Оценивали рост и развитие, зимостойкость и продуктивность сортообразцов рыжика озимого различного эколого-географического происхождения в условиях лесостепи Среднего Поволжья.
Ключевые слова: рыжик озимый, сортообразцы, зимостойкость, урожайность, масличность.
Озимый рыжик (CamelinasativaL.) — нетрадиционная и перспективная масличная культура, которая характеризуется высокой степенью адаптации к различным природно-климатическим условиям и отличается от других озимых капустных культур высокой морозостойкостью и зимостойкостью [1, с. 14].
Наличие сорта, приспособленного к местным агроклиматическим условиям, не только способствует стабилизации росту урожайности той или иной культуры, но и часто решает судьбу возделывания культуры на данной территории.
Проблема экологической устойчивости растений к одному из важнейших климатических факторов — низким температурам, является основополагающей в адаптивной селекции и растениеводстве [2, с. 106].
Материалом для исследований служили 20 образцов рыжика озимого различного эколого-географического происхождения.
Из-за разнообразия природно-климатических условий региона, а также вследствие глобальных изменений климата создание и внедрение новых зимостойких сортов рыжика озимого, устойчивых к комплексу неблагоприятных факторов среды, воздействующим на растения в период перезимовки является актуальным.
В процессе вегетации коллекционных образцов озимого рыжика проводили визуально наблюдения за густотой стояния рыжика. Проводили подсчет растений перед уходом в зиму и ранней весной после перезимовки. Благополучная перезимовка растений зависит от многих факторов и в первую очередь от природы самого растения, его способности быстро перестраивать обмен веществ, а также географического происхождения образцов.
Зимостойкость изучаемых сортообразцов была высокой и варьировала в пределах от 83,2 % (к-4175, Чехословакия) до 93,6 % (к-1553, Армения) (табл. 1). Были выделены образцы с высокой зимостойкостью (выше 92 %), со средней — 90–92 % и низкой — ниже 90 %.
Таблица 1
Зимостойкость коллекционных сортообразцов рыжика озимого
|
Сортообразец |
Зимостойкость, % |
|
Выше 92 % |
|
|
Козырь, к-4164, к-2224, к-3816, к-4057, к-1553 |
92,3 -93,7 |
|
Средняя — 90–92 % |
|
|
Пезяк, к-4159, к-4162, к-1357, к-4058 |
90,2–91,8 |
|
Ниже 90 % |
|
|
к-4171, к-4169, к-4175, к-4063, к-4031, к-4054, к-4145, к-2283 |
82,0–89,9 |
Кроме этого, мы изучали их зимостойкость с применением биохимического контроля зимнего состояния рыжика, в результате которого периодически в осенне-зимне-весенний период определяли концентрацию аминокислоты пролина в листьях растений, который сочетает в себе защитные от низкотемпературного шока свойства со способностью накапливаться в вегетативных органах растений при низкой температуре. Исследования проводили на 5 сортообразцах по методу, разработанному А. П. Стаценко [3, с 16].
Результаты оценки морозостойкости растений различных сортообразцов рыжика озимого, показывают сезонную зависимость между содержанием пролина и устойчивостью растений к низким температурам, то есть наибольшее накопление аминокислоты происходит в период зимних максимальных отрицательных температур. Осенью, в фазу розетки 4–5 листьев, при воздействии на растения относительно высокой (+10°С) среднесуточной температуры, содержание свободного пролина в листьях растений озимого рыжика по изучаемым сортообразцам было относительно низким (от 10 до 14 мг %), а разница между вариантами опыта — незначительной (табл. 2).
Таблица 2
Содержание свободного пролина (мг %) в сортах рыжика озимого
|
Температура °С, во время отбора образца |
Сортообразцы |
||||
|
к-3290 (Алтайский кр) |
к-4158 (Омск) |
Козырь (Пенза) |
Пензяк (Пенза) |
к-1553 (Армения) |
|
|
+10°С |
13 |
10 |
14 |
13 |
11 |
|
-10°С |
18 |
16 |
18 |
16 |
17 |
|
-30°С |
21 |
19 |
31 |
20 |
29 |
|
-3°С |
18 |
16 |
17 |
16 |
18 |
|
-7°С |
20 |
18 |
21 |
18 |
21 |
|
+10°С |
11 |
13 |
16 |
12 |
17 |
|
+20°С |
9 |
11 |
12 |
11 |
11 |
|
Накопления пролина, мг %/°С |
0,95 |
0,82 |
1,73 |
1,09 |
1,64 |
|
Зимостойкость, % |
93,5 |
90,6 |
95,6 |
92,1 |
94,6 |
Температуры закаливания спровоцировали повышение содержания аминокислоты на 3–6 мг %, что свидетельствует о хорошей адаптивной реакции растений рыжика на воздействие пониженных температур. Причем наиболее интенсивная аккумуляция пролина отмечалась в растениях рыжика к-4158, к-1553 и к-3290. В критический период зимовки, когда минимальная температура воздуха достигала минус 30°С, максимальное накопление пролина (31 и 29 мг/ %) отмечено в растениях рыжика сорта Козырь и номера к-1553, что говорит о наилучшей приспособленности этих сортообразцов к условиям криостресса и подтверждается максимальными показателями зимостойкости — 95,6 и 94,6 %. Другие сорта не обеспечивают хорошей закалки растений, о чем свидетельствует относительно низкое накопление аминокислоты 0,82–1,09 мг/ % и меньший процент выживаемости растений при перезимовке.
В период оттепели (с повышением температуры до минус 3°С) содержание криопротектора в листьях рыжика во всех вариантах опыта значительно уменьшалось (в 1,2–1,8 раза). А при последующем похолодании (минус 7°С) вновь возрастало на 2–4 мг %. При этом наиболее чутко реагируют на температурные изменения растения сорта Козырь. Другие образцы озимого рыжика медленнее приспосабливаются к резким перепадам температур, что снижает их морозостойкость.
На основании фенологических наблюдений выявлены различия вариантов в наступлении и продолжительности фенологических фаз, а также по вегетационному периоду.
Вегетационный период — это сумма отрезков времени, необходимая для прохождения отдельных стадий онтогенеза. Темпы прохождения каждого этапа определяются генотипом и условиями среды: температурой и влажностью. В процессе изучения коллекционных образцов рыжика озимого дана оценка влияния метеорологических факторов на продолжительность вегетационного периода, который является важным биологическим свойством растений, определяющим пригодность возделывания культуры в том или ином регионе а также представляет значительный интерес, как для производства, так и для селекции [4, с. 11].
Условия вегетации рыжика озимого: недостаток тепла, выпадение осадков выше нормы, высокие среднесуточные температуры и почвенно-воздушная засуха значительно влияли на длину его вегетационного периода. Продолжительность периода вегетации у сортообразцов озимого рыжика составила в среднем 290–316 дней. Причем скороспелостью отличались образцы разных экотипов: Козырь, Пензяк (Среднерусский экотип); к-1357 (Западная Европа); к-3290 (Сибирский экотип); к-1553 и к-2283 (Южный экотип), длина периода «всходы-спелость», которых составила 290–305.
Основной причиной колебания урожая является влияние биотических и абиотических факторов внешней среды в период вегетации.
По продуктивности существенно превышали Пензяк два сортообразца Козырь и к-4031, продуктивность которых составила 2,10 и 2,06 т/га, соответственно. Образцы к-2224, к-2283, к-4057, к-4058, к-1553 и к-3290 превышали стандарт в пределах наименьшей существенной разницы. Остальные образцы сформировали урожайность ниже стандарта на 0,03–0,15 т/га (табл. 3).
Таблица 3
Продуктивность выделившихся сортообразцов рыжика озимого
|
Название |
Урожайность, т/га |
± st |
Масличность, % |
Сбор масла, т/га |
|
Пензяк, st |
1,99 |
- |
40,6 |
0,72 |
|
Козырь |
2,10 |
0,11 |
41,9 |
0,75 |
|
к-2224 |
2,01 |
0,02 |
40,4 |
0,72 |
|
к-2283 |
2,00 |
0,01 |
39,9 |
0,71 |
|
к-4031 |
2,06 |
0,07 |
39,5 |
0,72 |
|
к-4057 |
2,00 |
0,01 |
38,6 |
0,69 |
|
к-1553 |
2,04 |
0,05 |
39,9 |
0,72 |
|
к-3290 |
2,05 |
0,06 |
42,1 |
0,74 |
|
НСР05 |
0,05 |
|
0,9 |
0,05 |
По содержанию жира выделились два номера к-3290 и Козырь, масличность которых составила 42,1 и 41,9 % соответственно.
Продуктивность масличной культуры определяется количеством масла соответствующего качества, получаемого с единицы площади. Это величина, в свою очередь, является производной урожая семян и их масличности.
По сбору масла существенных различий по образцам не было. Выход масла с гектара был довольно высоким и составил 0,69–0,75 т/га.
Урожайность в основном характеризуется изменчивостью и взаимосвязью различных признаков и свойств. Наиболее существенное влияние на формирования продуктивности растений оказывают число кистей и стручков на одном растении, число семян в стручке и масса 1000 семян.
Число стручков на одном растении, в среднем по вариантам, колебалось от 208 до 446 штук. Выделены образцы, которые имели показатели данного признака 443 (к-4058), 446 (Козырь) и 397 (к-3816) штук на одном растении и достоверно превышали Пензяк на 184, 187 и 138 штук, соответственно.
Количество семян в стручке варьировало в пределах 12–16 штук. Низкое количество семян в стручке отмечено у коллекционного номера к-4057 (12 штук), при этом у данного образца сформировались довольно крупные семена.
Масса 1000 семян варьировала в пределах 0,83–1,37 г. Наиболее крупные семена были у сорта Козырь — 1,37 г. У номеров к-2224, к-4057 и к-4054 масса 1000 семян также была достаточно высокой и составляла 1,10 г и выше.
Высокая изменчивость по образцам отмечалась по числу кистей на одном растении, массе семян с одного растения и числу стручков на растении, коэффициент вариации здесь составил 48,0, 43,9 и 37,7 соответственно. Наиболее стабильным признаком являются масса 1000 семян, коэффициент вариации которой составляет 8,1 %.
Математическая обработка структуры урожая показала среднюю зависимость урожайности от числа стручков на растении (r=0,45), от числа кистей (r=0,57) и от продуктивной кустистости (r= 0,45). Сильная положительная корреляция отмечена у числа стручков на растении (r=0,82) и числа кистей (r=0,81) с продуктивностью одного растения. Слабую сопряженность урожайность имела с массой 1000 семян (r=0,29) и совсем низкую с высотой растения (r=0,11).
Таким образом, наиболее существенное влияние на формирования продуктивности растений рыжика озимого оказывают число кистей и стручков на одном растении, число семян в стручке и менее существенно — масса 1000 семян. Проведенные исследования по зимостойкости, позволяют выделить образцы рыжика озимого с высокой степенью зимостойкости. А содержание в листьях растений пролина можно применять в качестве оценочного показателя зимнего состояния и морозостойкости культуры. Полученные данные имеют ценную практическую значимость для дальнейшей селекции современных сортов на зимостойкость, продуктивность и масличность рыжика озимого.
Литература:
- Рябцева, Н. А. Возможности возделыванияCAMELINASYLVESTRISWALLERв Ростовской области/Н. А. Рябцева//Сельское, лесное и водное хозяйство. — 2015. — № 1 (40). — С. 14–17.
- Семенова, Е. Ф. Биохимический мониторинг морозоустойчивости растений озимого рыжика/Е. Ф. Семенова, Е. В. Преснякова//Сельскохозяйственная биология. — 2007.– № 3. — С. 106–109.
- Стаценко, А. П. Биохимический контроль морозостойкости озимых культур/ А. П. Стаценко, Е. В. Преснякова // Достижения науки и техники АПК. — 2001. — № 1. — С. 16–17.
- Абдуллина, Я. Б. Рыжик масличный: биология, продуктивность, технология возделывания/Я. Б. Абдуллина, Р. Р. Гайфуллин//Аграрная наука в инновационном развитии АПК, 2015. — С. 11–20.
