Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РОСТ, РАЗВИТИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ У НОВЫХ СКОРОСПЕЛЫХ ФОРМ И СОРТОВ БЕЛОГО ЛЮПИНА С ОГРАНИЧЕННЫМ ВЕТВЛЕНИЕМ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "РОСТ, РАЗВИТИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ У НОВЫХ СКОРОСПЕЛЫХ ФОРМ И СОРТОВ БЕЛОГО ЛЮПИНА С ОГРАНИЧЕННЫМ ВЕТВЛЕНИЕМ"

На правах рукописи

Ль/'

МЕДВЕДЕВА Наталья Викторовна

РОСТ, РАЗВИТИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ У НОВЫХ СКОРОСПЕЛЫХ ФОРМ И СОРТОВ БЕЛОГО ЛЮПИНА С ОГРАНИЧЕННЫМ ВЕТВЛЕНИЕМ

Специальность 06.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2004

Работа выполнена на экспериментальной базе учхоза им Калинина Московской сельскохозяйственной академии им. К А. Тимирязева

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гатаулина Г.Г.

Официальные оппоненты.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дебелый Г.А.;

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Кобозева Т.П.

Ведущая организация - Мичуринский аграрный университет.

Защита диссертации состоится « » лн/а/,^_2005 г

в -/у ч ъо мин на заседании диссертационного совета К 220 043 01 при Московской сельскохозяйственной академии им К А Тимирязева

Адрес- 127550, Москва, ул Тимирязевская, 49, отдел аттестации научных и педагогических кадров

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА

Автореферат разослан « ¿С » ¿К/хг/Х-^_ 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Тазика Н.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В решении проблемы растительного белка большая роль отводится люпину, особенно люпину белому, в семенах которого содержится 35 - 40 % белка и 9 -12 % жира. По качеству белок белого люпина не уступает белку сои. По урожайности семян белый люпин

превосходит сою и другие виды люпина.

Белый люпин, родина которого Средиземноморье, требует теплой и сухой погоды во время налива и созревания семян. Природные биотипы белого люпина характеризуются длительным вегетационным периодом, продолжительным многоярусным ветвлением и цветением. Поэтому получение скороспелых форм с ограниченным ростом и ветвлением ' актуально для многих стран с умеренным климатом, особенно для России. Необходимо создание форм, у которых рост детерминирован на главном или побегах 1 -2 порядка. Кроме того сорта должны быть устойчивы к болезням, в частности, к фузариозу. Создание сортов с измененной архитектоникой растений позволит получать высокие урожаи с устойчивым созреванием семян в тех районах, где белый люпин раньше не созревал -Центрально-Черноземном и в южной части Центрального региона.

Рост, развитие и формирование урожая новых скороспелых форм и сортов изучены недостаточно. Изучение этих вопросов актуально, так как результаты могут быть использованы для оптимизации формирования

урожая с учетом конкретных условий.

Цель исследований. Выявить особенности роста, развитая и формирования урожая у созданных скороспелых форм и сортов белого

люпина.

ЦНБ МСХА | фонд научной литературы

- Мчщ/

Задачи исследований:

- оценить коллекционные образны белого люпина по особенностям роста и развития

- получить новые скороспелые формы и сорта белого люпина с разным уровнем детерминантности и высокой семенной продуктивностью,

изучить особенности роста, развития и формирования урожая у полученных форм и сортов

Научная новизна. В соответствии с селекционной программой созданы новые сорта кормовые бе того люпина В осуществлении программы автор диссертации принимала участие в качестве ответственного исполнителя и является соавтором сортов Дельта и Дега

Сорт белого люпина Дельта с детерминацией на побегах 2 порядка, характеризуется устойчивым созреванием в условиях Тамбовской области и высокой семенной продуктивностью (авторское свидетельство № 29903 о01 02 2000г) Сорт внесен в Государственный реестр селекционных достижений с 2000 г

Создан новый урожайный и усгтоичивый к полеганию сорт белого люпина Дега (авт свид .4° 40426 от 20 01 2004)

Впервые в России был создан и подготовлен для передачи в Государственное испытание детерминантный сорт белого люпина Детер 1 Этот сорт с детерминацией роста на главном побеге, не образует боковых побегов и является наиболее скороспелым из всех известных сортов белого люпина Изучено влияние нормы высева на урожайность этого сорта, определена оптимальная норма высева

Методом внутривидовой гибридизации получены иовые скороспелые формы белого люпина, включенные в конкурсное испытание

Впервые проведено сравнительное изучение роста, развития и формирования урожая новых сортов и перспективных форм белого люпина

в сравнении с районированными ранее сортами Старт и Мановицкий.

Практическая значимость работы. Созданные сорта белого люпина Дельта и Дега включены в Государственный реестр селекционных достижений и допущены к производству по Российской Федерации.

Вновь созданный наиболее скороспелый сорт белого люпина Детер 1 позволит продвинуть белый люпин в северные районы возделывания этой культуры. Сорт устойчиво созревает в условиях Центрального региона.

Изучение особенностей роста, развития и формирования урожая необходимо для оптимизации возделывания новых сортов. Выявлено, что формы с детерминацией на главном побеге характеризуются меньшей площадью листьев, фотосинтетическим потенциалом и урожайностью семян по сравнению с сортами, дающими боковые побеги. Однако такие формы, как Детер 1 устойчиво созревают в любые по метеорологическим условиям годы. Оптимизация показателей фотосинтетической деятельности и повышение урожайности семян могут быть достигнуты за счет повышения густоты стояния стеблестоя.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на Международной конференции по люпину (Брянск, ВНИИ люпина, 2001), были представлены на 5-й Европейской конференции по зернобобовым культурам Франция, Дижон, 2004). В трудах конференций опубликованы 2 работы и получены авторские свидетельства на сорта белого люпина Дельта и Дега.

Объем и структура работы Диссертационная работа изложена на 103 стр. машинописного текста, включает 26 таблиц. Библиографический список включает 198 наименований, из них 32 - зарубежных авторов.

Условия и методика проведения исследований Исследования проводились на экспериментальной базе учхоза им Калинина МСХА Мичуринского района Тамбовской области, где почвы выщелоченный чернозем средней мощности, рН - 6 1-62 В предшествующие годы здесь методом искусственного мутагенеза был создан оригинальный исходный материал для селекции белого люпина, включающий скороспелые формы с различной степенью детерминантности Была создана рабочая коллекция форм белого люпина с различной архитектоникой растений Для выведения сортов бвчог о люпина с заданными параметрами (скороспелость, высокая семенная продуктивность устойчивость к фузариозу) подбирали родительские пары с нужными донорскими признаками и осуществляли гибридизацию Работа проводилась по полной селекционной схеме

Доя оценки на устойчивость к фузариозу был создан искусственный фузариозный фон Вновь созданные формы белого люпина сравнивались с сортами Старт, Мановицкий, а также Гамма, которые были созданы ранее на кафедре растениеводства МСХА ( сорт Гамма совместно с ВНИИ тюпина) Скороспстый сорт С гарт, у которого бобы формируются на главном и побегах первого порядка, был районирован с 1984 г Сорт Гамма характеризуется такой же архитектоникой растений, как и сорт Старт, созревает на 3-5 дней раньше Старта, отличается устойчивостью к фузариозу Сорт Мановицкий созревает на 7-10 дней позднее Старта, растения более высокорослые, сорт дает высокий урожай зеленой массы

Характеристика полученных и изучаемых нами форм и сортов приведена в диссертации Всего в конкурсном испытании изучалось 14 образцов Размер опытной делянки 25 м*. повторность четырехкратная В большинстве таблиц, приведенных в автореферате, представлены те образцы, которые к настоящему времени включены в Государственный

реестр селекционных достижений или подготовлены для передачи государственное испытание.

В процессе изучения особенностей роста и развития коллекционных образцов, новых форм и сортов проводили фенологические наблюдения, определяли в динамике рост растений в высоту, нарастание зеленой и сухой массы. Биометрические измерения осуществляли в начале цветения растений ( раскрытие первого цветка) и в фазах сизых и блестящих бобов, когда обычно отмечается максимальная за вегетацию сырая масса растений. Урожайность семян определяли методом сплошного учета, элементы структуры урожая — путем отбора 25 растений с каждой делянки опыта.

Метеоусловия в годы исследований (1999 - 2001) были различными, что позволило провести оценку селекционных образцов как в относительно благоприятных для формирования урожая условиях (2000, 2001 гт), так и в условиях засухи (1999 г). В 1999 г лето было жарким и сухим, в мае и июне практически не было осадков. Среднесуточная температура в мае была значительно меньше нормы, поэтому период посев - всходы оказался очень длительным. Из-за жаркой и сухой погоды, развитие растений было ускоренным. Растения были низкорослыми и даже позднеспелые формы практически не ветвились.

В 2000 г в первые фазы развития растений отмечался недостаток влаги. Однако ветвление растений,, цветение, образование и рост плодов проходили при достаточном количестве осадков, что способствовало росту побегов и хорошему завязыванию плодов.

В 2001 г май и июнь были холоднее обычного, поэтому цветение началось позднее, чем в другие годы - 26-29 июня. Июль был дождливым и жарким, что определило достаточно хорошую завязываемость и сохраняемость плодов на растениях. В августе было тепло и сухо, что способствовало более быстрому прохождению периода роста плодов и налива семян.

Результаты исследований Создание скороспелых сортов белого люпина Селекционная программа по созданию скороспелых сортов белого люпина была начата на кафедре растениеводства в конце 70-ч годов, когда методом искусственного мутагенеза были получены скороспелые мутантные формы с ограниченным ветвлением (Гатаулина ГГ, 1984, 1985) Автор диссертации принимала участие в выполнении селекционной программы с 1991 г и является соавтором сортов Дельта (авт свидет № 29903 от 01 02 2000), Дега (авт свидет № 40426 от 20 01 2004) и подготовленного для передачи в государственное испытание нового сорта Детер I

Новый сорт белого люпина Дельта создан методом искусственного мутагенеза путем обтучения гамма-лучами СобО в дозе 20 кр семян сортообразца Белый 7 и последующего отбора Этот сорт созревает па 3-5 дней позднее Старта и превосходит его по урожайности и сбору белка с гектара При испытании в последние годы Старт и Дечьта были практически одинаковыми по продолжительности вегетации Средний за 3 года сбор белка с урожаем семян у сорта Старт составил 8,8 ц/га а у сорта Дельта -11,1 шга Если исключить засушливые год, то в среднем за 2 года сбор бечка у Старта составил 11,1 ц/га, а v Дельты - 14,7 ц/га

Новые перспективные формы были пслучены путем гибридизации, в их числе новый сорт Дега, характеризующийся скороспелостью, устойчивостью к фузариозу и повышенной урожайностью Скороспелость полученных сортов связана с ограниченным ветвлением, на растениях образуются относительно короткие боковые побеги первого порядка, во влажные годы могут образоваться короткие побеги второго порядка, но бобы на них обычно не формируются Положительной особенностью сорта Дега является неполегаемость растений

Долгое время нам не удавалось получить более скороспелые формы,

чем Старт и Гамма. Испытание польских эпигональных форм без боковых побегов показало, что они созревают значительно позже Гаммы, несмотря на их детерминантпость на главном побеге. Скрещивание этих форм с сортом Гамма позволило в Рг -Рз отобрать растения, которые не образуют боковых побегов, зацветают раньше родительских форм и созревают на 6-7 дней раньше Гаммы. Среди них в конкурсном сортоиспытании выделился образец Детер 1.

Особенности роста и развития разнотипных коллекционных образцов. Коллекция представлена образцами, которые созревают в условиях Тамбовской области, т.е. для них характерен ограниченный рост,-связанный с детерминацией на боковых побегах того или иного порядка. По особенностям роста, ветвления и продолжительности вегетации образцы разделены на 3 группы: скороспелые, среднеспелые и позднеспелые. К скороспелым отнесены образцы, которые по архитектонике растения и продолжительности вегетации сходны с сортами Старт и Гамма. Растения этих образцов в нормальные по увлажнению годы прекращают рост в высоту и ветвление после образования коротких побегов II порядка, бобы формируются на главном стебле и укороченных побегах I порядка. Среднеспелые образцы более высокорослы, сильнее ветвятся, к ним относится сорт Дельта. Позднеспелые образцы обычно многоярусные, высокорослые, формируют бобы на побегах П и Ш порядка. Длина боковых побегов у них больше, чем у скороспелых и среднеспелых образцов. Представителем этой группы является сорт Мановицкий.

Ежегодное изучение коллекционных образцов позволяет оценить их как исходный материал для селекции и, кроме того, выявить норму реакции биотипов и отдельных образцов на изменение факторов внешней среды (температурный режим, условия влагообеспеченности ). В табл.1

приведены данные о развитии растений в 1999 и 2000 гг, резко различающихся по метеорологическим условиям В жарком и сухом 1999 г даже позднеспелые формы практически не ветвились Развитие растений было ускоренным, все образцы из-за сильной засухи в мае- июне были чрезвычайно низкорослыми

Таблица 1

Показатели развития коллекционных образцов в 1999 и 2000 гг

Показатели

Скороспелые i Среднеспелые I Позднеспелые

Вегетационный период, дни i 112 125

1999 1 2000 i 1999 , 2000 1999 I 2000

115 , 130 118 i 140

Боковые побеги, порядок i í I U2 ¡ í 2-1 ¡ í • 3-4 Высота растений, см 35-40 I 55-65

Высота нижнего боба, см 25-27 40-50

40-45 , 70-80 45-50 I 90-100

27-30 i 45-50 I 30-35 50-55

В 1999 г разнотипность образцов по высоте растений, степени их ветвления и продолжительности вегетации и разница в развитии между разнотипными образцами была предельно спаженной

В 2000 г при достаточном количестве осадков четко проявились различия между разнотипными образцами Растения иозднеспечых образцов были выше скороспелых на 35-40 см за счет боковых побегов и созрели на 15 дней позднее Вегетационный период от посева до созревания даже v скороспелых форм составил 125 дней, из них продолжительным из-за холодной погоды был период посев всходы - 17-18 дней Вегетация от всходов до созревания составила 108 дней

Обычно в нормальные по погодным условиям годы в данном регионе у скороспелых форм продолжительность вегетации была 106-110 дней, v среднеспелых- 110-116, а у позднеспелых 118-125 дней По высоте

растения скороспелой и позднеспелой групп различались на 25-30 см.

Особенности роста, развития и формирования урожая у новых скороспелых форм белого люпина Продолжительность вегетации. Данные табл. 2 позволяют установить размах изменчивости такого важного показателя, как продолжительность вегетации сортов в зависимости от метеорологических условий года

Таблица 2

Продолжительность вегетации у сортов белого люпина в 1999-2001 гт, дней

N Сорт Посев - созревание Всходы - созревание

1999 2000 2001 Ср. 1999 2000 2001 Ср.

1 Мановицкий 118 123 140 127 98 113 107 110

2 Дельта 113 116 127 119 93 106 99 102

3 Старт 115 116 125 119 95 106 99 102

4 Гамма 111 113 125 116 91 103 96 99

5 Дега 110 114 125 116 90 104 96 99

6 Детер 1 110 106 110 109 90 96 89 92

. В условиях засухи (1999 г) все образцы развивались ускоренно, ветвление очень слабое. Различия по продолжительности вегетации у разнотипных сортов в этом году минимальные. Напротив, в 2001 г вегетационный период был максимальным. В такие годы можно проверить, будет ли сорт созревать устойчиво.

Продолжительность вегетации Мановицкого составила в 2001 г. 140 дней - на пределе возможностей созревания в данных условиях, в то время как сорта Старт, Гамма и Дега созрели на 125-й день вегетации.

Самый скороспелый образец Детер 1 в среднем за 3 года созревал на 10 дней раньше Старта

Преимущество Детера 1 особенно ярко проявляется в условиях, когда вегетация затягивается (2001 г) В этом году Детер 1 созрел на 15 дней раньше Гаммы и на месяц раньше Мановицкого

Фотосинтетическая деятельность растений в посевах Рост растений в высоту и площадь листьев Рост растений в высоту различался в зависимости от сорта и условий вегетации (табл 3)

Таблица 3

Высота растений сортов белого люпина см

Сорт 1999 2000 2001 Среднее за 2000 -2001

1 Мановицкий 33 78 72 74

2 Дечьта 32 69 70 70

1 3 Старт 33 67 60 63

4 Гамма 35 60 61 61

5 Дега 36 65 63 64

6 Детер 1 30 60 52 56

В засушливом 1999 г растения были очень низкорослыми Высота растений образца Детер 1, у которого полностью отсутствуют боковые побеги, составила 30 см, у сорта Гамма 35 см Сорт Гамма - типичный скороспелый сорт с детерминацией на побегах 2 порядка Различия в росте показывают степень скороспелости сорта У Детера 1 средняя высота

и

растений при достаточном увлажнении 56 см, у сорта Гамма 61 см, а у наиболее позднего среди испытуемых форм Мановицкого - 74 см.

Динамика нарастания площади листьев и роста растений в высоту в относительно благоприятном по увлажнению 2000 г. представлена в табл. 4.

В 2000 г к началу цветения высота растений составляла 45-53 см в зависимости от образца. В дальнейшем прирост за счет роста боковых побегов составил у ветвящихся поздних форм 26-32 см, у скороспелых 1518 см, а у Детера 1 только 9 см ( за счет роста цветоноса).

Таблица 4

Рост растений в высоту и площадь листьев, 2000 г

№ Сорт, линия Высота растений, см Площадь листьев, тыс м2/га

19.06 18.07 8.08 19.06 18.07 8.08

1 Старт 47 68 67 15,1 27,4 32,8

2 Гамма 45 54 60 12,5 18,0 22,0

3 Дельта 45 68 69 13,5 25,2 34,7 -

4 Мановицкий 50 77 78 20,0 31,9 37,5

5 Дега 48 65 63 17,5 27,1 33,9

6 СН-73 53 74 85 21,5 26,9 51,2

7 СН-72 52 74 78 22,0 34,7 44,2

8 Детері 48 57 57 14,5 21,5 24,1

Площадь листьев в начале цветения была 13-15 тыс м2 /га у скороспелых форм и 20-22 у поздних.

Площадь листьев нарастала высокими темпами в период цветения и образования бобов. Она была наиболее высокой у поздних форм, у которых

индекс листовой поверхности составил 4,5-5,1, в то время как у скороспелых только 3,3 3,7, а у Детера 1 только 2,4

Урожайность зеленой и сухой массы. Цечь селекционной работы -создание сортов белого люпина зернового направления, устойчиво созревающих в условиях северной части Центрально- Черноземного региона Урожай зерна зависит от общего накопления биомассы и дочи семян в этой биомассе Сорта зернового направления могут также использоваться и для получения леченой массы

Таблица 6

Урожайность зеленой массы, т/га (максимальная за вегетацию)

N 1 Сорт, линия 1999 1 2000 2001 Среднее за Згода

1 Старт 15 7 52 0 51,0 39,5

2 Гамма 20,3 51,7 45,0 35,6

3 Дельта 12 9 54,8 45,8 34,5

4 Мановицкий 10,2 52,5 50,0 37,6

5 5М-1 20 0 70,0 48,8 46,2

6 15М 21,7 58 0 47 8 42,5

7 9М 19 5 61,0 51,6 44,0

8 16М 22,6 55,7 45,2 41,1

9 ИМ 18,4 52 2 44,0 38 2

10 17М 24 0 60,2 47,2 43,8

11 Дега 22,9 57,0 48,3 41,0

12 СН-73 24 2 73,0 53,2 50,1

13 СН-72 21,5 65,0 48,0 44,8

14_ Детер 1 13,7 44,0 42,0 33,2

В табл 6 представлена максимальная за вегетацию урожайность зеленой массы разнотипных сортов при густоте стояния 35-40 растений /м2

Во все годы исследований максимальная урожайность зетеной массы V всех испытуемых форм белого люпина отмечалась в фазу блестящих бобов

В эту фазу 60% всей массы составляют бобы

В засушливом 1999 г урожайность биомассы была очень низкой - в 3,5 - 4 раза меньше, чем в 2000 г Особенно сильно от засухи пострадали сорта Старт, Детьта и Мановинкий Сорт Г амма при б щгоприятном увлажнении обеспечивает урожайность зеленой массы в фазе блестящих бобов 45-50 т/га Друше скороспелые сорта, кроме Детера I, не оттичались существенно по накоплению зеленой массы в данную фазу от Гаммы Урожайность зеленой массы у детерминантного ( без боковых побегов) сорта Детер 1 была на 15-20 % меньше, а у поздних на 25-30 % больше, чем у Гаммы

Максимум в накоплении сухой массы наступает позже, чем сырой - в конце периода налива семян Сухая масса растений в это время на 10-15 % больше, чем в фазу блестящих бобов В целом различия но сухой биомассе отражают особенности нарастания зетеной массы В бтагоприятных для ростовых процессов 2000 и 2001 гг накопление сухой биомассы в фазе б тестящих бобов составило 8 - 9 т < га в зависимости от сорта, V Детера 1 -6,7 т 1а

Основные показатели фотосинтетическои деятельности сортов белого люпина представлены в табл 7

В 1999 г из-за засухи площадь чистьев и фотосинтетический потенциал (ФП) были в 3 раза меньше, чем в другие годы, в то время как чистая продуктивность фотосинтеза (ЧГ1Ф) на 12 -15 % больше Площадь

листьев в относительно благоприятные годы достигала 30-35 тыс м2 /га и была примерно одинаковой у различных сортов за исключением Детера 1. ФП был тем выше, чем продолжительнее вегетация сорта, что обуславливает более высокий уровень нарастания биомассы у этих сортов.

Таблица 7

Площадь листьев, фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза

Год Сорт

Мановицкий Дельта Старт Гамма Дега Детер 1

Площадь листьев, тыс м* /га

1999 7,3 9,40 10,8 13,0 15,2 10,5

2000 31,5 34,7 32,8 28,0 27,1 24,1

2001 28,0 34,0 29,3 24,4 30,7 23,3

Среднее 22,3 26,0 24,3 21,8 24,3 19,3

Фотосинтетический потенциал, тыс м* дней/ га

1999 525 550 590 720 810 490

2000 2510 2150 1650 1410 1720 1400

2001 1970 1860 1900 1530 1730 1380

Среднее 1670 1520 1380 1460 1420 1090

Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м^ сутки

1999 4,57 6,90 6,34 6,87 7,10 6,20

2000 3,44 3,78 5,22 5,20 4,68 4,36

2001 4,65 4,28 4,69 4,97 4,87

Среднее 4,22 4,99 5,42 5,68 5,50 5,14

ЧПФ у сортов Мановицкий и Дельта была на 10 - 12 % меньше, чем у других сортов с меньшей продолжительностью вегетации

У наиболее скороспелого сорта без боковых побегов Детера 1 ФП - на 20-30 % меньше, чем у сортов Старт и Гамма, что определяет пониженную урожайность зеленой и сухой массы

Урожайность семян и элементы структуры урожая. Сопоставление урожайности по годам показывает, на что можно рассчитывать при производстве белого люпина в разные по метеорологическим условиям годы (табл 8)

Таблица 8 Урожайность семян сортов белого люпина и

сбор белка с урожаем семян

' № ІСорт, 1 Урожайность, т/га ^ Сбор беїка кг'га |

j 1 тиния ^1999 12000 І 2001 j 1999 12000 ^ 200Г j П ' Мановицкий ! 1,20 *ЗІ7 13,52 Г460 ~ 1 1280 1340 1

--- !-.-1- J-1- L _I

2 , Дельта і 1,84 1 3,80 3,60 1705 , 1450 | 1370 I

_I___I_!_ I _!_I _,

,3 .Старт 11,50 ,3,40 3 22 Г570 1290 11220 '

і-1--_i-!-L _-1-1-1

14 і Гамма 2,24 13 68 | 3,60 850 j 1400 4 370

~5~ ТДега Х38 13,89 13,55 910 11480 '1360

\ і_,_ _1__і I

6 і Детер 1 , 1,68 13 59 Г2,50 Гб40 ГЇ360 950

і___1_ I _ _!_,_ і _I

HCPt< 0 22 0 32 0 38

Урожайность семян при относительно благоприятных условиях увлажнения в 2000 и 2001 гг составила у чучших сортов 3,7-3,9 т / га В этом случае сбор белка с урожаем семян составляет 14-15 ц /га Даже в остро засушливых условиях 1999 г урожайность тучших образцов составила 2,2-

2,5 т/га.

Если рассматривать урожайность сортов в среднем за 3 года, то выявляются преимущества сортов Гамма, Дельта и Дега. Это наиболее адаптированные к данным условиям сорта. В отдельные годы проявлялись преимущества сорта Дега (выше урожайность, раньше созревает, более устойчив к фузариозу, устойчив к полеганию). Новый сорт Детер 1 при низкой для него густоте стояния значительно уступал Гамме в 1999 и 2001 гг. Содержание белка в семенах - важный показатель качества продукции. По данным лаборатории физиологии растений ВНИИ Люпина содержание белка в семенах различных образцов белого люпина колебалось от 35 до 40 % в зависимости от образца и условий года. В среднем за 3 года оно составило 38 % с относительно небольшими различиями между образцами. По сбору белка с гектара также выделяются наиболее урожайные и стабильные по уровню урожайности сорта.

Сорта длительным вегетационным периодом (Мановицкий, СН-72) выгоднее выращивать на зеленую массу. При уборке в фазе блестящих бобов сбор белка составляет в благоприятные годы 14-16 ц/га.

Урожайность семян зависит от отдельных элементов, которые изменяются в разной степени под влиянием генотипа и условий среды. Чем короче вегетационный период сорта, тем больше была доля урожая семян с главного побега (табл. 9).

У скороспелых образцов 70-75% массы семян формируется на главном побеге и 25-30% на побегах первого порядка. У позднего Мановицкого в нормальные по увлажнению годы на главном побеге было 63-67 % семян , а у скороспелого Детера 1 - 100 % урожая. В засушливом году (1999) доля боковых побегов у всех ветвящихся образцов резко снижалась.

Таблица 9

Доля ¡лавного побега в урожайности семян и масса 1000 семян у образцов белого люпина N Сорт Доля главного побега,% Масса 1000 семян, г

1999 2000 2001 Ср 1999 2000 2001 Ср

1 Мановицкии 88 63 67 76 380 320 352 350

2 Дельта 90 68 78 79 358 380 355 364

3 Старт 82 78 72 77 342 310 300 317

4 Гамма 88 75 72 78 350 340 307 332

5 Дега 88 67 72 76 386 370 302 352

6 Детер 1 100 100 100 100 392 380 291 354

Масса 1000 семян в зависимости от условий года и образца варьировала от 420 до 290 г Наиботее высокая масса 1000 семян почти у всех образцов была в засушливом 1999 г, когда на растениях сформировалось мало семян и в конце вегетации во время их налива сложились благоприятные условия В 2001 г масса 1000 семян оказалась ниже средней, различия между образцами по этому показателе были минимальными Старт и Гамма - наиболее мелкосемянные среди испытуемых образцов Обычно скороспелость v белого люпина связана с мечкосемянностью Однако у наиболее скороспелого сорта Детер 1 масса 1000 семян - на 10-12 % больше чем у Старта

Целесообразно рассмотреть э ¡ементы структуры урожая в 2000 г, когда различия сортов по тгим показателям проявились наиболее четко В этом году на растениях сформировалось больше бобов и семян, чем в другие годы, причем различия по числу бобов и семян на 1лавном побеге были не столь значительны, как на боковых Преимущество более урожайных форм в усювиях 2000 г проявилось за счет семян.

сформировавшихся на боковых побегах, а также благодаря более высокой массе 1000 семян.

В условиях 2000 г проявились положительные возможности сорта Детер 1. В этом году он по урожайности не уступал Гамме. На главном побеге растений сорта Детер 1 образовалось и сохранилось до созревания больше бобов и семян, чем на главном побеге других сортов. Кроме того, у Детера 1 масса 1000 семян оказалась выше, чем у Старта и Гаммы.. В среднем за 3 года детерминантный образец Детер 1 при одинаковой густоте стояния уступал по урожайности Гамме. Однако он созревает на 7-10 дней раньше, что очень важно для продвижения белого люпина в более северные районы.

Влияние нормы высева на урожайность семян сорта Детер 1.

Можно предположить, что для получения высокой урожайности пониженную продуктивность отдельных растений этого сорта можно компенсировать повышением густоты стояния растений.

Для изучения влияния нормы высева на урожайность семян сорта Детер 1 в 1999 и 2001 г был заложен полевой опыт в 4-х кратной повторности.. Испытывались нормы высева от 60 до 180 семян на кв.'м ( от 0,6 до 1,8 млн семян на га). Способ посева - обычный рядовой с междурядьями 15 см. Выводы по результатам исследований аналогичны в оба года исследований. Данные за 2001 г представлены в табл.10.

Полевая всхожесть при нормах высева от 60 до 120 семян на кв. м составила 95 %, а при норме 150 и 180 семян - 90 %.

В процессе вегетации отмечалось изреживание растений. Чем выше загущение, тем выше была изреживаемостъ. К моменту созревания густота растений на трех последних вариантах была практически одинаковой -около 90 растений /и1. В этих вариантах отмечалось полегание растений после ураганного ветра с дождем в середине июля, в то время как при

меньшем затцении полегание не отмечалось

Растения крайних вариантов существенно различались по высоте, в разреженном посеве они были на 5 см ниже

Как видно из таблицы 10, с повышением нормы высева в 2 раза число сформировавшихся на растении семян почти не изменилось, хотя масса 1000 семян снизилась на 8 % Поэтому такое увеличение густоты резко повысило урожайность семян

Таб'нша 10

Влияние нормы высева на урожайность семян и ее структуру

у сорта Детер 1, 2001 г

Норма Густота Бобов, Семян, Масса Масса Урожай |

высева (созрев) шт / раст шт фаст семян, 1000 се- семян.

сем! \Г раст/м" г / раст мян,г т / га |

60 ",86, 25 7,53 306 3,31

80 64 7 87 24 7 23 296 3,69

100 « 7 78 24 7,06 283 4,18

120 85 " 66 24 6,79 282 4 62

150 188 7 38 24 6 74 273 4,74

180 93 6,54 21 5,71 276 4,25

НСР 0? 1 1 1 0 38

В опыте сравнительного изучения сортов, где густота стояния растений перед уборкой была 40 растений/м\ урожайность Детера 1 составила всего 2,50 т /га, на 10 ц меньше, чем у Гаммы При густоте перед уборкой 65 раст/ м' ( норма высева 80 семян / га) урожайность была такой же, как у Гаммы при густоте 40 растений / м'

Урожайность семян повышалась с увеличением нормы высева с 60 до 120 семян на кв м , где она достигла 4 62 т / га Увечичение нормы до 150 не

повлияло на урожайность, а дальнейшее повышение до 180 уже существенно снизило ее.

В засушливом 1999 г аналогичное удвоение нормы высева повысило урожайность с 2,20 до 3,12 т/га. Увеличение нормы до 150 и более семян/м2 вызывало снижение урожайности.

Выводы

1. Изучение коллекционных образцов белого люпина показало, что по особенностям роста и ветвления их можно разделить на 3 типа в соответствии с ограничением роста (детерминацией) на побегах разных уровней. Максимальный уровень ветвления для образцов, созревающих в условиях Тамбовской области - детерминация на побегах III порядка. Такие образцы отнесены к позднеспелому типу. Образцы с ограничением роста на побегах II порядка - среднеспелые, I порядка - скороспелые. Все образцы, относящиеся к одному типу детерминантности, имеют сходное развитие, характеризуются одинаковой продолжительностью вегетации и межфазных периодов. Имеет значение также длина побегов. При укороченных побегах развитие ускоряется.

2. Продолжительность вегетации от посева до созревания в условиях Тамбовской области в нормальные по увлажнению годы у скороспелых образцов составляет 115 -120 дней, у среднеспелых 125-130, у позднеспелых 135-140 дней. Новый сорт без боковых побегов Детер 1 созревает на 10 дней раньше скороспелых форм и на 20 - 30 дней раньше позднеспелых.

3. Метеорологические условия вегетационного периода оказывают большое влияние на рост и развитие растений белого люпина. В засушливые годы все образцы характеризовались ограниченным ростом и ветвлением, низкорослостью и развивались по типу скороспелых. Потенциальные

возможности каждого биотипа и образца проявились в годы с достаточным увлажнением (2000, 2001)

4 Создан новый скороспелый сорт белого люпина Дельта с урожайностью семян в благоприятные по увлажнению годы 35-40 ц/га , сбором белка 12-15 ц/га, продолжительностью вегетации 125-130 дней Сорт Дельта включен в Государственный реестр селекционных достижений с 2000 г (авторское свидетельство № 29903 от 01 02 2000 г) и рекомендован для возделывания по Российской Федерации

5 Создан новый скороспетый и высокопродуктивный сорт Дега устойчивый к полеганию в условиях переувлажнения (авторское свидетельство № 40426 от 20 01 2004 г )

6 Впервые создан сорт без боковых побегов (с детерминацией роста на главном побеге) Детер 1, характеризующийся наибольшей скороспетостью среди сортов бе того люпина Показано, что при повышении густоты стояния до 100-120 растений/м* сорт Детер 1 не уступает по урожайности стандартным сортам Старт и Гамма и созревает раньше их на 10-15 дней Сорт подготовлен для передачи в Государственное испытание

6 Установлено, что с повышением способности образцов к ветвлению увечичиваютсч рост растений в высоту и продолжительность вегетации У скороспелых сортов Старт, Гамма в нормальные по метеорологическим условиям годы рост растений в высоту составлял 60-70 см, в то время как у сильнее ветвящихся и более позднеспелых форм 75-90 см Средняя высота растений сорта Детер 1 составляла 55-60 см

7 Максимальная за вегетацию величина ¡е тепой массы у всех сортов отмечается в фазу бтестящих бобов У высокорослых и наиболее позднеспетых форм (Мановицкий, СН-72) урожайность зеленой массы составляла 55-60 т/га у образцов типа Старта 45-55 т/га, у неветвящегося Детера 1 около 40 т/га Урожайность сухой биомассы была соответственно

8,7 и 6 т/га.

8. Фотосинтетический потенциал у скороспелых сортов и форм белого люпина в благоприятные по увлажнению годы составляет 1,5 - 1,9 млн м2 дней /га, у позднеспелых на 20-25 % больше, а у сорта без боковых побегов Детер1 на 20% меньше. В засушливые годы площадь листьев, фотосинтетический потенциал и урожайность биомассы у всех образцов резко снижаются. Чистая продуктивность фотосинтеза была выше у скороспелых форм.

9. Урожайность семян лучших образцов белого люпина (Гамма, Дельта, Дега) в благоприятные по увлажнению годы составила 3,7-4,0 т/га. Урожайность сорта Детер 1 при одинаковой густоте стояния была меньше на 15-20 %. Однако при увеличении густоты до 100-120 растений/м2 она достигала 4,2-4,6 т/га. У большинства скороспелых образцов белого люпина на главном побеге формируется 76-78 % урожая семян, в то время как у сорта Детер 1-100 %.

10. Масса 1000 семян у скороспелых сортов Старт, Гамма составляет 300-330 г, в то время как у Дельты, Деги и других образцов 360-380 г, что определяет их большую потенциальную урожайность. У сорта Детер 1 масса 1000 семян выше, чем у сортов Старт и Гамма.

11. Изучаемые образцы белого люпина существенно не различались по содержанию белка в семенах, которое составило в зависимости от условий года 36-40 %. По сбору белка с урожаем семян наиболее продуктивными были Дельта, Дега, СН-72. Новый сорт Детер 1 не уступал этим образцам по сбору белка при посеве с повышенной нормой высева.

12. Новые урожайные сорта и образцы белого люпина более эффективны по сбору белка с гектара по сравнению со стандартными сортами Старт и Гамма. Ветвящиеся сорта типа Мановицкого с учетом сбора белка выгоднее выращивать на зеленую массу.

Предложения производству

1 Созданные новые сорта белого кормового люпина Дельта и Дега включены в Государственный реестр селекционных достижений и допущены к использованию в производстве по Российской Федерации Установленные в исстедованиях показатели, характеризующие особенности формирования урожая в процессе вегетации и норму реакции сортов на изменение метеорологических факторов необходимо учитывать при возделывании сортов в конкретных условиях

2 Новый, подготовленный для государственного испытания сорт Детер I без боковых побегов, может испытываться и возделываться в более северных районах - в Центральном регионе, где современные сорта белого люпина не вызревают или неустойчиво созревают

3 При воздетывании на семена детерминантных сортов белого люпина без боковых побегов (Детер 1) рекомендуется норма высева 1,2 млн всхожих семян на га обеспечивающая густоту стояния не менее 100 растений на м*

Список опубликованных работ

1 1 атаулина Г Г Медведева Н В Создание сортов белого тюпина и результаты изучения особенностей 1« роста и развития Тр Межд научно-практ конф , Ьрянск, 2001, 115-117

2 G Gataulma, N Medvedeva Luprnus albus breedmg m early matuntv, growth and yield of cultivare with different plant architecture Proceedmgs of the 5-th European Conf on Grava Legumes Dijon, France, 2004, 142

3 Авторское свидетельство на сорт белого люшша Дельта „Ча Xo 29903 от 01 02 2000 г (соавторы Гатаулина ГГ, Волкова ИИ, Хатунцев ДП)

4 Авторское свидетельство на сорт белого люпина Дега № 40426 от 20 01 2004 г (соавторы Гатаулина Г Г , Лукашевич МИ)

Объем 1,5 п. л.

Зак. 309

Тир. 100 экз.

Издательство МСХА 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44