Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

В настоящее время рапс относится к наиболее важным культурам в мировых масштабах производства масла [4]. В мире отмечается устойчивое наращивание производства его семян [1, 2, 3, 5, 6].

Являясь источником ценного растительного масла на пищевые и технические цели, а также богатой витаминами и протеинами кормовой культурой, рапс представляет огромный интерес для Тюменского региона, учитывая необходимость снабжения населения продуктами собственного производства. В связи с этим создание  и подбор высококачественных сортов, их ускоренное размножение и внедрение в производство является актуальным для разработки стратегии рапса в Северном Зауралье  [8].

Изучение характера модификационной и/или генотипической изменчивости признаков является важным этапом селекционного процесса, особенно в неблагоприятных почвенно-климатических условиях, так как она является хорошим показателем адаптивного потенциала сортов и агроценозов [9].

Одним из главных направлений интенсификации земледелия является его химизация, так как применение удобрений обуславливает значительные величины прибавки урожайности сельскохозяйственных культур. [7] Однако внесение элементов минерального питания в почву ведет к изменению экологических взаимосвязей в системе растение - окружающая среда, что может повлиять на проявление признаков и их изменчивости.

Цель нашего исследования - изучение влияния азотного удобрения на изменчивость ряда морфологических признаков ярового рапса в различных экологический условиях.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено на 9 образцах ярового рапса различного эколого-географического происхождения. Экспериментальные образцы по своему морфологическому строению были разделены на три типа: рапсовый, рапсово-сурепечный и сурепечный.

Растения рапсового типа характеризуются толстым стеблем, четко выраженной центральной кистью и перпендикулярным к стеблю расположением стручков. Этот тип в исследуемом нами материале представлен сортами Ханна, Ратник и Глобаль. Характерными признаками сурепечного типа растений является отсутствие центральной кисти, сильное развитие боковых побегов, расположенные под острым углом к стеблю стручки. К этому типу относятся ЛК-053-00, СИБНИИК-198 и ЛК-054-00. Рапсово-сурепечный тип является переходным между первыми двумя и характеризуется признаками присущими в отдельности рапсовому и сурепечному типам. Этот тип в нашем материале представлен образцами ЛК-850-98, Магнум и Перл.

Исследование было выполнено в 2001-2002 гг. на экспериментальном участке биологического факультета ТюмГУ, расположенного в северной лесостепи Тюменской области (г. Тюмень). В 2001 г. эксперимент проводился в двух географических пунктах, удаленных друг от друга на расстояние 1720 км, различающихся между собой по комплексу почвенно-климатических условий.

Почвы Тюменского района серые лесные. Содержание веществ в пахотном горизонте: K 240 мг/кг; Р 167 мг/кг; органическое вещество 3,34%; ph (водное) равно 7,79.  Климат резко континентальный. Продолжительность безморозного периода равна 121-127 дней. Коэффициент увлажнения 1,0-1,2. Увлажнение умеренное (250-359 мм за теплый период), но осадки выпадают неравномерно по годам и в течение вегетационного периода. В начале вегетации растения испытывают недостаток влаги, а в период налива и созревания зерна наблюдается избыточное увлажнение. 

Второй пункт, где проводилось исследование, находится в в центрально-черноземной зоне (г. Липецк, Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт рапса).

Почвы данного района представлены в основном выщелоченным черноземом. Содержание веществ в пахотном горизонте:  К 241 мг/кг; P 104 мг/кг; органическое вещество 6,7%; ph (водное) равно 6,2. Климат - умеренно континентальный. Продолжительность безморозного периода в среднем равна 145 дней. Коэффициент увлажнения колеблется в пределах 1,1-1,5. Среднегодовое количество атмосферных осадков составляет 280 мм за теплый (выше 10⁰С) период.

Посев растений осуществлялся на делянках с учетной площадью 1м² с нормой высева 300 семян. Способ посева рядовой, с междурядьями 15 см. В контроле растения выращивались без дополнительного внесения элементов минерального питания. В опыте - вносилось азотное удобрение [CO(NH₂)₂] из расчета 12 г действующего вещества на 1м².  В фазе созревания стручков на растениях были проведены учеты следующих морфологических признаков: высота растения, высота ветвления, число побегов 1-го и 2-го порядка, угол отклонения боковых побегов от центрального, число, масса стручков и листьев, длина и масса центральной кисти.

Определение статистических показателей проводилось с применением стандартной методики Г.Ф. Лакина (1980).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В условиях двух лет (2001-2002 гг.) изучения в Тюмени растения в опыте достоверно превзошли контрольные по большинству исследованных признаков. Исключение составили только такие как высота ветвления, угол отклонения боковых побегов и число междоузлий,  значения которых были на уровне контрольных (табл.1).

В опытном варианте в 2002 г. у растений было зарегистрировано снижение значений высоты растения, числа, массы стручков, массы листьев и центральной кисти по сравнению с предыдущим годом. В контроле достоверные различия в разные годы вегетации отмечены только по признакам - число боковых побегов I порядка и масса ветвей.

Таблица 1. Влияние азота на количественные признаки растений ярового рапса в северной лесостепи Тюменской области (среднее по 9 образцам)

Примечание: варианты почвенного фона К - контроль; N -  с внесением азотного удобрения.  Достоверные различия: * - между контролем и опытом; Δ - между годами исследования

Сравнение средних значений признаков растений в разных точках исследования выявило значительно большее развитие надземной части растений произраставших в Липецке. При этом в контрольном варианте значения всех (за исключением высоты ветвления) признаков были достоверно выше таковых в Тюмени (табл.2). В опыте напротив, выявлены достоверные различия в сторону снижения значений признаков. Среди них число боковых побегов второго порядка, масса листьев и высота ветвления.

Внесение в почву азотного удобрения в Тюмени сопровождалось  достоверным увеличением показателей большинства признаков. В Липецке различия были отмечены только по числу побегов 2-го порядка и массе центральной кисти.

Высота ветвления, а так же угол отклонения боковых побегов в пределах одной географической точки в контрольном и опытных вариантах существенных различий не обнаружили.

Анализ изменчивости признаков исследуемых образцов выявил их высокую степень варьирования как в условиях одной климатической зоны в разные годы исследования, так и в разных географических точках (табл. 3, 4).

Среди наименее варьирующих были отмечены высота растения, высота ветвления, число междоузлий. Коэффициент их вариации не превышал 20%. Число побегов второго порядка, число листьев, масса ветвей характеризовались наибольшим варьированием (CV>100%).

В 2002 г. по сравнению с 2001г. установлено достоверное увеличение изменчивости числа и массы листьев (контроль), высоты ветвления (опыт), угла отклонения боковых побегов (контроль и опыт). Снижение варьирования отмечено по признакам число междоузлий (опыт) и число боковых побегов I порядка (контроль).

Таблица 2. Результаты экологического испытания ярового рапса, 2001г.

Примечание: варианты почвенного фона К - контроль; N -  с внесением азотного удобрения.  Достоверные различия: * - между контролем и опытом; Δ - между точками исследования

Внесение в почву азота вызвало достоверное изменение варьирования признаков в Тюмени в 2001 г. (табл.4). Коэффициент вариации угла отклонения боковых побегов увеличился на 11,73%; числа побегов первого порядка - снизился на 87,5%. В Липецке по  этим же признакам в контрольном варианте было зарегистрировано достоверное изменение значений коэффициента вариации по сравнению с Тюменью. Первый признак увеличил свою изменчивость в Липецке  на 16,64%, второй снизил ее на 82,38%. 

В остальных случаях варьирование признаков в различных  экологических условиях  достоверно не отличалось.

Проведенное нами исследование обнаружило высокую гетерогенность изученного материала рапса. Широкий спектр проявлений признаков на фенотипическом уровне свидетельствует о достаточно высоком адаптивном потенциале изученных образцов и способности приспосабливаться к меняющимся условиям окружающей среды. Внесение азотного удобрения в почву изменяет средние значения признаков, однако достоверно не влияет на степень их варьирования в различных экологических условиях.

Таблица 3. Влияние азота на изменчивость (CV,%) количественных признаков растений ярового рапса в северной лесостепи Тюменской области.

Примечание: см. табл.1

Таблица 4. Усредненные значения изменчивости (CV,%) признаков ярового рапса в разных экологических условиях (2001г.)

Примечание: см. табл. 2

ЛИТЕРАТУРА

1. Gerhard Rakow Minutes of the Technical Committee Plant Breeding // GCIRC bulletin, 1997. №14. Р. 98-100.
2. Gregory Buzza Biotechnology of Canola in Australia // GCIRC bulletin, 1997, №14. Р. 74.
3. Kerr C. Walker New developments in Rapeseed Breeding U.K. // GCIRC bulletin, 1997, №14. Р. 86-89.
4. Melvyn Askew Factors Affecting Future Rapeseed Markets // GCIRC bulletin, №14, 1997. Р. 162-163.
5. Stefan Buzinkai & Jan Kocun PALMA-TUMYS, Joint Stock Company, Bratislava - Main Processing Company of Rapeseed in Slovak Republic // GCIRC bulletin, 1997, №14. Р. 50-53.
6. Fu T.D., Yang G.S. & Ma C.Z. Rapeseed Variaties & Improvement in China // GCIRC bulletin, 1997. №14. Р. 90-95.
7. Бадина Г.В., Королев А.В., Королева Р.О. Основы агрохимии. Л: Агропромиздат, 1988. 448с.
8. Боме Н.А. Результаты изучения образцов ярового рапса отечественной и зарубежной селекции по адаптивным и продуктивным свойствам в экстремальных условиях Северного Зауралья. // Научное обеспечение отрасли рапсосеяния и пути реализации биологического потенциала рапса, Липецк, 1998. С. 91-96.
9. Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений Кишинев: Штиинца, 1988. 777с.