Развитие отечественного АПК является одним из приоритетных направлений для нашей страны. Поэтому надеемся, что материалы публикуемые в журнале внесут достойный вклад в успешное развитие научного поиска, повышение значимости научных разработок, подъем сельскохозяйственного производства
 д. с.-х. н., профессор А.В.Алабушев

 

ВЫПУСКИ ЖУРНАЛА

№6 2011

№5 2011

№4 2011

№3 2011

№2 2011

№1 2011

 

АРХИВ

№1-6 2010

№1-6 2009

 

 

 

Теоретический и научно-практический журнал ISSN 2079-8733

УДК 633.15:581.543 

                                                                                                                         Г. Я. Кривошеев, канд. с. – х. наук,
                                                          А. С. Игнатьев, научный сотрудник,
                                                          Е. В. Ионова, д-р с. – х. наук;
ГНУ ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко

ОЦЕНКА АДАПТИВНОСТИ  К ВОДНОМУ СТРЕССУ ТЕСТЕРОВ И САМООПЫЛЕННЫХ ЛИНИЙ КУКУРУЗЫ

 

Оценена адаптивность исходного материала (тестеров и самоопыленных линий кукурузы) к водному стрессу по величине остаточного водного дефицита (ОВД).
It is evaluated adaptability of initial material (testers and self-pollinated maize lines) to water stress according to a value of residual water deficit (RWD).
Ключевые слова: кукуруза, самоопыленные линии, тестеры, остаточный водный дефицит, засухоустойчивость, фазы развития.
 Keywords: maize, self-pollinated lines, testers, residual water deficit, drought resistance, phases of development.

Введение. Важным фактором, влияющим на урожайность зерна кукурузы в зоне недостаточного увлажнения, является устойчивость ее к засухе [1].
Метеорологические условия периода вегетации растений кукурузы в Ростовской области характеризуются засушливостью и крайней неустойчивостью по годам и в определенные периоды роста и развития растений. Это обстоятельство ставит перед селекционерами необходимость выведения новых гибридов с повышенной засухоустойчивостью [2].
Адаптивность к конкретным почвенно-климатическим условиям, устойчивость к стресс-факторам внешней среды, которые наблюдаются в данном регионе, является неотъемлемым требованием, предъявляемым к исходному материалу. Всероссийский НИИЗК находится в зоне неустойчивого увлажнения. На посевы кукурузы в этих условиях наибольшее влияние оказывает засуха. Региональный тип засухи характеризуется высокими температурами воздуха и почвы, сочетанием воздушной и почвенной засухи, низкой относительной влажностью воздуха, суховейными явлениями.
В таких условиях развития засухоустойчивость гибридов, а следовательно и исходного материала кукурузы является важнейшим признаком, который должны учитывать селекционеры.
Материалы и методы. Степень засухоустойчивости образцов определяли по величине остаточного водного дефицита (ОВД) [3]. Под водным дефицитом понимают недостающее до полного насыщения клеток количество воды, выраженное в процентах от общего его содержания при полном насыщении ткани. Этот показатель хорошо коррелирует с водообеспеченностью растений и используется для характеристики водного режима в качестве критерия оценки уровня засухоустойчивости растений [4].
В 2007 и 2008 годах засухоустойчивость была оценена у шести тестеров и 22 среднеранних и среднеспелых самоопыленных линий кукурузы методом остаточного водного дефицита. Новые среднеранние и среднеспелые самоопыленные линии КВ287, ЗС97, ЗС211, ЗС34, КВ286, ЗС6, ЗС70, ЗС7, ЗС78, КВ255, ЗС31, КВ227, КВ204, ЗС225, КВ263, КВ226, и ЗС123 созданы во ВНИИЗК им И. Г. Калиненко. Линии FC18, Т22, А619, ДК655, ГК26 взяты из мировой коллекции. Тестеры Лира М и Восход МВ созданы во ВНИИЗК, тестеры Юца М, Настурция М, Мила М – во ВНИИ кукурузы и тестер Риф МВ – в Краснодарском НИИСХ.
Засушливые условия при проведении эксперимента послужили хорошим фоном для выделения более засухоустойчивых генотипов. В 2007–2008 годы в период развития растений «выметывание – молочно-восковая спелость» отсутствовали осадки, наблюдалась высокая температура воздуха (до 40 ºС) с низкой относительной влажностью воздуха (менее 30 %).
Определение водного дефицита проводили в фазу цветения початков и фазу молочно-восковой спелости зерна. По изменению величины остаточного водного дефицита в процессе усиления засухи оценивали степень засухоустойчивости образцов: чем меньше прирост водного дефицита, тем выше засухоустойчивость.
Результаты исследований. В 2007 году величина остаточного водного дефицита стандартной среднеранней самоопыленной линии FC18 в фазу цветения составила 4,8 %. К моменту наступления фазы молочно-восковой спелости произошло увеличение остаточного водного дефицита до 11,6 % (табл. 1).
У новых среднеранних самоопыленных линий КВ287, ЗС97, ЗС70 и линии из мировой коллекции Т22 не отмечалось значительного прироста остаточного водного дефицита в процессе усиления засухи (0,1-2,5 %). Для более точной оценки селекционного материала по степени засухоустойчивости необходимо учитывать не только прирост остаточного водного дефицита, но и его величину в момент определения. Вышеперечисленные самоопыленные линии имели низкие величины водного дефицита в обе фазы развития растений кукурузы (4,5 – 7,6 %).
1. Изменение остаточного водного дефицита (ОВД) среднеранних самоопыленных линий кукурузы, %


Годы

Линии

2007

2008

Остаточный водный дефицит, %

Прирост остаточного водного дефицита, %

Остаточный водный дефицит, %

Прирост остаточного водного дефицита, %

фаза цветения

фаза молочно-восковой спелости

фаза цветения

фаза молочно-восковой спелости

FC18, стандарт

4,8

11,6

6,8

5,7

32,0

26,3

T22

4,5

4,6

0,1

4,2

20,5

16,3

КВ287

5,1

7,6

2,5

8,5

11,0

2,5

ЗС97

6,3

7,4

1,1

6,1

18,0

11,9

ЗС211

6,7

22,1

15,4

5,3

18,9

13,6

ЗС34

8,5

18,5

10,0

3,7

31,3

27,6

КВ286

3,8

25,3

21,5

3,9

25,4

21,5

ЗС6

5,4

17,8

12,4

9,5

43,6

34,1

ЗС70

5,5

7,3

1,8

5,2

24,8

19,6

ЗС7

7,7

12,0

4,3

5,6

49,3

43,7

ЗС78

12,1

26,5

14,4

6,5

46,9

40,4

Высокие значения по изучаемому показателю в 2007 году отмечены у среднеранних линий ЗС211 и КВ286 с приростом остаточного водного дефицита на 15,4 и 21,5 % соответственно, остальные самоопыленные линии характеризовались средними значениями.
В 2008 году изменение остаточного водного дефицита у линии FC18 составило 26,3 %. Минимальный прирост зафиксирован у новых линий КВ287 (2,5 %) и ЗС97 (11,9 %) с абсолютной величиной водного дефицита в пределах 6,1 – 18,0 %. Наибольшее увеличение изучаемого признака отмечено у линий ЗС6, ЗС7 и ЗС78 (34,1-40,4 %).
Изменчивость показателей водного дефицита по годам является результатом реакции среднеранних самоопыленных линий на изменяющиеся условия их развития. Выделились новые линии КВ287 и ЗС97, которые характеризовались высокой адаптивностью к водному стрессу и стабильностью показателей прироста водного дефицита в годы исследований.
В среднем за два года исследований водный дефицит в фазу цветения початков у стандартной линии FC18 составил 5,3 %, а к началу молочно-восковой спелости – 21,8 %, то есть прирост составил 16,5 % (рис. 1).

Рис. 1. Изменение остаточного водного дефицита среднеранних самоопыленных линий кукурузы, 2007-2008 гг.
В среднем за 2007-2008 годы наименьшим увеличением остаточного водного дефицита, а следовательно, высокой засухоустойчивостью, отличались среднеранние самоопыленные линии кукурузы КВ287 (2,5 %),           ЗС97 (6,5 %) и Т22 (8,2 %).
В среднеспелой группе в 2007 году минимальное  увеличение остаточного водного дефицита отмечено у стандартной линии А619 (2,4 %), линии из мировой коллекции ДК655 (2,7 %) и у новых самоопыленных линий КВ255 (0,3 %), ЗС31 (8,2 %), КВ204 (3,6 %), КВ263 (1,9 %), ЗС123 (9,7 %) (табл. 2). Они характеризовались невысокими абсолютными значениями ОВД, как в фазу цветения, так и фазу молочно-восковой спелости (4,0-18,4 %).
Максимальный прирост водного дефицита отмечен у линий ЗС255 (24,4 %) и ЗС226 (18,8 %).
Среднеспелые самоопыленные линии кукурузы характеризовались меньшей изменчивостью остаточного водного дефицита в зависимости от года проведения исследований в сравнении со среднеранними линиями.
В 2008 году линии А619, ДК655, ЗС31, КВ204, ЗС123 имели невысокие изменения водного дефицита (0,6 – 8,2 %). Все перечисленные линии отличались минимальным приростом водного дефицита и в 2007 году. Значительное увеличение водного дефицита в 2008 году отмечено у среднеспелых линий ЗС225 (26,4 %), КВ263 (25,7 %), ЗС226 (22,8 %).
2. Изменение остаточного водного дефицита среднеспелых самоопыленных линий кукурузы, %

Годы

Линии

2007 г.

2008

Остаточный водный дефицит, %

Прирост остаточного водного дефицита, %

Остаточный водный дефицит, %

Прирост остаточного водного дефицита, %

фаза цветения

фаза молочно-восковой спелости

фаза цветения

фаза молочно-восковой спелости

А619, стандарт

8,2

10,6

2,4

7,4

8,0

0,6

ДК655

9,0

11,7

2,7

4,6

10,9

6,3

КВ255

7,5

7,8

0,3

5,1

20,6

15,5

ЗС31

10,1

18,4

8,2

10,2

18,5

8,2

КВ227

10,5

23,7

13,2

15,2

27,2

12,0

КВ204

9,3

12,9

3,6

8,7

12,2

3,5

ЗС225

11,0

35,4

24,4

12,1

38,5

26,4

КВ263

4,0

5,9

1,9

3,8

29,5

25,7

ЗС226

10,7

29,5

18,8

12,0

34,8

22,8

ЗС123

5,0

14,7

9,7

7,7

8,9

1,2

ГК26

6,9

28,9

22,0

9,2

27,0

17,8

По результатам проведенных исследований  выделены среднеспелые самоопыленные линии кукурузы с высоким уровнем адаптивности к водному стрессу ДК655, КВ255, КВ204, ЗС123 (увеличение остаточного водного дефицита составило 3,6-7,9 %) (рис. 2).

Рис 2. Изменение остаточного водного дефицита среднеспелых
самоопыленных линий кукурузы (2007-2008 гг.)
Изменение засухоустойчивости среднеранних и среднеспелых тестеров представлено в таблице 3.
3. Изменение остаточного водного дефицита среднеранних и среднеспелых тестеров кукурузы, %


Годы

Тестеры

2007

2008

Остаточный водный дефицит, %

Прирост остаточного водного дефицита, %

Остаточный водный дефицит, %

Прирост остаточного водного дефицита, %

фаза цветения

фаза молочно-восковой спелости

фаза цветения

фаза молочно-восковой спелости

Настурция М*

8,0

27,8

19,8

10,0

25,4

15,4

Лира М*

10,2

27,9

17,7

6,0

45,1

39,1

Риф МВ*

6,5

7,2

0,7

4,8

7,1

2,3

Юца М**

11,8

23,5

11,7

11,6

25,5

13,9

Мила М**

11,6

32,9

21,3

19,4

46,8

27,4

Восход МВ**

8,8

26,9

18,1

9,6

16,1

6,5

* - среднеранние
* - среднеспелые

В среднем за годы изучения наиболее засухоустойчивым оказался среднеранний тестер Риф МВ (прирост остаточного водного дефицита составил 1,5 %). Менее засухоустойчив среднеранний тестер Лира М (прирост водного дефицита – 28,4 %) (рис. 3).

Рис. 3. Изменение остаточного водного дефицита среднеранних и среднеспелых тестеров (2007-2008 гг.)
Среднеспелые тестеры Восход МВ и Юца М характеризовались средними значениями прироста остаточного водного дефицита (12,3 и 12,8 %).
Выводы. Определение остаточного водного дефицита позволило в засушливые годы в полевых условиях дифференцировать селекционный материал по степени засухоустойчивости.
В результате проведенных исследований выделены новые среднеранние и среднеспелые самоопыленные линии кукурузы (КВ287, ЗС97, КВ255, КВ204, ЗС123), линии из мировой коллекции (Т22, ДК655) и тестеры (Риф МВ, Восход МВ), адаптированные к водному стрессу. Они отличаются незначительным увеличением (2,5–12,3%) остаточного водного дефицита в процессе усиления засухи, невысокими и средними абсолютными значениями водного дефицита в различные фазы развития растений кукурузы          (4,4 – 21,5 %).
Среднеранние самоопыленные линии кукурузы характеризовались большей изменчивостью показателей водного дефицита по годам в сравнении со среднеспелыми линиями, что является результатом различной реакции на изменяющиеся условия их развития.
Литература
1. Беликов, Е.И. Новые самоопыленные линии кукурузы для селекции в условиях неустойчивого увлажнения, [текст] / Е.И. Беликов, А.Н. Брага, Г.М. Журба // Тезисы 5-й Всесоюзной научно - технической конференции молодых ученых и специалистов по проблемам кукурузы. Днепропетровск. 1987. С.8-9.
2. Шешина, А.А. О результатах выведения гибридов кукурузы повышенной засухоустойчивости и пластичности, [текст]/ А.А. Шешина, О.А. Лушпина // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений в Ростовской области: Сб. научн. тр.). – Зерноград, 1985. – С. 56-60.
3. Литвинов, Л. С. О почвенной засухе и устойчивость к ней растений /Л. С. Литвинов. – Львов: Изд-во Львовского государственного университета,  1951. – 214с.
4. Ионова,Е. В. Остаточный водный дефицит (ОВД) как показатель засухоустойчивости растений /Е. В. Ионова, В. Л. Газе // Достижения, направления развития сельскохозяйственной науки России: Сб. научн. тр. ВНИИЗК – Ростов - на - Дону, 2005. – С. 306-309.

 

 

© 2009 ГНУ ВНИИЗК
им. И.Г.Калиненко
Главная | Поиск | Авторам | Контакты | Архив