Оценка продуктивности сортообразцов рыжика ярового

Полный текст

Введение

Испытание и изучение исходного материала играют важную роль в селекции любой сельскохозяйственной культуры, в том числе и рыжика масличного. Так, Н. И. Вавилов писал, что селекция является эволюционным процессом, направляемым человеком. Но в тоже время человечеству потребовалось несколько сотен лет, чтобы перейти от бессознательного отбора к осознанному [1, 2].

Сегодня разнообразные колебания условий окружающей среды приводят к значительным изменениям наиболее ценных хозяйственных признаков и урожайности культур в частности [3, 4].

Поэтому особое внимание следует уделять подбору не только высокоурожайных сортов, но и обладающими высокой экологической пластичностью, что делает их пригодными для возделывания в любых агроэкологических условиях [5].

Основой решения таких задач стали комплексное изучение генофонда растений в конкретных почвенно-климатических условиях и анализ зависимости признаков от факторов среды, позволяющий прогнозировать их селекционную ценность и последующее включение в селекцию с целью создания адаптированных сортов [3, 5].

На сегодняшний день рыжик посевной (Camelina sativa C.) является очень перспективной масличной культурой, которая привлекает все больший интерес как со стороны научного сообщества, так и со стороны сельскохозяйственных производителей благодаря своей пластичности, устойчивости к условиям выращивания и разнообразному использованию [6, 7].

В последнее время научный интерес к рыжику как полезному растению значительно возрос, растение становится все более популярным не только во многих регионах Российской Федерации, но и за рубежом [8, 9]. Рыжиковое масло применяют в пищевой, лакокрасочной и мыловаренной промышленности, фармацевтике и парфюмерии, а также в производстве биодизеля [10].

Цель исследований – изучение сортов рыжика ярового по урожайности и показателям адаптации к условиям Среднего Поволжья.

Материалы и методы

Исследования по изучению сортообразцов рыжика ярового проводили в период с 2019 по 2023 г. на базе опытного поля ФГБНУ ФНЦ ЛК ОП «Пензенский НИИСХ». Объектом эксперимента были генетические образцы из мировой коллекции ВИР, которые имеют разное эколого-географическое происхождение. Стандартом являлся сорт Юбиляр селекции Пензенского НИИСХ.

В 2019, 2020 и 2021 гг. условия вегетации были засушливыми, гидротермический коэффициент по Селянинову (ГТК) составил 0,67, 0,63 и 0,81 единицы. В 2022 г. вегетация проходила, наоборот, при избыточном увлажнении (ГТК–1,37). 2023 год протекал вболее благоприятных условиях с умеренным увлажнением (ГТК–1,25).

Результаты и их обсуждение

Как следует из данных табл. 1, урожайность образцов ярового рыжика изменялась в пределах от 1,52 до 1,72 т/га.

Таблица 1

Продуктивность коллекционных образцов рыжика ярового (2019–2023)

Table 1

Productivity of collection samples of spring camelina (2019–2023)

Наибольшей продуктивностью отличались номера к-4164 (Швеция) и к-4178 (Армения), которая составила 1,71 и 1,72 т/га, что значительно превышало значение стандартного сорта Юбиляр на 0,09 и 0,10 т/га. Сортообразцы к-4063 (Омск), к-2224 (Украина), к-4172 (Свердловск), к-4169 (Чехословакия), к-4162 (Венгрия), к-4155 (Дагестан) и к-2283 (Казахстан) имели низкую урожайность, ниже стандарта на 0,02–0,10 т/га.

При этом межгодовая вариация урожайности сортов рыжика составила всего 3,11–10,31 %. Наименьшие колебания урожайности имели образцы к-4164 и к-4178 с коэффициентами вариации 3,11 и 3,57 % соответственно, диапазонами урожайности 1,65–1,77 и 1,65–1,79 т/га. Это свидетельствует об относительно стабильном формировании урожая и более высокой генетической безопасности за все годы исследований.

Наибольший коэффициент вариации наблюдался у образца к-4172 (Свердловск) – 10,31 %, что свидетельствует о большой вариации урожайности на протяжении всего периода исследования.

При оценке сортов рыжика важным показателем является их экологическая устойчивость, уровень которой колебался от -0,12 до -0,36. При этом наибольший индекс устойчивости отмечен у сортов к-4164 (-0,12), к-4178 (-0,14) и к-4155 (-0,16), что свидетельствует о высокой устойчивости ко всем стрессовым факторам (засуха и избыток влаги).

Наименьшую стрессоустойчивость (-0,34, -0,35 и -0,36) продемонстрировали образцы к-2224, к-4165, к-4162 и к-4172, что указывает на узкий диапазон адаптационной способности.

Оценка индекса устойчивости дополняется степенью генетической гибкости, которая отражает связь между генотипом и факторами окружающей среды. Сорта из Швеции (к-4164) и Армении (к-4178) показали высокую генетическую гибкость, средняя урожайность в оптимальных и стрессовых условиях составила 1,71 и 1,72 т/га соответственно.

По данным табл. 2, на основании расчета индекса устойчивости сорта рыжика условно можно разделить на группы: очень устойчивые – к-4155, к-4164 и к-4178, со значением индекса устойчивости 0,40–0,48 и 0,55; нестабильные – к-4172, к-2224, к-4162 и к-2283, имеют индексы стабильности 0,15–0,18; и стабильные, где значение этого индекса лежит в диапазоне 0,20–0,37.

Таблица 2

Параметры пластичности, адаптивности и стабильности сортообразцов рыжика ярового (2019–2023)

Table 2

Parameters of plasticity, adaptability, and stability of spring camelina varieties (2019–2023)

Кроме того, образцы к-1357, к-4164 и к-4178 оказались высокоадаптируемыми, коэффициенты адаптации составили от 1,04 до 1,07. Сортовой образец к-4063 (Омск) проявил низкую адаптивность с коэффициентом адаптивности 0,94.

Хозяйственную ценность сорта лучше всего отражает показатель уровня стабильности сорта (ПУСС). Это позволяет охарактеризовать не только уровень урожайности и его стабильность по годам, но и отзывчивость сорта. Улучшает условия выращивания и сохраняет урожайность на достаточно высоком уровне даже при ухудшении условий.

Индекс ПУСС для сортовых образцов варьировал от 14,4 (к-4172) до 58,1 % (к-4164). Значения этого показателя различаются между номерами к-4178 (51,0 %), к-4164 (58,1) и к-4155 (39,5 %), что свидетельствует о том, что эти сорта наиболее приспособлены к разным условиям среды.

По показателям гомеостаза отмечены образцы к-4164 (Hom=34,2), к-4178 (Hom=28,7), к-4155 (Hom=26,7) и Юбиляр (Hom=23,1), которые обладали наиболее выраженной способностью к снижению до минимума неблагоприятных воздействий внешней среды. Низкие концентрации Hom наблюдали у номеров из Свердловска к-4172 (Hom=9,7), Украины к-2224 (Hom=11,3), Венгрии к-4162 (Hom=11,3) и Казахстана к-2283 (Hom=11,4). Это говорит о том, что даже в оптимальных условиях, принося высокую урожайность, эти генотипы характеризуются нестабильной урожайностью при изменении условий.

Другим важным параметром оценки высокоурожайных и адаптивных сортов является селекционная ценность генотипа. Наибольшие селекционные значения имеют образцы к-4164 (Швеция) и к-4178 (Армения), значения этого параметра здесь составляют 1,59 и 1,58. Наименьшие значения индекса селекционной ценности имеют образцы к-224 (1,26), к-4172 (1,23) и к-4162 (1,25).

Заключение

Таким образом, оценка коллекционных сортов рыжика ярового в условиях Среднего Поволжья показала их достаточно высокие устойчивость и пластичность, годовое колебание их урожайности составило всего 3,11–10,31 %, размах варьирования находился в пределах от 1,52 до 1,72 т/га. Наибольшая семенная продуктивность (1,71 и 1,72 т/га) отмечена у сортов к-4164 (Швеция) и к-4178 (Армения), увеличившись, по сравнению со стандартным сортом Юбиляр, на 0,09 и 0,10 т/га соответственно. Примечательно, что номер к-4178 характеризуется высоким коэффициентом адаптации (1,07).

Наиболее высокие значения экологической устойчивости (-0,12), генетической гибкости (1,72 т/га) и индекса стабильности (0,55) продемонстрировал образец из Швеции – к-4164. С точки зрения гомеостаза, более выраженными оказались образцы к-4164 (Hom=34,2), к-4178 (Hom=28,7) и к-4155 (Hom=26,7). При этом указанные сорта обладают самым высоким значением селективности (Sc=1,44–1,59).

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Об авторах

Екатерина Александровна Шепелёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: e.shepeleva.pnz@fnclk.ru
ORCID iD: 0009-0006-6569-2206

аспирант, младший научный сотрудник лаборатории интродукции редких масличных культур 

Список литературы

Дополнительные файлы