Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Взаимодействие основных компонентов, определяющих рост, развитие и зерновую продуктивность различных сортов риса

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Взаимодействие основных компонентов, определяющих рост, развитие и зерновую продуктивность различных сортов риса"

¿С^РОССГшСК/к НАУ ЧКО-лСС.'Д^дОВАТгШЬСЮЬ! ДОММЮТ РИСА

8 ОД

3

йа правах рукописи

ЯЛОМКВ и1'ОР ьОБГСОШЧ

УДК 633.18:631.527.8

ЗЗЖЮДЕМСТШЕ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ, 01ВДШЩИХ РОСТ, РАЗВИТИЕ И ЗЕРЯОШ) ПРОДУКТИВНОСТЬ РА2ШЖХ СОРТОВ ШСА

Специальность: 06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар, 1УУ4

Диссертационная работа выполнена на кафедре селекции и семеноводства Кубанского ордена Трудового Красного Знамени государственного аграрного университете б 1989-1993 гг.

Научные руководители - доктор биологических наук,

профессор, академик Алешин Е.П.

кандидат сельскохозяйственных наук, профессор Ефремова В.В.

Официальные оппоненты - доктор биологических наук

Воробьев Н.В.

кандидат сельскохозяйственных наук Филобок Л.П.

Ведущее предприятие - научно-технический центр по рису

(НТЦ "Рис").

Защита диссертации состоится "20" _1994 г.

в " /О " часов на заседании специализированного Совета К 020.b6.0I во Всероссийском научно-исследовательском институте риса по адресу: 353204, г.Краснодар, п/о Белозерное, ВНИИ риса.

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

Автореферат разослан " 2Сп _1994 г.

Ученый секретарь

специалиэированног

Совета, к.б.н.

Е.М.Сорочинская

I. ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тот. Одним из вахнейпшс механизмов увеличения эффективности рисоводства является внедрение, в практику выращивания "более продуктивных сортов риса и разработка методов повшю-ния их' урокайностп.

Знание биологических характеристик и особенностей кавдого культив лру елгого сорта риса позволяет разработать технологии их выращивания, включающие методы направленного воздействия на формирование основных компонентов урокая зерна.

Важнейшим компонентом, определяющим продуктивность растений риса в ценозе, является их густота стояния в период уборки. Она, в свою очередь, оказывает непосредственное вллянг«) на формирова- ■ яие всех элементов продуктивности (продуктивное кутцение, озернен-ность метелки, масса 1000 зерен, процент созревшего зерна).

Поэтому при изучении биологических особенностей сортов нами была выбрана модель, включающая, различные густоты, которые являются самым мощным фактором формирования элементов продуктивности риса в ценозе. . . ■

Стабильность и величина урокая зависят от типа растения. Установление "идеального" типа растения риса в ценозе еозмошю при изучении формирования основных компонентов продуктивности под влиянием различной их густоты стояния.

При использовании этой модели полно определить к какоглу типу продуктивности относится сорт а соответственно рекомендовать специфические элементы технологии выращивания каждого сорта. "Эта же модель позволяет изучить характеристики листового аппарата з связи с зерновой продуктивностью и выявить,срвдозые и- гекотили-чвские особенности формирования ассимиляционной поверхности и эффективность ее работы у различных сортов риса.

Изучение связи фотосиктетической деятельности и продуктивности у различных сортов представляется очень важным в их биологической оценке.

Цель и основные задачи исследований. Целью настоящих иссле- ■ дований было разработать новую модель изучения и оценки биологических особенностей сортов риса. В основу модели нами бал положен принцип использования различных густот стояния растений как основного фактора, определяющего изменчивость количественных признаков риса.

ü задачу исследований входило:

1. Изучить формирование основных характеристик различиях сортов риса в ценозе.

2. Выявить взаимосвязь основных признаков продуктивности у

риса.

Определить множественные корреляционные связи и регрессионные зависимости меяду основными хозяйственно-ценными признаками, детершнирукщиш продуктивность риса.

4. Изучить взаимосвязь между ассшлиляционной поверхностью и продуктивностью различных сортов риса.

Научная новизна исследований. Впервые предложена модель оценки биологических особенностей сортов риса, основанная на строгом изучении вариабельности количественных признаков в зависимости от густоты стояния растений. Показана эффективность ее использования для получения корреляционных матриц, отражающих возможные взаимодействия признаков у изучаемых сортов. Рекомендуется для изучения межсортовых корреляционных зависимостей формирования различных признаков проводить специальные модельные опыты с созданием единой унифицированной густоты для всех сортов (150 и 250 растении/ м2).

Практическая значимость работы. Разработанная модель, позволила изучить взаимодействие количественных признаков, определяющих зерновую продуктивность риса. Была дана оценка 9 сортам риса' селекции ВНИИ раса, Дредяоаенная модель рекомендуется к исполь-зованшо селекционерами-рисоводами.

Апробация работы. Материалы исследований доложены, обсуждены и одобрены в Кубанском государственном аграрном университете на заседаниях кафедры селекции и семеноводства и научных конференциях сотрудников агрономического факультета (1989-1993-гг.); на II съезде Всесоюзного общества физиологор растений (Минск, 1990 г.); на Всесоюзной конференции молодых ученых (Москва, Iü^I г.)5 на конференциях молодых ученых ВНИИ риса (I99I-I993 гг).

Публикация результатов исследований. Основное содержание диссертации опубликовано в 6 печатных работах.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу, 6 рисунков и 9 приложений. Список использованных литературных источников включает 166 наименований, в том числе 96 - на иностранных языках.

о

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2. yCJiOBilri, WlATiffiiAJI И «ЬТО^ЖА ПРОЯадЖМ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена на эфедре селекции л семеноводства полевых культур Кубанского государственного аграрного университета.

Изучение взаимосвязи формирования основных компонентов продуктивности и других агрономических характеристик различных сортов риса проводили в условиях лизиметрического ошта на вегетационной площадке ¡СГАУ в 198У-19У2 гг.

Для постановки опытов использовали лугозочерноземоввдную почву с рисового поля учебно-опытного хозяйства "Кубань", где рас,выращивали в течение 5 лет. Почва характеризовалась следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса - 2,Ь % (по Тюрину), рН солевой суспензии - 6,9-7,0, содержание в мг/IOO г абсолютно сухой почвы подвижного фосфора -.5,4 (по Чиринову), обменного калия - 11,2 (по ¡Ласловой). Азот'в форме сернокислого аммония, фосфор в виде двойного суперфосфата и калик в виде хлористого калия вносили однократно перед посевом в норме ^180Р180К90' закладывали в лизиметрах, площадью один квад-

ратный метр, расположенных в два ряда вплотную друг к другу таким образом, чтобы они составляли единую опытную площадку. Семена риса"(уд. пл. 1,10) равномерно размещали в почве на глубине I см так, чтобы каздое растение имело одинаковую площадь питания.

Модельные опиты включали следующие густоты сева риса: 25, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 и 550 семян на I кв. метр. В 1уьО и Ibal гг. в связи с расширением набора сортов количество посевных густот было уменьшено с 12 до 6 (50, 100, 200, 300, 400 и 500 семян/ы2). Выбор сортов для исследований был сделан с учетом рекомендаций научных руководителей и отдела селекции ВШИ! риса. В сезон 1989 года изучались сорта Биориза, Кулон, Славянец и Спалъчик. В 1990 году в эксперименте находились сорта: Биориза, Кулон, Славянец, Пролог, ..1-705, Первоцвет и Апрельский. В 1ь91 году сорт Апрельский был заманен.Паритетом. . Контролем служил сорт Славянец и густота 250 растенийДг.

Всхода риса получали при увлажнительных поливах почвы. Постоянный слой воды глубиной 5 см создавали в возрасте трех листьев. В течение вегетации проводили фенологические наблюдения за

ростом ж развитием растений.

На всех вариантах в полное выматывание определяли площадь ашвкх листьев но фодауле: длина х ширина х 0,78. 3 уборку проводили подсчет количества растении в лизиметре и отбор среднего образца из ь0 растении, который анализировали в лабораторных условиях но методике ВНШ риса (Сиетанин А. Д., дзюба Б. А., Алрод А. И., 1ь72).

По кавдоыу сорту учитывали 56 признаков и показателей. •Лаоса зерна была приведена к 14 $-ной влажности. Процент созревшего зерна.определяли по удельной плотности налитых колосков. , -

При анализе экспериментальных данных использовали стаццарт-ные статистические методы (доспехов Б. А., 1985). Дня.расчета коэффициентов множественной корреляции 'использовали компьютерную программу ""з.сгс^а'Ь". Результаты путевого анализа получили с помощью программы, разработанной в отделе 'вычислительной техники ЫЕйСл. для вычисления уравнений регрессии была создана специальная программа. ' ■

данные погодных условий за период 'вегетации риса в 1989-1991 гг. брали па метеостанции Краснодар-Круглик. По годам исследования она отличались по сочетанию и напряженности метеорологических длкторов. мя начального роста растений наименее благоприятные условия сложились в 1991 году, когда получение всходов и раннее развитие риса задерживалось из-за пониженной температуры воздуха и большого количества осадков. Вторая половина вегетации по температурным условиям была благоприятной в 1989 и 1990 гг., в 1991 г. она била близка к среднемноголетней. •

3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССУЩОВАНИИ 3.1. Взаимосвязь основных признаков продуктивности у риса

Анализ отечественной и зарубеащой литературы по корреляционной зависимости меэду различными элементами продуктивности риса выявил наличие нередко противоречивых данных. Авторы при изучении межсортовых корреляций, часто проводили отбор без учета густоты стояния растений кавдого сорта. Поэтому в анализ шпадали растения, сформировавшиеся в условиях разных ценозов, что, в свою очередь, оказывало влияние на точность полученных результатов.

»Лы пошли по другому пути, а именно по пути использования модельных опытов, включающих одинаковое количество растений каждого сорта на единице Ьлощади в уборку. Были выбраны густоты стояния растений - 150 .и 250 шт/м2. Первая- - -густота наиболее часто встречающаяся в производственных-условиях, вторая -'теоретически оптимальная густота для многих сортов риса.

При изучении межсортовой, корреляции анализировались -27 количественных' признаков и показателей растений риса.

Было вшшо выяснить изменяется' ли характер взаимосвязи мея-ду признаками в разные годы исследования? 1 ' .

В табл. I представлены сравнительные- данные коэффициентов корреляции некоторых количественных признаков и продуктивности у риса, полученные в I9&0 и 1991-гг. Даннце свидетельствуют о том, что теснота взаимосвязи признаков изменяется не только в зависимости от густоты стояния р'астбнии, -но и от-условий-года исследований. '

Так, если в IS90 г. продуктивность-единицы площади при густоте 250 растений/лг коррелировала с высотой.растения с-коэффициентом 0,08, тб в I9SI г. коэффициент корреляции мезду. этими признака-,ш был 0,40. Еще большая, разница была цолучена при анализе взаимосвязи длины метелок'и продуктивности. В 1990 т.-мезду этими признаками была отмечена слабая корреляция {г =0,14 и 0,07 соответственно при густоте 150, и 250'раотений/м*'), а в ISSI.r. она была довольно высокой (г =0,73 и 0,71). Такая же. зависимость отмечалась и в разные годы между продуктивностью и массой зерна мзтелки. Зт о указывает на то, что экологические условия года значительно изменяют величины количественных признаков, что'влияет и на корреляционную связь. 1 ~ ■

Исключительно важным является тот-факт,, что взаимосвязь продуктивности риса с компонентами ее определяющими в.разные годы менялась в зависимости от густоты стояния растений. В 1990 г. количество колосков на растении средне коррелировало с продуктивностью единицы площади при густоте 150 раств!ЩЙ/м^ (гг =0,48) и слабо и отрицательно коррелировала при 250 растЬниях/м^ (г = =-0,22). В IS9I г. взаимосвязь меаду этими признаками была сред- . ней и высокой на обеих густотах'(г =0,51 и 0,84 соответственно). Такая же закономерность установлена между продуктивностью риса и количеством колосков на I м*ч

1ыОлица 1

Корреляционная зависимость некотори.-- ир^зк^оь ;;

продуктивности у раса

Признак

1УШ г.

г.

Масса зерна : Масса зерна : ;.1асса зэрна : Лаоса зерна I растения : I кв. м : I растения : I кв. м

Количество растений/мУ

: 150 : 250 : 150 : "250 : 150 : 250 : 150 : 2о0

Высота растения 0,33 0,23 0,66 0,08 0,20 0,43 0,5^ 0,40

длина моталки -0,26 0,17 0,14 0,07 0,34 0,41 0,73 0,71

Количестве продуктивных стеблей 0,74 -0,50 0,70 -0,36 о,ез 0,12 0,05 0,0Э

Лаоса зерна метелки -0,01 0,Б6 -0,20 0,26 0,15 0,81 0,38 0,71

Количество колосков на растении о,ьь 0,40 0,48 -0,22 0,80 0,Ы 0,51 0,84

Количество колосков на I кв, м 0,76 -0,39 0,58 0,15 0,77 0,83 0,78 0,91

Пустозерность -0,38 -0,56 -0,57 -0,07 0,05 -0,01 -0,07 -0,28

Площадь листьев растения 0,52 0,41 0,38 -0,22 .0,80 0,75 0,46 0,47

Индекс листовой поверхности -0,30 0,13 о,оь 0,09 0,76 0,85 0,82 0,71

Урожайный индекс 0,8ь -0,04 0,74 0,57 -0,13 0,11 0,22 0,21

Критическое значение (при 0,05) +/~ 0,670 п 7

Эти данные свидетельствуют о том, что для изучения ¿ис{сортовых корреляционных взаимосвязей ^ораарования разлачша цриьи^юв продуктивности риса необходимо проводить специальные моделын.е опыты с созданием строгой уншиицированноп уборочной гуототк длд всех сортов, ivlhi рекомендуем такой анализ проводить на густотах 150 и 250 растений/ис.

Ввиду того, что в зависимости от условии года различную продуктивность мокет характеризовать "идеальный" тяп растения, дол-яны существовать разные модели идеального сорта применительно к требованиям года выращивания.

3.2. Оценка биологических особенностей различных сортов риса по агрономическим признакам

Важнейшим механизмом увеличения эффективности рисоводства является внедрение в практику выращивания более продуктивных сортов риса и разработка технологии, направленной на повышение их урожайности.

Знцние биологических характеристик и особенностей кадцого культивируемого сорта способствует создании способов направленного воздействия на формирование основных компонентов урожая; зерна.

При изучении биологических особенностей сортов нами била выбрана модель, включакщаа различные густоты как самый мощны., фактор формирования элементов продуктивности риса в ценозе. Такая модель позволяет изучать особенности формирования количествен- ' ных признаков растении и их^зависимости друг от друга. В сво:Э очередь, это дает возможность выделить вклад каздого компонента в зерновую продуктивность у различных сортов, определить вреш возможного воздействия на них с целью повышения урожайности.

В качестве примера влияния густоты стояния на изменчивость признаков растений риса в уборку приведены даинне по сорту Био-рйза (табл. 2).

В условиях Хь-аи г. количество растений -рпса^в уборку1 колебалось в очень широких пределах и полностью отражало возможные варианты, складывающиеся б производственных условиях по это:лу показателю.

Количество продуктивных стеблей на квадратном нетре достига-

Таблица 2 .

Влияение густоты стояния на некоторые характеристики растений риса сорта Биориза

в уборку

Кол-во;Продук-¡Высота: длина, см : Кол-во вето-;Кол-во¡Пусто-: Ласса зе£на, г

расте-:тивная :расте-:------: чекА шт :колос-:зер- :-----------— •

ний на:кустис-:ний, :стеб-:метел-:~1 по-: 2 по-:ков на:ноеть,:метел-: I расте-:зерна с • кв. м, :тость :см :ля :ки ¡редка ¡редка ¡метел-: . % :ки ¡ ш :1 кв. м шт. : : : : : :ке, шт: : : :

1990 год

28 6,2 125,2 106,2 19,6 13,2 19,8 123,0 17,6 3,11 . " 16,5 . 462

80 3,8 112,2 - 97,4 18,0 10,2 -15,6 97,0 12,5. 2,81 " 7,0 • 560

188 2,8 9а, 5 82,2 .17,3' 10,2 12,4 84,0 18,3 2,01 . 3,1 . 583

257 2,5 100,7 84,4 17,1 8,3 . 8,1 56,0 9,4 1,56 • 2,4 ' 617

350 2,0 100,2 84,2 15,3 7,8 ' 7,2 ■ 53,0 16,8' 1,38 1,9 665

424 1,4 99,1 79,8 15,2 7,8 7.8 ■ 52,0 26,9 1,14 - 1.2 - 509

нср05 0,41. 3,12 1,83 0,55 0,63 1,08 4,88 ' 3,79 0,40 0,76 17,6

1УУ1 год

48 7,5 116,4 У2,2 21,0 9,0 15,8 101,0 21,9 2,92 19,6 941

96 4,6 117,4 86,4 22,6 8,8 16,8 89,0 21,2 2,79 11,2 1075-

169 3,0 85,1 64,4 16,6 6,£ 6,3 60,0 17,4 1,78 4,2 710

261 . 2,1 77.7 .16,9 6,1 8.4 54,0 19,1 1,66 2,6 679

359 2,0 87,0 67,6 17,2 5,6' 5,7 43,0 • - Ш,3 1,44 1,9 682

401 1,4 '88,3 71,5 16,9 5,6 6,4 41,0 18,6 1,41 1,4 561

нср05 0,70 2,53 2,66 0,63 0,83 2,10 5,41 5,82 '0,19 1,59 12,6

ло 700 шт. в варианте с большой густотой (более 200 растений/и^). Однако на иг¡.ежешых вариантах (до 100 раетенийДг) кущение не обеспечивало иои.шроьан^и; достаточного количества продуктивных побегов, и npíi густоте ЬО растений на квадратном метре их было всего 304 итДг. ото указывает на то, что продуктивное кущение в определенных условиях г.ожет оказать влияние на урожайность pacTüHiUi.

долпчестьо колосков на метелке колебалось значительно в зависимости от густоты (от 123 до 52 шг). Максимальная масса.зерна с I иг отмечалась в варианте, когда метелка имела всего 53 колоска.

Анализ метелки показал, что в-условиях 1&Э0 года количество веточек 1-го порядка на редких густотах было примерно в 1,5 раза' больше, чем на больших. В то же время для веточек 2-го порядка это превышение составило 2,о раза..При густых посевах количество веточек 1-го и 2-го порядка было примерно одинаковым.

Пустозерность в значительной степени изменялась по вариантам опыта (от 9,4 до 26,У %) и' существенно влияла на массу ме- ' t телки. Какой-либо закономерности изменчивости величины пустозер- : • ности от густоты найдено не было. ' .

В 1Ь91 году коэффициент продуктивного кущения у сорта Биориза на изрененных вариантах был значительно выше, чем в IS90 г., что определило формирование большего количества метелок в этих условиях.

В отличив от IS90 г. максимальная масса зерна с -единицы площади была получена на редких посевах (96 растенай/м^), в Сорт проявил потенциальные возможности размера метелки, а не юс количества.

Существенным недостатком сорта является очень высокая осыпаемость зерна. Кроме того весьма важной харакгориатвдЬй сорта Биориза является его слабая резистентность к полеганию. •

Следует отметить, что и густота стояния растений а погодные условия оказывали существенное влияние на формирование количественных признаков у всех изучаемых сортов раса.

Характеристика сортов риса при густоте 200 раотенгв/мг приведена в табл. 3. В 1990 году значения количественных признаков,

тгдистппртг на ЗврНОВУ® ПРОДУКТИВНОСТЬ (КУСТИСТОСТЬ И КОЛИЧвОТВО КО-

Таблица 3

Характеристика сортов риса по хозяйственно-ценным признакам (1990 г.)

: ■ Сорт

Признак* : -------------------------------

¡Биориза: Кулон ¡Славянец; Пролог: ;.1-705:Иервоцвет;Апрельский

Продуктивная кустистость 2,8 г 2,5 2,9 2,6 2,6 3,0 2,3

Высота растений, см , 99,7 75,8 74,9 107,6 88,9 99,1 1Л,6

Длина метелки, см 17,2 12,4 11,3 16,4 13,8 12,9 13,6

Количество колосков на метелке, шт 56 60 53 62 80 69 58

Масса метелки, г 1,19 1,91 1,24 1,76 1,72. 1,58 1,81

Количество метелок на I кв. м, шт 568 506 582 534 518 600 460

Количество колосков на растении, шт 159 151 152 165 207 207 133

Пустозерность, % 16,21 17,67 10,03 8,41 19,60 9,27 7,09

Созревание зерна, %\ уд. пл. 1,06 85 80 88 91 90 85 91

уд', пл.-1,10 78 '71 73 77 74 70 80

Масса 1000 зерен, г 26,0 29,6 24,6 29,2 24,1 25,5 30,8

.Лае и а аер'на с I'растения, г 3,0 3,3 3,3 4,2 4,0- 4,3 3,4

Л^сса зерна о I кГ,г 600 760 660 840 800' 860 680

* Все признаки и показатели получены при густоте 200 растений/и^

лосков на метелке) всех сортов были близкими, что и определило небольшие раачичия их по урожайности. .'Линимальной была"*урожай-ность у сорта Биориза (600 гДг) и максимальной у сорта Первоцвет, (860 v/v?) за счет наибольшего количества метелок и колосков на квадратном метре. Количество колосков на метелке у всех сортов в 1990 г. било не большим и не превышало 80 шт. Эти значения оказались яеэ паспортных данных изучаемых сортов. ;.1ы объясняем это специфическими условиями вегетационного опыта.

Масса метелок, определяемая выполненностью зерен и процен- ', том пустого зерна, варьировала от 1,19 г у сорта Биориза до 1,91 г у Кулона. Невысокая масса 1000 зерен была у сортов Славянец, М-705 и Первоцвет, и высокой —у сортов лулон, Пролог и Апрельский. Низкий процент пустозерности наблюдался у сортов Славянец, Пролог, Первоцвет и Апрельский (до 10 /5) и сравнительно высоким - у Биоризы, Кулона п .VI-705 (до 20 %).

Число колосков на растении и густота стояния определяют количество колосков на единице площади. Способность сорта формировать оптимальное число колосков на квадратном метре является важной характеристикой, определяющей зерновую продуктивность. Считается, что 35 тыс. колосков на I кв. метре обеспечивает высокую урояаЁность зерна, а увеличение их до 40 тыс. приводит к возрастанию пустозерности и снижению процента' созревшего зерна (ishi-zuka, 1971).

В условиях 1990 г. количество колосков на I у большинства сортов было меньше- 35 тыс., и только у сортов „1—705 и Первоцвет .этот показатель был выше 40 тко. Следует отметить, что зги сорта -имели наименьшую массу 1000 зерен.

Процент созревшего зерна был довольно высоким при удельной плотности 1,06 (зерно хорошее для приготовления крупы) и при удельной плотности 1,10 (семенной материал высокого качества). Выход.семян у всех сортов в 1ь9и г. превышал 70

В 1991 г. характеристика сортов по изучаемым йризнакам менялась в зависимости от изменений условий погоды.

Исключительно важным является то, что ь г. ьсе исследуемые copra pj;ca независимо от их продуктивности имели очень высоки:; уровень созревания зерна при удельной плотносп: I.oG (свыше -и >0. Только j сорта ^улон созревшего зерна с от ой >дедь-

ной плотностью било всего 71 а то же время зерна с уд. пл. 1,10, оцениваемого как хоромий семенной материал, было мало, и все сорта по этому показателю значительно отличались друг от друга. Так, у сарта первоцвет при низкой- продуктивности (всего 642 г/м^) в условиях Гл1 г.- выход семян составы 10 в то вре.мя как у Паритета этот показатель равнялся 75 %. Средним'был выход семян у сортов Сдаьянец и Пролог и составил соответственно 53 и 60 %. У сортов Биориза, Кулон и ¿л-705. зерна с уд. пл. 1.10 было всего 37, 33 и 43 % соответственно.

Подученные данные указывают на' то,, что условия года указывают влияние на" формирование семян в большей степени, чем на выход крупы. .•.'•• ,.' *

Таким образом, проведенный;анализ изменчивости количественных признаков сортов риса позволяет .сделать вывод о целесообразности использования предложенной -модели биологической их оценки, в основе которой легшт принцип•различных густот стояния растений.

3.3. Формирование ассимиляционной поверхности-и, эффективность ее работы у различных сортов риса

Фотосинтетичаская активность сорта определяется, древде всего особенностями формирования ассимиляционной поверхности листьев. Выяснение этик особенностей и их взаимосвязи с зерновой продуктивностью является обязательным в изучении биологических характеристик сортов риса.

В условиях 1^90 г. площадь листьев одного растения в выметывание варьировала в узких пределах (от ¿иа с\С у сорта Славянец до 294 см2 у сорта Л-705 (табл. 4). Сорта с наибольшей площадью листьев одного растения (¿1-705, Первоцвет) имели а максимальный индекс листовой поверхности (ЯШ).

¡1нтенсивность работы листового аппарата во многом зависит от морфологии растений. Она долкна способствовать удержанию и сохранению благоприятной их структуры на фонах высокого плодородия. Соотношение размеров верхних листьев является важном моментом в формировании структуры ценоза. Анализ длины листьев изучаемых сортов показал, что наибольаая их длина соответствовала максимальному листовому индексу (сорт ПерЕоцпет). ¿дана листа-флага у это-

Таблица 4

Характеристика ассимиляционной поверхности листьев и элементов зерновой продуктивности у различных сортов риса (1990 г.)

Признак

Сорт

Б лори-: Кулон: Славя-: Пролог: 1Л-705: Перш о-: Алрель-

: за : нец : : : цвет : ский

Площадь листьев-, I растения, суг 243 261 206 246 294 280 274

Индекс листовой поверхности 4,86 5,22 4,16 4,92 5,88 5,58 5,48

Площадь (Мага, кв. см 26,8 21,6 18,6 19,5 23, а 22,7 27,3

Площадь 2-го листа, кв. см 40,4 33,4 26,2 27,1 35,2 2а, 7 42,3

Площадь 3-го листа, уз. см 39,2 43,1 32,2 32,7 41,4 33,1 46,3

Паоивдь трех листьев, ¡сб. см 106,4 77,1 79,3 100,5 85,5 115,9

дяана шага, см 23,3 1.7,8 17,6 23,2 18,8 21,9 24,8

длина 2-го листа, с;л 39,6 30,2 25,2 36,9 27,4 32,4 40,4

Мила .метелки, с;л 17,2 12,2 11,3 16,4 13,2 12, 13,6 '

Количество колосков на .метелке,шт 7У 67 72 68 96 65 61

..'асса летелки, г 1,87 1.У2 1,69 1,84 1,92 1,ьо 1,82

Пустозерность, % 15,48 18,23 9,63 6,94 19,38 11,24 7,54

..¡асса зерна I растения, г 3,0 3,6 3,3 4.2 4,0 4,3 3,4.

^.ер::о/солоу.а 0,73 1,25 0,90 1,02 1,03 1,42 0.У7 -

У ро:::а;.:нып ¡тдокс 0,42 0,55 0,49 0,50 0,51 0,59 0,4у

: .оличостъо колос-коб на I кз. м, шт о!60Й 302« 304 00 33000 41400 41400 ¿осОО

.!лоц:ц;ь листьев ка I плосок, 1,52 1,73''' 1,37 1,49 1,42 1,35 2,06

..^оси зорпа с I :л, г 600 760 ЬсО Ь40 ОЗОО осО ЬоО

* дризкахи л показатели получены при густоте 290 растенп.:/.л2

го сорта составила Ьо % от длины второго листа, что полностью .^Дадыъается ь представление ..¡ацушими СЬ7о), согласно которому *акНспаа скорость ассимиляции углерода бывает тогда, когда "какс" короче второго листа на ¿5-30 >.

Обрацает на себя Ьпилакие большая разница в площади верхний трех листьев у изучаемых сортов. Сорта Первоцвет и Апрельский, незначительно отличающиеся по имели очень большую раз- . нищ в площади верхних трех листьев. сорта Первоцвет она была на 30 % меньше, чем у сорта Апрельский. Ьто объясняется тем, что ' у сорта Первоцвет в выметывание было больше живых листьев на побеге, чем у сорта Апрельский, а такие большим коэффициентом кущения. 11ри одной и той же густоте эти сорта по-разному формировали примерно равный ш ассимиляционной поверхности ценоз.

Следует отметить, что нет четкой зависимости мезду площадью листьев побегов и количеством колосков на метелке. По-видимому функция анализируемых нами листьев верхнего яруса заключается только б снабжении колосков продуктами фотосинтеза.

Отношение зерно/солома колебалось у изучаемых сортов весьма существенно (0,73-1,25). .Лаксимальным оно было у сорта Первоцвет.

Б то 26 время площадь листовой поверхности, 'приходящаяся на I колосок была меньшей у сорта Первоцвет. Это указывает на -высокую эффективность работы фотосинтетического аппарата у этого сорта в период- налива зерна. Сорт Апрельский имел значительно большую, чем у-других сортов, поверхность листьев, приходящуюся на I колосок. Однако это не сказалось положительно на величине урожая из-за формирования-меньшего количества колосков на единице площади. ' „

Сравнительный анализ формирования фотосингетической. поверх-г ности листьев у изучаемых сортов риса б условиях 1^89,1990 и 1991 гг. выявил существенные различия в характеристике ассимиляционной поверхности растений в зависимости от года исследования.

Обычный анализ показателей ассимиляционной поверхности листьев не дает .возможности выявить объективную зависимость изучаемых харкгеристик у одного сорта и тем более у рада сортов., ¿тому может способствовать метод изучения коррелятивных связей агрономических признаков.

В табл. 5 показано, что высокая и отрицательная корраляция

Таблица 5

Характеристика сортов риса по. коэффициентам корреляции ыезду индексом'листовой поверхности и основными показателями листового аппарата и элементами зерновой продуктивности (1ь90 г.)

: Сорт

Признак : -----------------------

:Биори- :Кулон: Славя-: Пролог: ¿1-705 :Перво-: Апрель: за : : нец : : : цвет : ский

Блощадь листьев Г растения -0,81 -0,77 -0,85 -0,88 -0,70 -0,38 -0,82

Площадь фиата -0,36 -0,56 -0,32 -0,81 -0,42 -0,01 -0,45

Площадь 2-го листа -0,52 -0,45 -0,27 -0,87 -0,80 -0,04 -0,44

Площадь 3-го ' . листа -0,92 -0,70 -0,58 -0,83 -0,85 -0,29 0,06

Площадь трех листьев -0,72 -0,54 -0,43 -0,94 -0,91 -0,11 -0,29

длина флага -0,10 -0,33 • 0,29 -0,14 0,24 -0,03 -0,25

Мина 2-го листа 0,17 -0,20 -0,10 -0,65 -0,15 -0,25 -0,19

Длина метелки -0,81 -0,70 -0,80 -0,77 -0,57 -0,33 -0,>86

Количество колосков на метелке -0,92 -0,82 -0,67 -0,98 -0,74 -0,24 -0,89

1«1асса метелки -0,83 -0,78 -0,89 -0,96 -0,88 -0,37 -0,87

Пустозерность 0,08 0,11 -0,40 -0,17 0,07 -0,01 -0,70

¡'Лас с а зерна I растения -0,87 -0,81 -0,87 -0,Ь7 -0,82 -0,43 -0,84

Зерно/солока -0,71 -0,36 -0,84 -0,88 -0,91 -0,08 -0,98

Урожайный индекс -0,71 -0,33 -0,86 -0,82 -0,94 -0,05 -0,98

Количество колосков на I кв. м 0,86 0,91 0,66 0,9и 0,53 0,93 0,91

Площадь листьев на I колосок 0,92 0,86 0,89 0,88 0,77 0,15 0,95

Масса зерна с I кв. м 0,72 0,91 0,89 0,91 0,74 0,91 0,95

Критическое; значение (при 0,05) +/- 0,739 п = б.

ШШ с площадью листьев одного растения отмечалась у сортов Ьио-риза, Кулон, Славянец, Дролог, 705 и Апрельский. Это указывает на то, что максимальная зерновая продуктивность этих сортов в условиях 1^.90 г. проявилась при наименьшей площади листьев одного растения, т.е. в загущенных посевах.

7 большинства сортов наиболее тесно коррелировала с ИДИ площадь 3-го листа. Исключение составили Первоцвет и Апрельский. Мина флага слабо коррелировала с ИЛИ, а длина 2-го листа имела высокое значение корреляции с этим признаком только у сорта Пролог.

Какой-либо четкой зависимости пустозерности от индекса листовой поверхности найдено не было, и это объясняется .крайней нестабильностью связи данного показателя с продуктивностью риса.

Основным фактором высокой урожайности растений является количество колосков на'единице площади. Оно высоко и положительно коррелирует с ШШ независимо от года исследования.

У всех генотипов риса наблвдалась высокая и положительная -корреляция ШШ с урожайностью, которая изменялась от 0,72 до 0,95.

Полученные данные свидетельствуют о том, что длина верхних трех листьев слабо коррелирует с ИЛП, озерненностью и массой метелки. Поэтому этк признаки не могут характеризовать продуктивность сорта. £ то кё время площадь этих листьев высоко коррелирует с МП и в большей степени отражает потенциальные возможности сорта. <\

Таш образом, изучение коррелятивных связей мевду признаками фотосинтетического аппарата с зерновой продуктивностью на основе модели различных густот могет быть применено для выявления генотшшческих особенностей различных сортов риса, а такке при отборе высокопродуктивных растений из гибридных популяций для селекционных целей.

3.4. Корреляционно-регрессионный анализ меаду основными признаками различных сортов риса

рассмотренные вше результаты исследований показали, что структура посева во многом определяет продуктивность сорта. С изменением густоты стояния растений меняются основные признаки урохайности. Поэтому при изучении коррелятивных взаимосвязей ра-пт^ компонентами урожая у различных сортов риса использовалась

модель с различными густотами растений на единице площади.

Из данных табл. 6 видно, что существует тесная отрицательная взаимосвязь между густотой стояния растений и абсолютным большинством изучаемых признаков. Исключения составляют лишь масса 1000 зерен и пустозорносгь. Положительно коррелирует густота стояния растений с количеством метелок и колосков на единице площади. Причем более высокое значение взаимосвязи установлено мезду густотой и количеством метелок на квадратном метре, которое изменялось у сортов от 0,67 до 0,96.

Анализ коррелятивных связей позволил выявить различия и особенности изучаемых сортов риса. Так, если корреляция между высотой растений и густотой определена слабой у сорта Первоцвет ( г-=-0,24), то у остальных сортов она была средней и высокой (г=-0,65...-0,99). Наиболее тесная связь мезду этими признаками была у сорта Кулон (г=-0,а9). По большинству признаков и показателей различия между сортами были незначительными. Однако корреляция пустозерности, массы 1000 зерен и процента созревшего зерна с густотой стояния растений была различной у изучаемых сортов (от высокой до низкой, от положительной до отрицательной).

Условия года такхе оуазывали влияние на взаимосвязь изучаемых признаков. Одни сорта проявили высокую стабильность практически по всем признакам и показателям (Кулон, ¿Л-705, Пролог), другие - по-разному реагировали на условия года выращивания (Биориза, Первоцвет, Славянец).

¿дя некоторых признаков, определяющих продуктивность сорта, взаимосвязь с густотой была прямолинейной (рис. I, 2), для других она носила криволинейный характер (рис. 3, 4). / всех сортов выявлена сильная криволинейная зависимость густоты стояния растений с количеством метелок на квадратном метре (9 =0,^1-0,96), количеством колосков на единице площади (17 =0,65-0,95), индексом листовой поверхности ( g =0,»2-0,fc5) и массой выполненного зерна ( 4=0,87-0,93). Наибольшая урожайность у сорта ¿иорнза была при густоте близкой к 300 растенл^Дг, у сортов Кулон и Славянец -250-300 растенжйЛг, у Спальчика - 300-350 растена; Для формирования высоких урожаев риса сортов Биориза и Сдальчнк необходим создавать повышенный стеблестой (до 600 шг/дГ). j сортов Кулон и Славянец максимальная урожайность была при мшхьзе:.: количестве стеблей на I (450 и 400 шт/м2).

. . 1 ■ ^ , Таблице. 6

Характеристика сортов ряса по корреляционной связи меяду щязнакаш "'яхуототЬЙ растений (1990 г.)

: Сорт .

:Биоразаг Кулон :Славянец: Цролбг: Мг705:Первоцвет ¡Апрельски:!

Продуктивная кустис-тооть -0,91 -0,89 -0,90' -0,87 -0,92 -0,89 -0,89

Высота растений -0,82 -0,99 -0,80 -0,69 -0,65 -0,24 0,67

Длина метелки -0,96 -0,99 -0,88 -0,91 -0,57 -0,80 -0,90

Количество колосков на метелке -0,93 -0,93 -0,89 -0,93 -0,93 -0,90 -0,87

¡•Лаоса метелки -0,97 -0,90 -0,88 -0,91 -0,87 -0,89 -0,90

Количество метелок на I кв. м 0,88 0,93. 0,81 0,96 0,69 0,67 0,93

Количество колобков на растении -0,83 -0,94' -0,84 -0,79 -0,94 -0,69 -0,81

Цустозерность 0,47 -0,46 . -0,62 -0,03 -0,44 0,91 -0,67

Процент созревшего зерна -0,08 -0,03 -0,36 0,62 0,41 -0,80 -0,65

Масса 1000 зерен -0,76 0,23 0,30 0,59 0,60 -0,27 -0,84

Масса зерна с I растения -0,82 -0,93 -0,86 -0,79 -0,91 -0,89 -0,81

¿Лаоса зерна 0 1м2 0,41 0,87 0,75 0,86 0,71 0,05 0,82

Критическое значение (при 0,05) V- 0,739 и = 6

»с

с

Í.Í

У

Я

I

•ч.

1

s?'

Сорт г г2 y - а -r-ьх

биориъа Кулон СлаВвнеи Спальчии -0.806 -0.7ü -0.65^ -0.8П a eso o.tíio o.i»27 0.761 y-5.4929-o.00993í y=sr.ií42-aonajf Y=8,a495-Q.oza5X

-1-1-1-1-1-Г-»- X

100 Z00 ООО 40 О 500 600

Густота, растении/жг Рис. I. Зависимость мезду густотой стояния растошш п продуктивным кутанием у различных сортов риса

-биоркла. -----Сла£янец

....../¿улон ---' - С л ал б чип

а

«и

^СЮ-«

200

Сорт Т г* у - а *ьх

Биораза Ммон. GyraSefteH С пальчик -o,3i3 -0.746 -0.GS* —0.92.7 0.661 0.356 ОА63 0.860 V>7*1.418-1.922 j? Y"SZ3,332-Z,I7!X Y^SU-lib -0.94Í JC

т-

200 300 ЬОО 500

Гястоига, рас/яелми/ж*

Ьависшлость мовду густотой стояния и площадью лигаьов I растошш у различных сортов риса

-Биориза -----Слабжец

....... Нулон ----Спа/и,'/им

6 00

Рис. 2.

3

ТОО

в<ю-

■ч

1 500-

Í;

1 4 00

ч

3 СО-

S

&

* гоо

§

100■

SuQ/тя +а,ш1*-е, oosso s*

Ü.1MA У«03,ЯЯ +Z,ZIZSX-0,003/5-X* aaSmutf у~щегсг х - o,mtz х* Сполши у^е5,*згс +M2SÍ х -ылпнх*

•100 ZOO . too kOQ 50О Густота ряе/rriMUÚ, ¡мг./жг

Q9S2---X

'уу 1ух'

н Í

1

1 }

6Z 56 50 h*

15 32

16 to

Биорш. y»/6//7,$m+2nASt7X-WiOXz yW

/ Кмол f~IM%CSSS*íMU9!.X. -0.5SÍT»1 ^«CSSO

шшщ У-гкс/,с9з7+2М£0}$х-и&17Хг г*» (натек. У'Г22&,отг/ +/?r,isstx-czUfx*

-I

' ICO

I I I I ' w

100 300 hOO 5 00

Гяетата ряст*нш, шт/м*

Pac. 3. Графики зависимости густоты стояния растеняй с количеством ыатедок и ходосаов на квадратной метре у различных соцгов юса

— Биораза •••■Кулон ——Славянец----Спальчнк

úO

I i

!

£

Bitcputa. у * /,2M0+0,0109X-O,C0007X2

Кмок y • i.csm * о, огчох - o.eooofx 2 Слабые a "j*ojm tp.otfz x -o.ornex* Смлц/ик +о,оШХ-woetx2

Чух "°-9Я 1„ * 0,92 О

• 100 200 ЗОО 1*00 500

fycmoma растении, tfjm.Jjt2

-X

^ 1200-

ги4

то

«

§ 1050

«Г4

« 900

I too-

á Т00

1

| евгН

t -00 t.

/ Buopusa У*ме,егег**,мах-а,е?б4х

•94IT

Кмн MW'ÍW TX-CtMZX* q^OJÍO ОюЗхлец У •'»stem *<tm4X-tf/fffX* f ,o,iTO CfottwK У*2$ХШ7 *SATOX ~a$tstk2 fa-Q*3* —i——-

•too zoo , S00 kOO 500 /уе/no/rta растении, uc/tf. J/tt2

Рис. 4. Графики зависимости тустоты"отояншгтдаотениа с

индексом листовой поверхности в массой выполненного зерна с квадратного метра у различных сортов риса

— Биориза

Кулон

- Славяне«----Спальник

z

При определении вклада количества растений в уборку (xj), продуктивной кустистости (xg), количества Зерен на метелке (х3), массы 1000 зерен (х4) и высоты.растений (Xg) в урожай (у) для них были вычислены уравнения регрессии.

для copra Биориза, например, уравнение множественной регрессии было: У = 1752,40+0, 2IXJ-4,36x^,-4,58x3~2I,08х4+0,45xg.

Это уравнение описывает связь массы зерна с I м2 с вышеперечисленными признаками с коэффициентом детерминации н2 =0,664.

Проведенный анализ позволил выявить вклад отдельных элементов продуктивности в урожайность у изучаемых сортов раса. Наибольшая доля влияния на урожайность у разных сорггов принадленала различным количественным признакам. У сорта Биориза это было количество колосков в метелке, у Кулона - густота в уборку, у Сла-вянца и Спальчика - продуктивная кустистость. Показано косвенное влияние признаков через другие характеристики растений.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что предлагаемая модель "различных густот" для-оценки биологических особенностей риса может быть с успехом использована и для изучения коэффициентов путей и расчета уравнений-множественной регрессии для различных сортов риса.

"•ВЫВОДЫ

1. Разработана и испытана модель изучения биологических особенностей сортов риса, основанная на формировании различного количества растений на единице площади. Показана эффективность ее использования для получения корреляционных матриц, отражающих возможные взаимодействия признаков и показателей у изучаемых сортов.

2. Изучены биологические особенности Ь сортов риса селекции ВНИИ риса. Установлены параметры ценоза кандого' сорта, определяющие максимальную их продуктивность.

3. Предлагаемая модель позволяет изучать взаимодействие основных компонентов, определяющих рост, развитие и зерновую продуктивность различных сортов риса, оценивать селекционный материал с точки 'зрения потенциальной урожайности, разрабатывать практические методы нормирования идеального растения, обеспечивающего высокую урожайность.

4. выявлены особенности формирования ассимиляционной поверхности листьев различила сортов риса и ее связь с признака;™ зер-ноьоы продуктивности. Установлено, что специфика формирования уотосинтетической поверхности определяется как особенностями роста, так а погодными условиями. Показано, что как правило, индекс листовой поверхности не является лимитирующим фактором зерновой продуктивности риса.

5. На основании экспериментальных данных установлено, что основным источником варьирования величины урокая и его компонентов является.густота посева в год исследования. Стабильность уро-каев изучаемых сортов связана с типом растений. Оптимизация архитектуры растений путем регулирования густоты стояния является существенным моментом увеличения продуктивности сорта.

6. Па основании предлагаемой модели рассчитаны коэффициенты множественной прямолинейной корреляции медду основными характеристиками растений в уборку и коэффициенты криволинейной корреляции и уравнения множественной регрессии густоты растений с количеством колосков,и метелок на квадратном метре, листовым индексом и массой выполненного зерна. Проведен путевой анализ связи массы зерна с I а2 с количеством растений в уборку, продуктивной кустистостью, количеством зерен на метелке, массой 1000 зерен и высотой растений.

ешшщащи производству

1. ¿дя изучения биологических особенностей различных сортов риса целесообразно использовать модель, включающую различные густоты стояния растений как самый мощный модифицирующий фактор элементов зерновой продуктивности риса в ценозе.

2. ддя изучения межсортовых корреляционных зависимостей формирования различных признаков, связанных с продуктивностью риса рекомендуем проводить специальные модельные опыты с созданием строгое унифицированной уборочной густоты для всех сортов, желательно, чтобы модель включала две густоты: наиболее часто встречающуюся в производстве (150 растении/м^) и оптимальную теоретическую густоту, обеспечивающую максимальный урояай (250 расте-

iuiji/.u ) .

По штериалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Алешин Е. П., Яковлев Е. Б. Корреляция основных показателей роста, развития и продуктивности раса сорта Спальник// Второй съезд Всесоюз. о-ва физиологов растений (24-28 сент. . 1990 г., Минск): Тез. докл. М.: 1990. С. 10.

2. Яковлев Б. Б. Корреляционно-регрессионный анализ в изучении биологических особенностей различных сортов риса// Тез. Всесоюз. конф. молодых ученых рисоводов посвящ. 60-двгил акад. ВАСХНЖ Алешину Е. П./МГО "Рис" ВШИ риса, 1991, с. 18.

3. Яковлев Е. Б. Взаимосвязь основных признаков продуктивности у риса ( oryza sativa L. • )/Лрудн научной конференции молодых ученых 4-7 июня I&9I г. Московская с.-х. академия: М.; 1991. - Деп. в ВНИНГЗИагропром. 1991, & 243-45 BC-9I.

4. Яковлев Е. Б., Алешин Е. П., Ефремова В. Б. Формирование ассимиляционной поверхности и эффективность ее работы у различных сортов риса/Друда Кубанского гос. агроуниверситета, 1991, вып. 315(343),' с. 42-52.

5. Яковлев Е. Б. Биологические особенности некоторых сортов риса//Труды Кубанского гос. агроуниверситета, 1992, вып. 326(354), с. 45-53.

6. Яковлев Е. Б. Оценка биологических особенностей различных сортов риса по корреляции между агрономическими показателями//!^; России/Краснодар, 1993. С. 24.