Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Сортовой потенциал сельскохозяйственных культур является одним из главных факторов эффективного функционирования отрасли растениеводства. Развитие отечественной селекции в современных условиях является одной из главных задач, стоящих перед агропромышленным комплексом [1, с. 3]. Важное продовольственное и кормовое значение имеют зернобобовые культуры, одинаково необходимые в любых природно-экономических условиях. Из них наибольшее распространение получил горох. Ценность этой культуры определяется не только высоким содержание белка в семенах и зеленой массе, но и высокой сбалансированностью аминокислотного состава [2, с. 21–22].

Современные сорта гороха имеют достаточно высокий потенциал продуктивности, реализация которого сдерживается из-за чувствительности к неблагоприятным факторам среды. Поэтому дальнейшее селекционное улучшение культивируемых сортов гороха приобретает стратегически важное значение [3, с. 23].

В свете современных тенденций селекционной работы существенная роль при создании новых генотипов гороха должна отводиться оценке параметров экологической пластичности и стабильности сорта, что дает представление об его отзывчивости на улучшение или ухудшение условий возделывания. При этом под экологической пластичностью понимают среднюю реакцию сорта на изменение условий среды, а под стабильностью – отклонение эмпирических данных в каждом условии среды от этой средней реакции. При оценке сортов акцент целесообразно сделать на стабильности урожая при среднем его уровне с учетом реальных производственных условий [4, с. 109–111; 5, с. 42–43].

Цель исследования: изучить различные сорта гороха на экологическую пластичность и стабильность и выявить наиболее адаптивные к условиям возделывания в Нижегородской области.

Материалы и методы исследования

Исследования проводили в 2016–2018 гг. на опытном поле Нижегородского НИИСХ в конкурсном сортоиспытании сортообразцов гороха. В питомнике изучали 7 сортообразцов полевого гороха и 7 сортов зернового отечественной и зарубежной селекции (табл. 1).

Фенологические наблюдения, посев, уборка, учеты осуществлялись по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Математическая обработка данных проводилась методом дисперсионного анализа по методике Б.А. Доспехова с использованием компьютерной программы «Microsoft Office Excel 2007».

Показатели экологической стабильности и пластичности рассчитывали по методике S.A. Eberhart, W.A. Rassell в изложении В.З. Пакудина [4]. Стрессоустойчивость и среднюю урожайность в контрастных условиях среды определяли по уравнению A.A. Rossille, J. Hamblin, цит. по А.А. Гончаренко [6].

Предшественники – озимые зерновые, крупяные культуры. Почвы средней степени окультуренности светло-серые лесные. Посев проводили сеялкой ССФК-7, учетная площадь делянок составила 10 м2, расположение рендомизированное, в четырехкратной повторности. За стандарт для семян белоцветкового гороха был принят сорт Красноуфимский –93; для окрашенноцветкового гороха – Рябчик. Данные погодных условий исследуемого периода расчета взяты с сайта и из бюллетеней метеостанции Ройка.

Результаты исследования и их обсуждение

В годы исследований сложились неодинаковые условия для развития растений гороха (табл. 2). Следует отметить, что наиболее благоприятные условия для произрастания сортов и линий гороха складываются при положительном значении индекса среды и менее благоприятные – при отрицательном [4, с. 111]. На основе проведенного анализа индексов среды необходимо констатировать, что лучшие условия для формирования урожая гороха, независимо от разновидности культуры, сложились в 2016 и 2017 гг. Ij у окрашенноцветковых сортов, составил 0,37; 0,19, у белоцветковых – 0,62; 0,26. Худшим стал 2018 г. – индекс условий среды отрицательный (–0,54 и –0,87 соответственно).

Показатели экологической пластичности и стабильности урожайности в первую очередь позволяют судить об адаптивности сортов к конкретным условиям года и места выращивания. Пластичность сортов оценивается по коэффициенту регрессии (bi), а стабильность – по вариансе стабильности признака (Si2).

В том случае если коэффициент регрессии значительно выше единицы, то сорта необходимо относить к интенсивному типу, которые характеризуются высокой отзывчивостью на улучшение условий возделывания, а в неблагоприятные по погодным условиям годы резко снижают урожайность. При коэффициенте регрессии, равном или близком к единице (высокая экологическая пластичность), принято считать, что сорт не отзывчив на изменение среды. К нейтральному типу (с низкой экологической пластичностью) относят сорта с коэффициентом регрессии меньше единицы [4, с. 110].

Анализируя данные, представленные в табл. 2, можно констатировать, что лучшей реакцией на изменение агроклиматических условий возделывания обладали сортообразцы интенсивного типа среди пелюшек: Е-661, Светоч, Красивый, Рябчик, Е-631 (bi = 1,25–1,11), среди зерновых Эсо (bi = 1,45).

У полевого сорта гороха Новатор отмечены самые низкие показатели пластичности (bi = 0,40), и посевного – Фаленский усатый (bi = 0,72). К нейтральным сортам, слабо реагирующим на изменение среды подходит зерновой сорт Ангела с коэффициентом регрессии равным 0. В остальных случаях показатель нормы реакции (bi) был близок к единице, что указывает на прямую зависимость урожайности от погодных условий.

Отклонение фактических урожаев от теоретических, рассчитанных на основе средней урожайности и индекса среды, показывает мера стабильности сорта (Si2). Стабильность сорта тем выше, чем меньше отклонение [4, с. 110]. Самый низкий показатель Si2 среди сортообразцов полевого гороха Е-631, Е-661, Красивый, Новатор, Светоч (0,01–0,08). Среди зерновых сортов по этому показателю выделились Эсо, Красноуфимский 93, Стабил, Северянин и Готик (0,0–0,04). Самое высокое отклонение показали нестабильные окрашенноцветковые сорта Рябчик и 717/03 (0,11; 0,51), а также белоцветковые Фаленский усатый и Ангела (1,13; 1,18). О большей стабильности сорта свидетельствует уменьшение вариансы стабильности признака Si2, что является не признаком его интенсивности, а фактором лучшей приспособленности сорта к ухудшению условий произрастания. Следует отметить, рост пластичности сорта может способствовать снижению его стабильности (табл. 2).

Совокупность свойств, определяющих его пригодность для возделывания в определенной местности, является отличительной особенностью любого сорта. Потому не существует сортов, которые могли бы с одинаковым успехом выращиваться во всех природных зонах и экологических условиях [7, с. 81].

В условиях Нижегородской области – зоны «рискованного земледелия» – важно подобрать стрессоустойчивые сорта гороха. Этот параметр определяется разностью У2 – У1 и показывает уровень устойчивости сортов к стрессовым условиям произрастания, имеет отрицательный знак. Следует отметить, что стрессоустойчивость сорта тем выше и тем шире диапазон его приспособительных возможностей, чем меньше разрыв между максимальной и минимальной урожайностями. На основании проведенных исследований было установлено, что наибольшей стрессоустойчивостью по опыту обладали пелюшки, показатель от – 0,40 до –1,15. У зерновых сортов значение параметра варьирует от –1,18 до –2,15 (табл. 3).