Сельское хозяйство/5. Растениеводство, селекция и семеноводство

к.с-х.н. Панарина В.И.

Орловский государственный аграрный университет, Россия

Репродуктивные возможности современных сортов гороха в условиях Центрально-Чернозёмного региона России

Горох обладает ценными продовольственными, фуражными и средообразующими свойствами (Макашева, 1973; Зеленов, 2004; Вербицкий и др., 2006). Для России он является традиционной культурой и занимает более 50% посевов зернобобовых культур. В Центрально-Чернозёмном регионе страны его площади составляют около 150 тыс.га, а урожайность за последние 70 лет выросла более чем в три раза, в основном за счёт достижений селекции. Роль сорта в урожайности культуры сейчас составляет около 60%. При этом в 1,5 раза уменьшилось количество бобов, в 3-5 раз семян, на 2-3% содержание в них белка, снизилась эффективность производственных показателей сорта (Амелин, 2001). Поэтому изучение вопросов репродуктивного развития растений и повышение их реальной продуктивности плодо- и семяобразования, является весьма актуальной задачей для производства культуры.

Полевые опыты были проведены в селекционном севообороте ГНУ ВНИИ ЗБК, а лабораторные - в отделе Проблемных исследований сельского хозяйства Орел ГАУ. Для выявления потенциальных возможностей репродуктивного процесса сортов гороха использовались методические подходы А.С. Образцова (1990) и Ю.Б. Коновалова с соавторами (1993). Были проведены полевые модельные опыты, в которых растения выращивали при обеспеченности элементами питания (N₄₅P₆₀K₉₀) и отсутствии ценотического взаимодействия (35 шт. растений на 1 м²). Полегание растений устраняли путем их подвязывания к вспомогательному каркасу, осуществляли ручную прополку сорняков. Объектами исследований служили 20 сортов, различающиеся типом роста стебля (индетерминанты и детерминанты) и формой листа (усатые и листочковые).

В условиях ЦЧР при устранении полегания, ценотического взаимодействия, обеспечении оптимального минерального питания, освещённости и газообмена растений современные зерновые сорта гороха формируют в среднем 16,0 цветков, из которых в последующем образуется 11,4 бобов с 7,4 семязачатками в каждом. Абсолютное большинство этих семязачатков в фазу плоского боба жизнеспособны и в последующем формируют физиологически зрелые семена.

Однако, даже при отсутствии ценотического взаимодействия растений данные возможности современных сортов гороха в природно-климатических условиях региона реализовывались всего на 64%: из 83,0 семязачатков реально образовывалось только 53,1 семени, что составляло в среднем 11,3 грамм на растение. Одна из причин – неблагоприятные погодные условия вегетации, особенно в период генеративного развития. В 2008 году, когда во время бутонизации и начала цветения отмечался недостаток влаги, а в период налива семян её избыток по сравнению со среднемноголетними данными, у одиночно растущих растений сформировалось цветков и семян на 30,7 и 18,9% меньше, по сравнению с 2009 годом, более благоприятным по погодным условиям в эти фазы роста (табл. 1).

Таблица 1 – Влияние погодных условий вегетации года на потенциальные

возможности репродуктивного процесса современных сортов гороха

Годы исследований	В среднем на растение, штук
	цветков	бобов	семязачатков	семязачатков в бобе	семян	семян в бобе
2008	13,1	11,3	81,7	7,4	47,5	4,2
2009	18,9	11,4	84,3	7,4	58,6	5,2
ср. значение	16,0	11,3	83,0	7,4	53,1	4,7

Но, наиболее значимое воздействие на репродуктивные возможности растений гороха оказывало их ценотическое взаимодействие. В условиях агроценоза, приближенному к производственному посеву, у современных сортов гороха количество цветков, бобов, семязачатков и семян было снижено на 36, 51, 57 и 61% соответственно, по сравнению с одиночно растущими растениями (рис. 1). В результате фактическая масса семян находилась на уровне 4,33 грамм в среднем на растение, что в 2,6 раза ниже максимально возможного значения.

Рисунок 1 – Влияние ценотического взаимодействия на реализацию

репродуктивного потенциала растений гороха, в среднем за 2008-2009 гг.

При этом установлено существенное влияние на эти факторы и наследственных особенностей растений. В годы исследований у одиночно растущих подвязанных растений гороха генотипический интервал варьирования бобов находился в диапазоне 9,8 …12,4; семязачатков – 63,6… 98,5; семян – 43,6 …66,7. Однако наибольшими показателями репродуктивной способности в агроценозе отличались растения сортов Мультик и Дударь, которые при идентичных условиях формировали семян на 28% больше, по сравнению с другими изученными сортами. Выявленное преимущество достигалось, в основном, за счёт более эффективного семяобразования. Абортивность семязачатков в бобах составляла, в данном случае, всего 25,8%, тогда как у остальных сортов она достигала 40% и более. Примечательно, что семена у сортов Мультик и Дударь хотя и формировались более мелкими (масса 1000 семян была на 35,3% меньше, чем у других сортов), но конечная семенная продуктивность и её качество были не ниже, чем у крупносемянных сортов. Установлена также достоверная положительная корреляционная связь между размером семян и абортивностью семязачатков - чем крупнее семена у сорта, тем меньше их образуется (r=0,57…0,61).

Таким образом, генетические возможности плодо - и семяобразования современных растений гороха способны в условиях ЦЧР реально обеспечить формирование свыше 11 грамм семян с растения. Реализация данного репродуктивного потенциала во многом связана как с погодными и ценотическими условиями произрастания растений, так и их наследственными особенностями. Детальное выявление значения каждого из этих факторов имеет важное научно-практическое значение не только для производства культуры в целом, но и для её селекции, в частности.

Список используемой литературы

1. Амелин, А.В. Морфофизиологические основы повышения эффективности селекции гороха: специальность 03.00.12 «Физиология и биохимия растений»: автореф. дис. на соиск. учен. степ, док. с.-х. наук / Александр Васильевич Амелин; [Орлов, гос. аграрный ун-т] – Орел, 2001. - 46 с.

2. Вербицкий, Н.М. Горох–высокобелковая культура / Н.М. Вербицкий, В.Г. Шурупов, А.В. Илюшечкин // Вестник РАСХН. – 2006. - №5. – С. 11-13.

3. Зеленов, А. Н. Горох сорта Батрак - новое поколение / А.Н. Зеленов // Главный агроном. – 2004. - N 11. - С. 69.

4. Коновалов, Ю.Б. Оценка потенциальной продуктивности колоса сортов яровой пшеницы разных периодов сортосмены / Ю.Б. Коновалов, В.В. Тарарина, Т.И. Хупацария // Сельскохозяйственная биология. – 1993. – Т.3. – С.117-123.

5. Макашева, Р. Х. Горох / Р. Х. Макашева. – Л.: Колос, 1973. – 312с.

6. Образцов, А.С. Системный метод: применение в земледелии / А.С. Образцов. - М.: ВО Агропромиздат, 1990.- 303 с.