данным таблицы 5 к сортам с высокой селекционной ценностью генотипа по высоте растений относятся Людмила, Немчиновская юбилейная, Никольская, Спутница. Последний сорт можно отнести к пластичным сортам, который по высоте растений стабилен как в чистых посевах, так и в смс-сях.

Судя по результатам определения общей адаптивной способности и стабильности признака - высота растений после уборки растений - (по снопам) наибольшую селекционную ценность в качестве исходного материала представляют сорта - Елена, Немчиновская юбилейная, Спутница и Никольская.

Ветвистость растений вики в одновидовых и смешанных посевах

Ветвистость с давних пор привлекала внимание селекционеров по вике яровой (Канарская., 1989).

По данным морфофизиологических исследований вики яровой (Станкевич., 1966; Репьев., 1995), современные культурные сорта вики образуют ветви из двух - трех узлов до первичного листа, после которого основной побег отмирает, а из боковых почек образуются 1 - 2 основных стебля. При благоприятных погодных условиях до цветения от основных стеблей ответвляются боковые побеги, что свойственно позднеспелым сортам.

Приведенные в таблице 6 данные показывают, что взятые для исследований и включенные в Госреестр сорта вики яровой, существенно не отличаются по ветвистости друг от друга. Об этом свидетельствуют не только абсолютные показатели, но и отсутствие разницы у многих сортов по общей адаптивной способности. Слабо она выражена у сортов Орловская 96 и Непоседа.

Специфическая адаптивная способность, видимо, за счет позднего бокового ветвления проявляется у сорта Спутница.

Этот же сорт имеет высокую селекционную ценность по признаку ветвистости к концу вегетации.

Параметры адаптивной способности и стабильности по ветвистости растений сортов вики яровой в одиови-___________________довоу» (чистом) и смешанных посевах _____

Сорт Ветвистость за 3 года, шт. Обшая адаптивная способность (ОАС) Сиеиифич< адаптив! способно (САС, гская ш сть Относительная стабильность Коэффициент регрессии (Ы) Селекционная ценнос ть генотипа (СЦГ|) .

ветвление 1 и и Б » к Я £ созре-[ вание и Я 1> в Я н а V ю 1 и и £ в X я о созревание ветвле-1 ние 1 ° и 5 и Я Е* Ы н созре-1 вание ветвление о X Ю X Я созревание <ц с; о т к н Ж о оз 1 у <и 5 » х Я Ц созревание о п <и в к с К в Г и от я й- з: Я", о : 'о « ' О. к ■ " £' ■ о « о и

Людмила 2,3 2,5 2,2 -0,00 0,22 0,10 0,14 0,28 0,09 16,3 21,4 14,1 0,93 1,08 1,22 1,24 1.15 1,20

Елена 2,1 2,3 2,0 •0,21 0,09 -0,11 0,06 0,08 0,10 11,4 11,9 16,1 0,66 0,41 0,98 1,42 1,63 0,96

Немчин. юбил. 2,2 2,1 2,0 -0,11 -0,05 -0,02 0,08 0,16 0,10 12,7 18,6 15,2 0,63 0,66 0,85 1,41. 1,П 1,07

Немчнн. 72 2,3 2,2 1,9 -0,03 0,00 -0,18 0,13 0,10 0,09 16,1 14,2 15,9 0,64 0,66 0,97 1,23 1,44 0,94

Немчин. 84 2,3 2,2 2,0 0,04 0,01 -0,05 0,08 0,12 0,09 12,0 15,3 15,0 0.63 0,74 Г ¡00 1,55 1,39 1,07

Спутница, 2,1 2,1 2,0 -0,19 -0,19 -0,10 0,12 0,10 0,04 16,1 15,1 9,9 0,77 1,74 0,71 1,15 1,27 1.35

Лугов. 98 " 2,6 2,0 1,9 0,20 -0,23 -0,15 0,29 0,17 0,15 21,6 20,8 20,0 1,54 1,07 1,24 0,97 0,96 0,71

Узунов. 91 2,4 2,2 2,1 0,09 -0,03 0,08 0.22 0,24 0,10 19,4 22,0 14,6 1,06 ■ 1,00 0,90 1,07 0,99 1,15

Орлов. 88". 2,2 2,4 2,1 -0,08 0,13 0,01 0,17 0,17 0,13 18,6 17,4 17,7 1,04 0,79 1,23 1,05 1,34 0,92

Орлов. 96 2,4 2,3 2,2 0,07 0,05 0,24 0,14 0,47 0,15 15,7 30,2 16,8 0,86 1,87 0,56 1,32 0,56 ■1,09

Непоседа 2,4 2,3 2,1 0,23 0,03 0,09 0.43 0,46 0,14 25,8 29,8 17,5 1,79 1,58 1,06 0,68 0,58 0,97

Никольская 2,3 2,2 2,2 -0,00 -0,03 0,10 0,34 0,28 0,16 25,2 23,8 18,6 1,46 1,40 1,27 0,66 0,89 0,90

Масса зеленых (в период цветения) и сухих растений . (в период созревания) вики яровой разных сортов •

Массу зеленых растений сортов вики яровой определяли в период полного цветения растений вики. По мере созревания растений при уборке анализировали сухую массу растений вики.

Результаты определения массы зеленых растений в чистых и смешанных посевах показали, что в отличие от высоты растений масса зеленых растений в смесях была выше, чем в одновидовом посеве. Видимо, это связано с тем, что в изреженном посеве внутривидовая конкуренция отсутствовала, а лучшее обеспечение влагой не способствовали значительной межвидовой конкуренции.

В среднем за 3 года наибольшую зеленую массу в период цветения имели сорта Спутница, Елена, Непоседа, Немчиновская юбилейная и Никольская.

После уборки опытных делянок в снопы в лабораторных условиях определяли массу растений^ высоту растений, ветвистость, число бобов и семян на I растение.

Из данных таблицы 7 видно, что лучше сохранились растения вики из смешанных посевов, поэтому в сухой 2007 год и переувлажненный 2008 год масса сухих растений из смесей была выше, чем из одновидового посева. -

В среднем за 3 года в одновидовом посеве высокую сухую массу (г/р) имели такие сорта как Спутница, Узуновская 91, Никольская и Елена. В смеси с овсом более 10 г/раст. показали сорта Никольская, Спутница, Орловская 96. Эти же сорта выделились по семенной продуктивности и в смесях с ячменем.

Таблица 7.

Масса сухих растений вики яровой в чистых и смешанных посевах в период созревания (г/раст)

2007 г од 2008 год 2009 год В среднем за 3 года.-

Сорт вика п чистом виде вика -4- овес пика + ячмень вика в чистом виде вика -1-овес вика + ячмень вика в чистом виде вика + овес вика + ячмень вика в чистом виде вика ... + овес вика + ячмень

Людмила 2,3 3,3 3,3 10,6 10,9 11,7 8,9 8,0 8,9 7,3 7,4 8,0

Елена 2,0 3,4 3,6 10,8 12,0 14,7 ; 9,6 9,3 7,7 ,. 7,5 8,2;-■ 8,7

Немчиновская юбил. 2,1 3,3 2,8 7,4 1.1,2 13,4 9,5 8,3 8,7 : 6,3 7,6 8.3

Немчиновская 72 2,4 4,0 2,6 10,6 11,0 11,8 8,4 7,8 7,2 7,1 7,6 1,2

Немчиновская 84 2,6 5,0 3,0 9,4 12,0 11,0 7,6 9,0 8,5 6,5 8,7 7,5 :

Спутница 3,0 4,8 4,6 11,2 15,6 13,8 9,1 9,9 8,8 7,8 10,1 9,1 ...

Луговская 98 2,9 4,0 3,3 8,8 10,6 14,3 9,0 9,6 7,9 6,9 8,1 8,5

Узуновская 91 '2,5 3,3 3,3 11,3 14,0 14,0 9,2 9,1 9,7 .7,7 8,8 9,0

Орловская 88 2,3 4,0 4,6 10,2 14,0 15,3 8,3 6,7 7,4 6,9 8,2 9,1

Орловская 96 2,3 3,1 4,0 10,1 16,0 13,5 9,1 14,3 10,4 7,2 10,1 9,3

Непоседа 2,4 4,5 4,0 10,3 10,8 13,7 9,0 10,6 9,7 7,2 ' 8,6 9,1

Никольская 2,0 3,8 4,1 11,2 17,7 14,3 9,3 11,1 11,2 7,5 10,9 9,9

Средняя 2,2 3,9 3,6 10,2 13,0 13,5 8,9 9,2 8,8 7,2 8,7 8,6

При анализе на адаптивность и стабильность по массе сухих растений (таблица 8) преимущество имеют сорта Никольская, Спутница и Орловская 96. Они же~ обладают высокой общей адаптивной способностью (ОАС). Специфической адаптивной способностью характеризуются сорта Никольская, Орловская 96 и Узуновская 91. Большей относительной стабильностью и меньшей вариабельностью (3§1 %) по массе сухих растений характеризуются сорта Непоседа, Спутница, Луговская 98. Эти же сорта обладают высокой селекционной ценностью генотипа.

Таблица 8.

Параметры адаптивной способности и стабильности по массе сухих растений вики яровой при созревании

Сорт ж, г/раст ОАС; CAC¡ Ы СЦГ;

Людмила 7,5 -0,6 13,2 18,1 0,9 4,0

Елена 8,1 -0,02 18,5 52,7 1,1 3,9.

Немчин. юбил. 7,4 -0,8 15,4 Г 53,0 0,9 3,5

Немчин. 72 7,3 -0,9 12,9 49,2 0.9 3,&

Немчин. 84 ■ 7,6 -0,6 11,2 44,3 0,8 4,2

Спутница 9,0 0,8 18,2 47,5 1,0 4,&

Луговская 98 7,8 -0,3 14,3 48,4 0,9 4,1..

Узуновская 91 8,5 0,3 20,1 52,8 1,1 4,0

Орловская 88 8,1 -0,1 19,5 54,6 1,1 зУ

Орловская 96 8,9 0,7 22,8 53,8 1,2 '4,1

Непоседа 8,3 0,2 14,4 45,5 0,9 4,6

Никольская 9,4 1,3 27,1 55,3 1,3 4,3

Семенная продуктивность н урожайность вики яровой разных сортов в одновидовых и смешанных посевах

Одним из основных показателей эффективных агрофитоценозов являет ся их семенная продуктивность и урожайность. :.

В разные годы по продуктивности семян в одновидовых посевах (таблица 9) имели высокие показатели сорта Немчиновская юбилейная, Елена и Спутница. В смеси с овсом выделялись эти же сорта, а также Орловская 96, и Узуновская 91, а в смеси с ячменем - Непоседа и Никольская,

Математический анализ на адаптивную способность и стабильность: по массе семян с растения в среднем за 3 года показали высокие качества сорта Немчиновская юбилейная, Спутница и Никольская. У этих же трех сортов и высокая общая адаптивная способность (ОАС1). Выделяются благоприятными меньшими показателями специфической адаптивной способности (САС1) сорта Людмила, Узуновская 91, Непоседа. Относительная стабильность (8§1 %), меньшая изменчивость характерна у сортов Немчиновская юбилейная. Непоседа и Никольская.

Масса семян с одного растения сортов вики яровой в чистых и смешанных посевах, г

Сорт 2007 год 2008 год 2009 год ; ( средняя ... по вари-~ антам

вика в чистом виде вика овес вика + ячмень средняя вика в чистом виде вика + овес вика + ячмень средняя пика в чистом пидс вика + овес вика + ячмень сред- . няя

Людмила 0,57 0,81 1,5 0,96 4,2 3,7 4,0 4,0 4,1 4,1 . 3,8 4,1 - 3,0

Клена 0,54 0,76 1,6 0,97 4,3 3,8 5,0 4,4 4,4 4,6 4,3 4,4 Г V- ' 3,3

Немчин. юбил. 0,59 0,86 1,8 1,08 4,5 3,4 4,5 4,1 4,6 5,3 4,6 4,8;: . 3,3 ;.'

Нем чин. 72. 0.55 0,60 1,2 0,78 : 4'2 3,1 4,3 3,9 4,2 4,3 4,2 4,2 3,0 Г

Немчин.: 84 0,54 0,60 1,0 0,71 3,5 3,0 3,6 3,4 3,8 3,8 " 4,3 4,0 , 2,7

Спутница/ 0,57 0,68 1,8 1,02 4,0 4,8 4,6 4,5 4,7 5,5 5,0 5,1 3,5

Луговская 98 0,58 0,51 1,4 0,83 3,4 3,9 4,3 3,9 3,8 5,2 : 4,5 4,5 3,1

Узуновская 91 0,59 0,50 1,1 0,71 3,2 4,4 4,2 3,9 4,0 3,0 4,6 3,9 2,8

Орловская 88 0,48 0,59 1,2 0,76 3,2 3,7 4,6 3,8 3,1 5,6 4,0 4,2 2,9

Орловская 96 0,56 0,52 1,7 0,93 2,9 4,7 3,6 3,7 3,8 5,1 4,3 4,4 3,0

Непоседа 0,53 0,57 1,5 0,87 3,5 4,3 4,0 3,9 3,6 3,8 4,6 4,0 2,9 ,

Никольская 0,65 0,90 1,4 0,98 3,4 5,1 4,2 4,2 4,1 4,9 4,8 4,6 3,3

Средняя 0,56 0,66 1,4 0,88 3,7 4,0 4 4,0 4,0 4,6 4,4 4,4 3,1

Сочетание показателей продуктивности и стабильности, обеспечивающее высокую селекционную ценность генотипа (СЦП) по семенам имеют сорта Немчиновская юбилейная, Спутница, Людмила и Никольская. _

Результаты учета урожайности зерна после обмолота приводятся в таблице 10.

Как видно из данных таблицы 10, урожайность всех сортов в смеси с овсом или ячменем превосходит урожай вики в чистом посеве. Свыше 2 т/га в смеси вики с овсом имеют сорта: Никольская, Спутница, Немчиновская юбилейная, Орловская 96, Непоседа, Узуновская 91 и Узуновская 83.

В смеси с ячменем урожайность была ниже, лишь один сорт Никольская дал урожай зерна свыше 2 т/га.

Однако урожайность зерна вики в смеси с ячменем была несколько выше, чем с овсом. Так в смеси с овсом урожай свыше 0,9 т/га имеют сорта Никольская, Спутница, Орловская 96, Непоседа, Луговская 98. В смеси с ячменем таких сортов было больше: Никольская, Спутница, Орловская 96, Вера, Непоседа, Узуновская 91.

В целом же урожайность всех сортов вики в смеси с ячменем была ниже, чем с овсом, что видимо, связано с уровнем урожайности самой поддерживающей культуры. В условиях разреженного одновидового посева урожайность овса была в среднем 2, а ячменя 1,8 т/га. При сравнении поддерживающих культур выявлено преимущество у овса: у 8-ми сортов урожай вики был выше в смеси с овсом, у 4-х в смеси с ячменем, а у 3-х сортов урожай семян вики был одинаковым.

По урожайности семян в смеси вики с овсом и ячменем выделились сорта Спутница, Никольская, Орловская 96; а по урожайности вики, но не смеси, Непоседа и Узуновская 91. По урожайности вики в смеси с овсом имеют высокие показатели сорта Немчиновская юбилейная, Луговская 98, Непоседа, а в смеси с ячменем сорт Орловская 96 и Вера.

На основании многолетних полевых опытов, статистической обработки экспериментальных данных, математического анализа на общую и специфическую адаптивную способность и стабильность признаков в од-новидовых посевах и в смесях приходим к следующему заключению.

Взаимовлияние компонентов смесей начинается сразу же после посева и продолжается до конца вегетации. Генетические особенности сортов, проявляются уже при прорастании семян в результате механического контакта и корневым выделениям. Они обуславливают совместимость -толерантность сортов вики к тому или иному компоненту.

Сорт Урожайность, т/га Масса 1000 семян, г Вегет. период, сутки. Продуктивное ! ь, г/рас г.

чистой вики с овсом с ячменем . чистой вики с овсом с ячменем

вика смеси вика смеси

Никольская 1,88 1,08 2,10 1,08 2,34 62 85 14,3 10,3 12,6

Слутиица 1,77 0,96 1,96 0,92 1,92 65 80 12,8 10,1 , 11,4

Немчин. юбил. 1,70 0,92 2,22 0,86 1,58 60 70 10,3 9,3 ! 1,7

Орловская 96 1,68 1,08 2,12 0,98 1,72 62 70 11,3 9,8 12,6

Вера 1,66 0,86 2,06 0,98 1,72 60 70 - - ■ -

Людмила 1,60 0,66 1,96 0,86 1,98 60 70 9,1 9,7 10,9

Непоседа 1,58 1,04 2,08 0,96 1,96 55 75 . 10,7 9,9 11,7..

Луговская 98 1,58 0,92 2,08 0,80 1,66 65 75 10,2 9,6 ,11,2.

Елена 1,59 0,72 1,78 0,62 1,60 62 70 11,3 9,3 9,9

Узуновская 91 1,55 0,90 2,14 0,90 1,60 65 85 11,7 9,4 12,6

Немчиновская 84 - 0,78 1,82 0,76 1,72 65 75 10,5 8,7 10,6

Орловская 88 - 1,02 2,14 0,76 1,58 60 75 12,1 . 9,9 11,6

Узуновская 83 - 0,52 2,06 0,80 1,80 65 80 -

Немчиновская 72 - 0,63 1,56 0,78 1,54 55 65 8,7 9,8 9,8

Белорозовая 109 - 0,78 1,80 0,82 1,66 60 65 - - ; V ;

В дальнейшем это находит отражение в полевой всхожести семян, выживаемости растений и их сохранности к началу уборки. В период вегетации это проявляется в показателях ветвистости, высоты растений, массе зеленых в период цветения и сухих растений в период созревания, и в конечном итоге, в формировании вегетативной и семенной продуктивности.

Из 12-ти приведенных в опытах показателей относительной стабильности и селекционной ценности признаков в смешанных посевах выделяется сорт Спутница, который по 10-ти показателям занимает первые места. По 6-ти показателям занимают высокие места сорта Людмила, Елена и Немчиновская юбилейная.

По трем показателям адаптированы к смешанным посевам сорта Никольская, Непоседа, Узуновская 91. Первые два сорта Никольская и Непоседа имеют высокие показатели и по массе сухих растений в период созревания.

Результатом лабораторных и полевых опытов математический анализ свидетельствуют о целесообразности создания двух морфотипов сортов вики яровой толерантных к злаковым культурам:

1) Среднекрупносемянных типа Спутница и Никольская - высокорослых, среднепозднеспелых сортов для возделывания на сенаж и зернофураж.

2) Мелкосемянных типа Непоседа, Людмила - ветвистых, среднерос-лых, среднеспелых сортов для возделывания на зеленый корм и сено, с высоким коэффициентом размножения семян.

Высокую эффективность возделывания новых сортов вики яровой, в том числе и выделившихся по толерантности к злаковым культурам, свидетельствуют результаты сортоиспытания в МосНИИСХ - Немчиновка (табл. 11.).

Как видно из данных таблицы 11, стандартный мелкосемянный сорт Людмила (масса 1000 семян 56 г ), занимающий большие площади посева в Центральном Нечерноземье, сохраняет свои преимущества по урожайности зеленой массы и сена, но значительно уступает новым крупносемян-ным сортам по семенной продуктивности. Такого же типа сорт Непоседа выделился в опытах не только по урожаю зерна, но и по массе сухих растений. Для мелкосемянных сортов Людмила и Непоседа в смешанных посевах, характерен высокий коэффициент размножения семян, что представляет большой интерес для производства.

Вторая группа сортов крупносемянных (1000 семян более 70 г ) Уголек, Спутница, Юбилейная 110 показали в КСИ высокую семенную продуктивность в среднем за три года 2,7 - 2,8 т/га. Из них Спутница в многолетних нолевых опытах по многим показателям подтвердила высокую адаптивность и стабильность признаков при выращивании в смешанных посевах. При этом установлена уникальная способность корневых выделений этого сорта, оказывать стимулирующее влияние на продуктивность растений злаков.

Результаты испытания новых сортов вики (2007-2009 гг.)

Сорт происхождение Урожайность, т/га в среднем Масса 1000 семян, г. Вегетационный период, сутки. Содерж. белка в зерне, % СЦГ по урожайности семян

зерна зел. массы сена

смеси вики смесн вики смеси вики

Людмила (рай-онир.) селекции МосНИИСХ 3,46 1,49 31,06 14,06 8,30 3,93 56 94 ■ 27,8 1,19

Уголек (в ГСИ) селекции МосНИИСХ 3,75 1,89 30,66 13,83 9,47 4,00 73 95 34,6 1,56

Спутница (район ир.) селекции Мое. сел. станции. 3,73 1,68 30,70 12,80 8,70 3,20 72 98 30,3 1,36

Юбилейная 110 (районир.) селекции ВНИИЗБК 3,65 1,89 30,80 13,96 8,93 3,53 79 97 27,9 1,45

НСР 0,45 0,41 - - - - - - - --

Новые крупносемяиные сорта вики могут служить высокобелковыми компонентами при возделывании смешанных посевов на сенаж и зернофураж.

При математической обработке данных таблицы II крупносемяиные сорта в сравнении с мелкосемянным стандартом (сорт Людмила) отличались высокой ценностью генотипа (СЦГ). Так у сорта Людмила этот показатель составил 1,19, Спутница-1,36, Юбилейная ПО - 1,45 и Уголек - 1,56. Сорт Уголек выведен в лаборатории селекции зернобобовых культур МосНИИСХ - «Немчиновка» и на 2010 год передан в Госсортоиспытание.

Выводы и предложения

1. Для предварительной оценки совместимости (толерантности) сортов вики и злаков высевают их вместе в сосудах, что при прорастании обеспечивает непосредственный контакт корневых систем и выделений. По реакции апикальной меристемы - длине ростков и корешков, судят об их толерантности - пригодности к совместному выращиванию. Таким методом был выделен сорт Спутница наиболее продуктивный и урожайный в смешанных посевах. , ;

2. Дифференциация сортов вики яровой по отношению к злакам происходит уже на первых этапах прорастания семян: по полевой всхожести, а в дальнейшем по выживаемости к концу вегетации. На первых этапах злаковые культуры лучше'взаимодействуют с почвой, благоприятствуют появлению всходов вики. В дальнейшем происходят фитоценотичеекие взаимодействия.

3. В отличие от полевой всхожести совершенно иной была реакция сортов вики яровой по выживаемости растений к концу вегетации. У разных сортов вики к концу вегетации в смешанном посеве выживаемость растений была различной. В сравнении с другими сортами имели лучшую выживаемость растений сорта Узуновская 91 и Никольская. В отдельные годы имели высокие показатели по выживаемости сорт Спутница с овсом, Немчиновская юбилейная с ячменем.

4. По показателям общей адаптивной способности и стабильности признака по высоте растений, наибольшую ценность в качестве исходного материала представляют з период ветвления сорта: Елена, и Немчиновская юбилейная, в период цветения - Елена, Немчиновская юбилейная и Спутница, а при созревании Елена, Немчиновская юбилейная. Спутница и Никольская.

5. Несмотря на значительную изменчивость показателя семенной продуктивности в полевых опытах, высокую стабильность по этому признаку имеют сорта Людмила, Елена, Непоседа и Никольская. Отзывчивость на лучший фон показали Спутница, Никольская, Немчиновская юбилейная. Наибольшую селекционную ценность генотипа но семенной продуктивности имели сорта: Спутница (1,81), Никольская (1,68), Немчиновская юбилейная ( 1,67) Людмила ( 1,60) и Непоседа ( 1,50).

6. По массе зеленых и сухих растений высокую адаптивность и стабильность имеют copra Никольская, Спутница и Орловская 96. Наряду с высокой

массой растений они обладают высокой адаптивной способностью. Высокую селекционную ценность генотипа,имеют сорта Спутница, Непоседа и Никольская.

7. По семенной продуктивности в смешанных посевах выделяются сорта: крупносемянные - Спутница, Никольская: из среднесемянных - Елена, Немчиновская юбилейная; из мелкосемянных - Непоседа, Людмила.

8. В конкурсном сортоиспытании лаборатории по многолетним данным выделились по урожайности зерна крупносемянные - Спутница, Юбилейная 110, Уголек. Однако по урожайности зеленой массы и стабильности сбора семян имеет преимущество мелкосемянный стандартный сорт - Людмила.

9. Для смешанных посевов представляют интерес два типа толерантных к злакам сортов: крупносемянные - типа сортов Спутница и Никольская для возделывания на сенаж и зернофураж и мелкосемянные - типа сортов Непоседа и Людмила для возделывания на зеленую массу в основных и промежуточных посевах. Оба типа сортов имеют высокую адаптивную общую и в отдельные годы специфическую способность, отличаются стабильностью показателей урожайности зерна и сухой массы и характеризуются высокой селекционной ценностью генотипа.

Предложения производству,

1. Из изученных и внесенных в Госреестр сортов вики яровой, наибольшую ценность для смешанных посевов представляют среднепозднеспелые, крупносемянные сорта Спутница и Никольская. Наиболее эффективно использование их в смеси с овсом на сенаж и зернофураж.

2. Для получения стабильных урожаев зеленой массы на корм и сено, при высоком коэффициенте размножения семян, целесообразно использовать толерантные мелкосемянные сорта Непоседа и Людмила.

Список опубликованных работ по теме диссертации.

1. Дебелый Г.А., Калинина Л.В., Гончаров A.B., Меднов A.B. Яровая вика: Испытание сортов и задачи селекции, ж. Кормопроизводство, 2010, №7, С. 29-31.

2. Дебелый Г.А., Гончаров A.B., Меднов A.B. Толерантность сортов яровой вики к овсу и ячменю. Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2010, № 6, С. 60-61.

3. Дебелый Г.А., Гончаров A.B., Меднов A.B. Адаптивность и стабильность признака высоты растений в смешанных посевах вики с овсом и ячменем, ж. С.-х. биология. 2011, № 3.

ВСрстка, печш ь ООО „Полиграф Плюс", 143000, Московская область, г. Одинцово, ул. Транспортная, д. 2 тел. (498) 595-51-5!, тел./факс: (498) 595-54-54 e-mail: poligrafok@ir.ail.ni. poligrafok@vandex.ru Подписано в печать 21.03.201 i г. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Гончаров, Алексей Вячеславович

Введение.

Глава 1. Общая характеристика работы.

1.1. Актуальность темы.

1.2. Цель исследований.

1.3. Научная новизна работы.

1.4.Практическая значимость работы.

1.5. Условия, материал и методика исследований.

1.6 Метеорологические условия.

Глава 2. Обзор литературных источников.

2.1. Значение вики яровой.

2.2. Смешанные посевы бобовых культур со злаковыми.

Глава 3 Экспериментальная часть.

3.1. Толерантность сортов вики яровой.

3.2. Полевая всхожесть семян и выживаемость растений вики в одновидовых посевах и в смесях.

Глава 4. Высота растений вики в одновидовых и смешанных посевах.

4.1 Оценка адаптивной способности и стабильности сортообразцов вики яровой в одновидовых (чистых) и смешанных посевах с овсом и ячменем по высоте.

Глава 5. Ветвистость растений вики в одновидовых и смешанных посевах.

Глава 6. Масса зеленых растений сортов вики яровой.

6.1. Масса зеленых растений вики яровой в фазу ветвления.

6.2. Масса зеленых растений вики яровой в период цветения.

6.3 Масса сухих растений вики яровой в чистых посевах и в смесях со злаковыми культурами при созревании.

Глава 7. Семенная продуктивность и урожайность сортов вики яровой в одновидовых и смешанных посевах.

Глава 8. Влияние сортов вики яровой на продуктивность злаковых культур и обобщение показателей адаптивности и стабильности

Глава 9 Результаты испытания сортов вики яровой в чистом посеве и в смесях.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Подбор и оценка сортов вики яровой для смешанных посевов"

В Центральных областях Нечерноземной зоны вика яровая является одной из основных однолетних бобовых культур кормового использования. В зеленой массе вики содержится до 18,6 % белка, в семенах до 37 % и более (Митрофанова, Рожков, 1961). По содержанию незаменимых аминокислот белок вики не уступает животным белкам (Репьев, 1995). Он отличается высоким содержанием водорастворимой фракции, поэтому корма из вики (зеленый корм, сено, сенаж, силос) легко усваиваются и поедаются животными.

Вика не очень требовательна к теплу. Оптимальная температура при прорастании семян и росте вегетативных органов +14. + 18°С, при созревании семян +16.+22°С. Для получения высоких урожаев зеленой массы вики необходимо большое количество влаги в течение всего вегетационного периода. Однако для созревания семян требуется значительное количество тепла, а избыточное переувлажнение после начала цветения неблагоприятно, так как вызывает израстание растений, снижает урожай семян, задерживает созревание. В результате чего в северных и даже в центральных областях Нечерноземной зоны вика не всегда вызревает.

Из - за сильно полегающего до или после цветения стебля вика яровая в производстве возделывается преимущественно с овсом или ячменем. Поэтому одним из важных требований к сортам вики яровой является толерантность к злаковым культурам, чтобы вико-овсяные или вико-ячменные смеси не полегали или полегали в слабой степени, соответствующей пригодности для машинной уборки.

В этих целях проводится естественная оценка адаптивных способностей генотипов - сортов вики яровой в смешанных агрофитоценозах; в результате которой осуществляется отбор сортообразцов вики, толерантных к злаковым культурам, способных формировать в смешанных посевах высокий урожай зеленой массы и семян.

Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Гончаров, Алексей Вячеславович

Выводы и предложения

1. Для предварительной оценки совместимости (толерантности) сортов вики и злаков высевают их вместе в сосудах, что при прорастании обеспечивает непосредственный контакт корневых систем и выделений. По реакции апикальной меристемы - длине ростков и корешков, судят об их толерантности - пригодности к совместному выращиванию. Таким методом был выделен сорт Спутница наиболее продуктивный и урожайный в смешанных посевах.

2. Дифференциация сортов вики яровой по отношению к злакам происходит уже на первых этапах прорастания семян: по полевой всхожести, а в дальнейшем по выживаемости к концу вегетации. На первых этапах злаковые культуры лучше взаимодействуют с почвой, благоприятствуют появлению всходов вики. В дальнейшем происходят фитоценотические взаимодействия.

3. В отличие от полевой всхожести совершенно иной была реакция сортов вики яровой по выживаемости растений к концу вегетации. У разных сортов вики к концу вегетации в смешанном посеве выживаемость растений была различной. В сравнении с другими сортами имели лучшую выживаемость растений сорта Узуновская 91 и Никольская. В отдельные годы имели высокие показатели по выживаемости сорт Спутница с овсом, Немчиновская юбилейная с ячменем.

4. По показателям общей адаптивной способности и стабильности признака по высоте растений, наибольшую ценность в качестве исходного материала представляют в период ветвления сорта: Елена, и Немчиновская юбилейная, в период цветения - Елена, Немчиновская юбилейная и Спутница, а при созревании Елена, Немчиновская юбилейная, Спутница и Никольская.

5. Несмотря на значительную изменчивость показателя семенной продуктивности в полевых опытах, высокую стабильность по этому признаку имеют сорта Людмила, Елена, Непоседа и Никольская. Отзывчивость на лучший фон показали Спутница, Никольская, Немчиновская юбилейная. Наибольшую селекционную ценность генотипа по семенной продуктивности имели сорта: Спутница (1,81), Никольская (1,68), Немчиновская юбилейная (1,67) Людмила (1,60) и Непоседа (1,50).

6. По массе зеленых и сухих растений высокую адаптивность и стабильность имеют сорта Никольская, Спутница и Орловская 96. Наряду с высокой массой растений они обладают высокой адаптивной способностью. Высокую селекционную ценность генотипа имеют сорта Спутница, Непоседа и Никольская.

7. По семенной продуктивности в смешанных посевах выделяются сорта: крупносемянные - Спутница, Никольская; из среднесемянных - Елена, Немчиновская юбилейная; из мелкосемянных - Непоседа, Людмила.

8. В конкурсном сортоиспытании лаборатории по многолетним данным выделились по урожайности зерна крупносемянные - Спутница, Юбилейная 110, Уголек. Однако по урожайности зеленой массы и стабильности сбора семян имеет преимущество мелкосемянный стандартный сорт - Людмила.

9. Для смешанных посевов представляют интерес два типа толерантных к злакам сортов: крупносемянные - типа сортов Спутница и Никольская для возделывания на сенаж и зернофураж и мелкосемянные - типа сортов Непоседа и Людмила для возделывания на зеленую массу в основных и промежуточных посевах. Оба типа сортов имеют высокую адаптивную общую и в отдельные годы специфическую способность, отличаются стабильностью показателей урожайности зерна и сухой массы и характеризуются высокой селекционной ценностью генотипа.

Предложения производству.

1. Из изученных и внесенных в Госреестр сортов вики яровой, наибольшую ценность для смешанных посевов представляют среднепозднеспелые, крупносемянные сорта Спутница и Никольская. Наиболее эффективно использование их в смеси с овсом на сенаж и зернофураж.

2. Для получения стабильных урожаев зеленой массы на корм и сено, при высоком коэффициенте размножения семян, целесообразно использовать толерантные мелкосемянные сорта Непоседа и Людмила.

Заключение

Проведенные исследования в различных почвенно-климатических зонах РФ показали, что правильно подобранные (сорта, соотношения) смеси в контролируемых условиях (почвы, удобрения, влага и др.) однолетних кормовых культур повышают продуктивность и экологическую устойчивость агроценозов, питательность заготовленных кормов (зеленая масса, сено, сенаж, силос, зерносенаж и т. д.).

Смешанные посевы при правильном подборе культур и соотношений при посеве позволяют организовать конвейерную систему заготовки зеленой массы, сена, сенажа, силоса и повысить рентабельность использования имеющих площадей и с. - х. технологии.

Вначале случайный подбор компонентов для смешанных посевов в настоящее время является предметом научных исследований агрофитоценозов и фитоценотической селекции.

Конечным итогом этих исследований является научно - обоснованный подбор культур и сортов, обеспечивающих в благоприятных соотношениях качественную продукцию в необходимых количествах. Они должны быть адаптированными к местным почвенно-климатическим условиям. Урожайность их должна быть стабильной, а технологии возделывания энергоресурсосберегающими.

ГЛАВА 3. Экспериментальная часть 3.1. Толерантность сортов вики яровой

В смешанных посевах при совместном выращивании разных культур и сортов наблюдается взаимовлияние растений и сред при непосредственном воздействии или через корневые выделения. Непосредственное воздействие отмечается при механическом соприкосновении вегетативных органов растений, например, расположение полегающего стебля вики в стеблестое овса.

Косвенное взаимовлияние обычно связывают с корневыми выделениями или запахом растений. Результаты этого взаимовлияния характеризуют термином толерантность и определяют различными методами (Гродзинский, 1961; Райе, 1978 и др.)

До сих пор не выяснено могут ли корневые выделения поглощаться растениями того же вида или других видов. Существенный прогресс в изучении взаимовлияния растений, особенно контрастных по морфобиологическим признакам - бобовых и злаковых культур был достигнут в опытах с применением меченых атомов.

В опытах ВНИИ кормов (Тютюнников, Трофимова, 1965) с использованием радиоактивного фосфора (в форме К2НР3204, общей активностью 30 мкюори) на разных культурах злаковых (кукуруза, овес) и бобовых (бобы кормовые, горох) в водной и песчаной культуре (сосудах) установлена ритмичность в поглощении и выделении радиоактивного фосфора. В опытах наблюдали совпадение: увеличение интенсивности фотосинтеза, в связи с усилением дневного освещения и повышения температуры, с поглощением фосфора (радиоактивность раствора уменьшалась), падение интенсивности фотосинтеза - с его выделением (радиоактивность раствора увеличивается).

В одновидовых и смешанных посевах фиксирование передвижения радиоактивного фосфора показало, что питательные вещества, внесенные в почву, сначала поглощаются корневой системой растений, затем переходят в ткани растений, а затем частично в виде корневых выделений поступают обратно в почву. Соседние растения в свою очередь поглощают корневые выделения, частично усваивают их и какую - то часть, которая не приняла участия в ростовых процессах, снова выделяют в почву. Такая цепная передача части питательных веществ от одного растения к другому не зависит от ботанического вида растений, но связана с их биологическими особенностями - ритмом поглощения и выделения питательных веществ. Так в анализируемых опытах ритмы поглощения фосфора у сортов кукурузы Чишминская 1 и кормовых бобов Херц - Фрея совпадали, что замедляло передвижение радиоактивного фосфора по сравнению с сортами сои, кукурузы и овса у которых ритмы поглощения и выделения фосфора не совпадали.

При подкормке радиоактивным фосфором он обнаруживался в растениях на расстоянии 15 - 24 см от источника внесения, а в контроле - на почве без растений на расстоянии 2,5 - 7,5 см.

Таким образом, под влиянием бобовых компонентов у злаков улучшалось обеспечение азотом и фосфором, отмечалось более высокое содержание нуклеопротеидов и фосфатидов.

Известны и другие способы оценки толерантности: путем совместного проращивания культур в чашках Петри (Широбокова, Лаханов, 1977) или в песчаной культуре - растильнях (Дупляк, 1985).

В наших лабораторных опытах изучали 12 сортообразцов вики яровой селекции МосНИИСХ «Немчиновка» и инорайонной селекции. Опыты закладывали в сосудах в теплице при среднесуточной температуре воздуха 15.22°С и освещенности 15-20 тыс. люкс в течение 12 часов в сутки. Вику высевали в сосудах с просеянной суглинистой почвой в чистом виде и в одну лунку с семенами овса или ячменя. Вначале в лунку опускали семена вики, а затем овса или ячменя, опыт закладывали в 4 - х повторениях.

Определение полевой всхожести производили на 12 - 14 сутки после посева. Учет длины и массы проростков производили на 12 сутки после всходов в фазу образования 2-3 настоящих листьев, когда растения переходили к автотрофному питанию.

Уже на самых ранних стадиях набухания семян в них происходит быстрое усиление дыхания и мобилизация запасных веществ (Роберте, 1978).

В семядолях вики, как и в семенах других бобовых растений, происходит превращение углеводов и белков в растворимые продукты, которые необходимы для нормального роста и развития проростков и корешков. В это же время благодаря корневым выделениям происходят аллелопатические взаимодействия, наглядным выражением которых являются ростовые процессы в апикальных клетках ростков и корешков (табл. 3.1).

В наших опытах во всех вариантах всхожесть семян в сосудах составляла 100 %. Как видно из данных таблицы 1, в большинстве вариантов семена овса, прорастающие на семенах вики, оказывали на нее угнетающее влияние, особенно на корешки, а прорастающие семена ячменя, наоборот, стимулировали прорастание семян вики, хотя по вариантам наблюдалась дифференциация как в опытах с овсом, так и ячменем. Так в вариантах совместного посева вики с овсом прорастающие семена овса оказывали стимулирующее влияние на ростки и корешки вики сортов Спутница - 115,2 и 114,3 % и Непоседа 109,7 и 120 % соответственно.

Существенное значение критерия толерантности определяется при уровне значимости 10 % и выше у обоих показателей - длине ростков и корешков в % от одновидового посева.

Рассматривая по всем сортам опытные данные по обоим показателям, приходим к выводу, что более объективную оценку совместимости сортов вики и злаков дает обобщающий средний показатель между длиной ростков и корешков, который характеризует отношение сорта вики к совместному прорастанию с семенами ячменя или овса, которому соответствует понятие толерантность.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Гончаров, Алексей Вячеславович, Немчиновка

1. Алексеева A.C. Продуктивность люпино-злаковых ценозов. // Естеств. и технич. науки, 2008, №4, С. 94-95.

2. Антоний А.К., Пылов А.П. // Зернобобовые культуры на корм и семена. Л. Колос, 1980. 220 с.

3. Бадина Г.В. Возделывание бобовых культур и погода. -Л.:

4. Гидрометеоиздат, 1974,-344 с.

5. Беляк В.Б., Болахонова В.И. Продукционная и средообразующая оценка кормового севооборота из бобово-злаковых смесей // Кормопроизводство, 2009, № 11, С. 12-15.

6. Бенц В.А. Смешанные посевы в полевом кормопроизводстве Западной Сибири, Изд-во РАСХН // СИБНИИК, 1999., 71с.

7. Боголюбов А.Г. О принципе конкурентного исключения и механизмах поддерживания видового разнообразия сообществ // Биологические науки, 1989. № 11, С. 5-31

8. Вавилов Н.И. Центры происхождения культурных растений // Избр. Тр. М.- Л., наука, 1965. 5, С. 9-107.

9. Вавилов П.П., Посыпанов Г.С. Бобовые культуры и проблема растительного белка. М., Россельхозиздат, 1983. 255 с.

10. Васин A.B., Ельчанинов H.H. Зернобобовые культуры в чистых и смешанных посевах на фураж. Земледелие, 2006, №4, С. 28-29.

11. Велюханов Н.И. Изменение фотосинтетической деятельности и продуктивности смешанных посевов в зависимости от норм высева культур // Аграр. наука, 2009, № 11, С. 16-17.

12. Вишнякова М.А. Роль генофонда зернобобовых культур в решении актуальных задач селекции, растениеводства и повышении качества жизни // Тр. по приют, бот., ген. и сел., С Пб., ВИР, 2007, т. 164,С. 101 -118.

13. Воронцов Г.В. Кормовые достоинства зерна вики посевной и ее использование в рационах молодняка свиней при обогащении их биол. актив, веществам // Сб. Биол. акт. в-ва в живот-ве., 1988, С. 80-84.13.