УДК 633.13:631.524.84
ИЗМЕНЧИВОСТЬ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОДУКТИВНОСТИ У КУЛЬТУРНЫХ ВИДОВ ОВСА Avena sativa L. И A. byzantina C. Koch РАЗНОГО ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ДАГЕСТАНА
А.А. АЛЬДЕРОВ, Б.Г. МАГАРАМОВ
Изучали изменчивость элементов структуры урожая (продуктивная кустистость, число мутовок, показатели продуктивности метелки) у культурных видов овса Avena sativa L. и A. byzantina C. Koch при орошении и подзимнем посеве в условиях южно-плоскогорной зоны Дагестана, а также внутривидовое разнообразие по этим признакам.
Ключевые слова: овес, элементы структуры урожая, внутривидовое разнообразие.
Среди зернофуражных культур с высокими показателями питательной ценности, содержания белков, жиров, витаминов и сбалансированным аминокислотным составом овес занимает важное место (1-3).
Продуктивность овса — сложный интегральный показатель, складывающийся из многих признаков, из которых к наиболее важным относятся продуктивная кустистость, число мутовок, колосков и зерен в метелке, масса зерна с метелки и масса 1000 зерен. Оптимальное сочетание этих признаков в генотипе представляет собой важную селекционно-генетическую задачу, для успешного решения которой необходимо оценить изменчивость перечисленных признаков в зависимости от агроэкологических условий (4, 5).
Мы изучили внутривидовое разнообразие показателей продуктивности по всем структурным элементам метелки и оценили продуктивную кустистость у образцов культурного овса.
Методика. Исследования проводили в условиях 2-кратного орошения и подзимнего (октябрь) посева в южно-плоскогорной зоне Дагестана на экспериментальных участках Дагестанской опытной станции Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР) в 2000-2002 годах. Почвы каштановые среднегумусные, местами глубокостолбчатые солонцы. Материалом служили 450 образцов культурных видов овса Avena sativa L. и A. byzantina C.Koch разного эколого-географического происхождение из мировой коллекции ВИР. Площадь делянки — 1 м2. Фенологические наблюдения и учеты показателей продуктивности выполняли согласно методическим указаниям ВИР (1981).
Статистическую обработку данных проводили по Б.А. Доспехову (6).
Результаты. Длина стержня метелки не определяет продуктивность, но обусловливает форму образующихся элементов. В наших опытах длина метелки характеризовалась относительно низкой изменчивостью и у разных образцов варьировала в зависимости от года исследований от 14 до 33 см. У овса посевного наименьшее значение этого показателя отмечали у образца из Чили (к-14730), наибольшее — у местного образца из Дагестана (к-4169) (табл. 1). Первый образец в оба года наблюдений ранжировался одинаково. Образец из Дагестана к-7037 с высокими значениями показателя в 2001 году в следующем уступил место образцу к-4169. У овса византийского образец из Уругвая (к-10509) с максимальным значением показателя в оба года исследований сохранил ранг изменчивости, образец из Алжира (к-11404) с минимальным значением в 2001 году в 2002 году сменился образцом из Мексики (к-13455) (см. табл. 1).
1. Изменчивость признаков, характеризующих продуктивность метелки, у образцов культурного овса разного эколого-географического происхождения по годам исследования (г. Дербент) |
|||||||
Признак |
№ по каталогу ВИР (к) |
Происхождение |
2001 |
2002 |
|||
Х±Sx, |
Cv, % |
Х±Sx, |
Cv, % |
||||
A v e n a s a t i v a |
|||||||
Длина метелки, см |
14730 |
Чили |
15,4±0,5 |
10,8 |
13,2±0,4 |
8,0 |
|
Число, шт.: |
|
|
|
|
|
|
|
мутовок в метелке |
8330 |
Дагестан |
4,6±0,2 |
11,2 |
4,6±0,3 |
16,1 |
|
веточек в мутовке |
14733 |
США |
2,4±0,1 |
9,4 |
3,6±0,2 |
15,2 |
|
веточек общее |
8330 |
Дагестан |
13,7±0,6 |
14,2 |
26,0±1,0 |
11,8 |
|
колосков в мутовке |
14733 |
США |
19,7±1,2 |
18,7 |
27,6±3,4 |
34,8 |
|
зерен в метелке |
8330 |
Дагестан |
33,6±2,4 111,2±8,8 |
22,5 25,0 |
87,5±7,3 |
26,3 |
|
Масса, г: |
|
|
|
|
|
|
|
зерна с метелки |
7021 |
Дагестан |
1,0±0,8 |
24,9 |
1,3±0,3 |
64,3 |
|
1000 зерен |
8535 |
Дагестан |
20,4±2,3 |
21,6 |
25,2±2,7 |
20,3 |
|
A v e n a b y z a n t i n a |
|||||||
Длина метелки, см |
1404 |
Алжир |
17,4±0,7 |
12,7 |
22,5±0,4 |
5,4 |
|
Число, шт.: |
|
|
|
|
|
|
|
мутовок в метелке |
4797 |
Израиль |
5,0±0,2 |
2,0 |
4,8±0,4 |
23,7 |
|
веточек в мутовке |
12216 |
Индия |
2,4±0,1 |
12,9 |
3,3±0,2 |
15,6 |
|
веточек общее |
5419 |
Турция |
15,1±8,0 29,0±0,9 |
16,9 10,5 |
20,0±2,2 |
31,7 |
|
колосков в мутовке |
4763 |
Алжир |
21,9±1,6 79,5±4,3 |
22,8 17,0 |
37,8±4,7 |
39,7 |
|
зерен в метелке |
11404 |
Алжир |
34,2±3,7 126,7±10,5 |
34,0 26,2 |
74,0±3,9 |
16,8 |
|
Масса, г: |
|
|
|
|
|
|
|
зерна с метелки |
14744 |
США |
0,9±0,1 |
18,6 |
1,5±0,2 |
39,8 |
|
1000 зерен |
8673 |
Дагестан |
21,2±1,8 |
18,3 |
23,8±1,9 |
19,7 |
|
П р и м е ч а н и е. Пропуски означают, что образец не оценивали либо показатели не определяли. |
Следует отметить, что при некотором варьировании по рассматриваемому признаку в зависимости от генотипа и года исследований образцы с его максимальным и минимальным проявлением в целом сохраняли место в ранжированном ряду, то есть длина метелки — характерная для сорта относительно стабильная величина. При этом принципиальные различия по длине метелки у исследованных образцов двух видов не выявлялись.
Также относительно стабильным и одинаковым у образцов изученных видов оказалось число мутовок в метелке (у A. sativa — от 4,6 до 8,1, у A. bysantina — от 4,8 до 8,9 шт.). При этом образцы овса посевного, выделившиеся низкими и высокими значениями числа мутовок, ранжировались стабильно в оба года исследований, а овес византийский из Турции (к-13315) с максимальным значением этого признака в 2001 году в 2002 году уступил образцу из Индии (к-11714) (см. табл. 1). Изменчивость числа мутовок в метелке у всех изученных образцов в 2001 году была незначительной (Cv — 2,0-11,0 %) при величине показателя в 2002 году у A. sativa и A. bysantina соответственно 13,0-16,0 и 11,0-24,0 %.
Число веточек в мутовке у A. sativa и A. bysantina составляло от 2,5 до 5,5 шт. при Cvот 8,6 до 17,7 %, то есть этот признак относится к среднеизменчивым. Общее число веточек у образцов варьировало от 14,0 до 33,0 шт. (Cv — 10,0-33,0 %). Высокими значениями этого показателя выделялся овес византийский (см. табл. 1).
По числу колосков в мутовке у овса посевного размах варьирования был выше, чем у овса византийского, причем, у первого вида образцы стабильно ранжировались по минимальным и максимальным значениям, а у второго в 2002 году образец из Алжира (к-4742) с минимальным значением показателя и из Уругвая (к-10509) — с максимальным сменили образцы, выделившиеся в 2001 году. Cv по годам для растений A. sativa составлял 10,0-34,0 %, A. bysantina — 17,0-40,0 %, свидетельствуя о большей изменчивости признака у растений овса византийского.
По числу зерен в метелке внутривидовое разнообразие образцов оказалосьпримерно одинаковым (с учетом ошибок средних величин). Значения Cv были стабильно высокими и колебались в пределах 22,5-60,0 %. Этот признак у овса посевного и византийского можно отнести к сильноизменчивым. Масса зерна с метелки (Cv — 19,0-65,0 %) также характеризовалась значительной изменчивостью у растений обоих видов (см. табл. 1), причем у образцов с минимальным и максимальным показателями их величина стабильно сохранялась.
Масса 1000 зерен, характеризующая крупность зерна, была стабильной как по годам исследований, так и для растений каждого образца.
Достоверных различий по показателям продуктивности метелки у растений изученных видов мы не обнаружили, хотя наблюдалась определенная тенденция к повышению их значений у образцов овса посевного (за исключением массы 1000 зерен из-за меньшего числа колосков и, соответственно, зерен в метелке у A. bysantina) (табл. 2).
2. Изменчивость культурных видов овса по признакам, характеризующим продуктивность метелки, в разные годы исследований (г. Дербент, среднее за 2001-2002 годы) |
||||||||
Признак |
Avenasativa |
Avenabyzantina |
||||||
Х±Sx |
Cv±Sx |
min |
max |
Х±Sx |
Cv±Sx |
min |
max |
|
Длина метелки, см |
22,9±3,6 |
15,8±0,3 |
14,6 |
33,2 |
20,9±3,2 |
15,2±0,2 |
13,2 |
29,9 |
Число, шт.: |
|
|
|
|
|
|
|
|
мутовок в метелке |
6,1±0,8 |
13,6±0,1 |
4,1 |
8,0 |
5,6±0,8 |
14,8±0,1 |
3,7 |
7,7 |
веточек в мутовке |
4,2±0,6 |
14,9±0,1 |
2,9 |
6,8 |
4,1±0,6 |
13,7±0,1 |
2,0 |
5,8 |
веточек общее |
25,0±4,1 |
16,4±0,3 |
15,0 |
33,8 |
22,8±4,3 |
18,9±0,3 |
12,7 |
35,6 |
колосков в метелке |
58,2±20,2 |
34,7±1,5 |
18,3 |
140,2 |
42,0±17,6 |
41,9±1,4 |
15,5 |
114,6 |
зерен в метелке |
90,1±30,3 |
33,7±2,3 |
29,3 |
215,0 |
67,0±26,6 |
39,8±2,1 |
24,3 |
180,4 |
Масса, г: |
|
|
|
|
|
|
|
|
зерна с метелки |
2,7±0,1 |
32,0±0,1 |
1,2 |
6,0 |
2,4±0,1 |
36,2±0,1 |
1,0 |
7,2 |
1000 зерен |
30,6±4,6 |
15,0±0,3 |
16,2 |
47,6 |
36,9±6,0 |
15,6±0,4 |
22,8 |
55,6 |
Следует отметить, что независимо от принадлежности образцов овса к тому или иному виду наиболее изменчивыми признаками оказались число колосков и зерен в метелке, а также масса зерна с метелки (Cv — 33,0-70,0 %). Относительно менее вариабельны длина метелки, число мутовок и веточек в мутовке (Cv — 13,6-15,8 %), для общего числа веточек характерно промежуточное положение (Cv — 16,0-19,0 %).
3. Урожайность у образцов Avenasativa разного эколого-географического происхождения с минимальной (min) и максимальной (max) продуктивной кустистостью (г. Дербент, 2002 год) |
|||||
№ по каталогу ВИР (к) |
Происхождение |
min |
max |
||
густота стеблей 130-200 шт/м2 |
масса зерна, |
густота стеблей 400-520 шт/м2 |
масса зерна, г/м2 |
||
7010 |
Дагестан |
137 |
310* |
|
|
11878 |
Боливия |
147 |
270 |
|
|
11880 |
Боливия |
161 |
300 |
|
|
7008 |
Дагестан |
167 |
400 |
|
|
14737 |
США |
170 |
280 |
|
|
11883 |
Эквадор |
171 |
355 |
|
|
7005 |
Дагестан |
198 |
550 |
|
|
7030 |
Дагестан |
200 |
350 |
|
|
5553 |
Марокко |
|
|
422 |
625* |
7033 |
Дагестан |
|
|
427 |
400 |
12555 |
Марокко |
|
|
475 |
535 |
14738 |
США |
|
|
475 |
330 |
14748 |
США |
|
|
512 |
690 |
* НСР0,5 = 130. |
|
|
|
|
Продуктивная кустистость растений овса A. sativa в зависимости от года и генотипа варьировала в пределах 110-572, A. byzantina — 135-691 шт/м2 при Cv от 25,0 до 30,0 %, что указывает на достаточно высокую изменчивость. Изученные образцы по этому признаку подразделялись на три группы — с низкой, средней и высокой кустистостью (число продуктивных стеблей соответственно 110-210, 211-355 и более 355
шт/м2).
У образцов овса посевного с низкой кустистостью формируемое растениями число продуктивных стеблей составляло 137-200 шт/м2 при массе зерна 270-550 г/м2, у группы образцов с высокой — соответственно 422-512 шт/м2 и 400-690 г/м2 (табл. 3). У образцов овса византийского в первой группе урожайность равнялась 200-455, во второй — 500-810 г/м2.
Следует отметить, что в изученной коллекции было выявлено значительное число образцов со средней продуктивной кустистостью, которые достоверно превосходили по урожаю растения с минимальным и максимальным проявлением признака (табл. 4).
4. Показатели продуктивности у образцов культурного овса разного эколого-географического происхождения, выделившихся по урожайности (г. Дербент, 2002 год) | ||||||
№ по каталогу ВИР (к) |
Проис-хождение |
Продуктив-ная кустистость, шт/м2 |
Число зерен в метелке, шт. |
Масса, г |
Урожайность, г/м2 |
|
зерна с |
1000 зерен |
|||||
A v e n a s a t i v a |
||||||
11026 |
Индия |
286 |
98,8±9,4 |
2,8±0,3 |
30,4 |
735 |
14779 |
Омская область |
307 |
78,8±9,2 |
3,4±0,4 |
41,6 |
750 |
14778 |
Омская область |
272 |
110,7±14,8 |
3,5±0,4 |
35,4 |
800 |
13624 |
КНДР |
307 |
106,5±10,3 |
3,6±0,2 |
31,0 |
820 |
14767 |
США |
260 |
113,3±13,1 |
3,3±0,4 |
31,0 |
820 |
A v e n a b y z a n t i n a |
||||||
13657 |
Индия |
273 |
97,8±9,3 |
4,6±0,5 |
40,6 |
710 |
6542 |
Турция |
220 |
54,0±5,5 |
2,7±0,4 |
55,6 |
770 |
13487 |
Индия |
355 |
102,5±9,1 |
3,0±0,3 |
34,2 |
830 |
НСР0,5 = 130. |
Таким образом, в агроэкологических условиях южно-плоскогорной зоны Дагестана в годы исследований внутривидовое разнообразие культурных видов овса Avenasativa и A. byzantina по структурным элементам, определяющим продуктивность метелки, и продуктивной кустистости было значительным и, следовательно, может представлять интерес для селекции. Высокую урожайность обеспечивают образцы со средними значениями густоты продуктивного стеблестоя 250-350 шт/м2, формирующие 55-110 зерен в метелке, при массе зерен с метелки и массе 1000 зерен соответственно 2,5-4,0 и 30,0-50,0 г.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. М о р д в и н к и н а А.И., А р х а н г е л ь с к а я. М. Овес. В сб.: Зерновые культуры. М.-Л., 1954: 35-388.
2. М о р д в и н к и н а А.И. Средиземноморские овсы. В сб.: Вопросы эволюции, биогеография и селекция. Л., 1960: 174-178.
3. М о р д в и н к и н а А.И. Мировая коллекция овса ВИР как исходный материал для селекции на качество. В сб.: Проблемы и методы повышения качества зерна колосовых культур. Л., 1967: 185-192.
4. Б о г а ч к о в В.И. Овес в Сибири и на Дальнем Востоке. М., 1986.
5. Б а т а л о в а Г.А. Овес. Киров, 2000.
6. Д о с п е х о в Б.А. Методика полевого опыта. М., 1970.
VARIABILITY OF MAIN ELEMENTS OF PRODUCTIVITY IN CULTURED SPECIES OF Avena sativa L. AND A. byzantina C. Kоch OF DIFFERENT ECOLOGO-GEOGRAPHICAL ORIGIN IN THE CONDITIONS OF DAGHESTAN
A.A. Al’derov, B.G. Magaramov
The authors investigated the variability of the elements of crop structure (productive tilling capacity, number of whorls, and parameters of panicle productivity) in cultured species of Avena sativa L. and A. byzantina C. Koch on irrigated areas and winter sowing in the conditions of south-flatness zone of Daghestan and also they studied the intraspecific variety on these determinants.
Key words: oat, crop structure, intraspecific variability.
ГНУ Дагестанская опытная станция |
Поступила в редакцию |