Адаптивний потенціал зернового амаранта

Красота амаранта

АДАПТИВНИЙ ПОТЕНЦІАЛ ЗЕРНОВОГО АМАРАНТА В УМОВАХ ЛІВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Несміян О. В. – аспірантка,

Харківський національний аграрний університет ім. В. В. Докучаєва

В статті висвітлено проблеми адаптивної селекції та адаптивного потенціалу зразків зернового амаранта в умовах Лівобережного Лісостепу України. Наведено результати досліджень стосовно зв’язку елементів продуктивності, агрономічної стабільності, гомеостатичності безпосередньо з адаптивним потенціалом рослин амаранту. Метою проведення досліджень було вивчення колекції амаранту в межах чотирьох найпоширеніших видів за продуктивністю та адаптивним потенціалом вирощування в умовах Лівобережного Лісостепу з подальшим залученням кращих зразків у селекцію. В ході досліджень вивчали 32 колекційних зразків чотирьох видів амаранту, а саме: Аmaranthus caudatus, Аmaranthus cruentus, Аmaranthus hybridus, Аmaranthus hypochondriacus. В роботі представлені результати з вивчення колекції амаранту за три роки досліджень. Для досягнення мети було поставлено завдання дослідити види колекційних зразків амаранта за комплексом морфологічних та господарських ознак, проаналізувати показники агрономічної стабільності та гомеостатичності, виділити кращі зразки з колекційного матеріалу для залучення їх у подальше виробництво. Виділені в результаті досліджень зразки амаранта можуть бути залучені як цінний вихідний матеріал для ведення селекції амаранта на продуктивність та адаптивність.

Ключові слова: амарант, адаптивний потенціал, агрономічна стабільність, продуктивність, гомеостатичність

Постановка проблеми. На сучасному етапі розвитку сільськогосподарського виробництва головним і найбільш економічно вигідним методом збільшення врожаю сільськогосподарських рослин та поліпшення якості продукції  є вирощування високоврожайних та високоякісних сортів і гібридів.

Amaranthus Retroflexus

Як відомо, з практичної точки зору дуже велику цінність мають ті сорти і гібриди, які в певних ґрунтово – кліматичних умовах суттєво можуть перевищувати за врожайністю та життєздатністю кращі сорти і гібриди, що районовані на відповідних територіях, при самих мінімізованих витратах на виробництво необхідного насіння.  [5]

Фенологічні дослідження темпів розвитку та росту рослин амаранта  надають конкретизовану інформацію про відповідні особливості груп стиглості, потенційно можливу продуктивність та адаптивні властивості рослин амаранта в певних грунтово- кліматичних умовах. Кліматичні умови Лівобережної частини Лісостепу України потребують створення сортів, стійких до не передбачуваних умов весняно-літньої вегетації.

Як зазначав П. М. Солонечний, дуже ефективним шляхом запобігання втрат від багатьох негативних чинників навколишнього середовища є саме створення та використання у виробництві нових високоадаптивних сортів, які здатні давати стабільні та високі врожаї . Тому в селекційній роботі слід приділяти значну увагу саме оцінці адаптивних властивостей та стабільності селекційного матеріалу. [4]

Стан вивчення проблеми. Селекція високоадаптивних сортів універсального використання з високим генетичним потенціалом урожайності, з позитивним відгуком на кращі технології вирощування і здатних одночасно в жорстких несприятливих умовах утримувати високий поріг урожайності, є надзвичайно актуальною проблемою сьогодення і потребує ретельного аналізу [3].

Амарант відноситься до тих рослин, у яких селекційна робота розпочалась недавно. Тому для того, щоб визначитись з вихідним матеріалом, який би був придатним для використання при створенні сортів амаранта зернового напряму використання, адаптованого до умов Лівобережного Лісостепу України, необхідне детальне вивчення колекційних зразків за ознаками, які б обумовлювали високий рівень продуктивності цієї культури.

В ХНАУ імені В. В. Докучаєва протягом багатьох років вивчали колекцію зразків амаранта різних напрямів використання, представлену з багатьох країн світу.

Завдання і методика досліджень. Завданням досліджень було вивчення впливу агроекологічних умов вирощування на адаптивний потенціал рослин зернового амаранту та їх показники продуктивності. Досліди проводили протягом  2012-2014 рр. на  дослідному полі ХНАУ ім. В. В. Докучаєва. Аналізували 32 колекційні зразки, отримані з ВІРу.

Як відомо з досвіду селекції інших культур, кращим сортозразком як для поширеного виробництва, так і для селекції в цілому може бути зразок з загальною максимальною адаптивною здатністю та високою стабільною врожайністю. Багато сучасних  сортозразків мають  високу врожайність в умовах виробництва тільки при дотриманні технологічних рекомендацій та сприятливих умовах середовища, тому не можуть гарантувати високої сталої продуктивності в екстримальних умовах.  [4]

разновидность амаранта

Результати досліджень. Для визначення адаптивного потенціалу зразків амаранту нами були досліджені такі ознаки: довжина волоті, продуктивність волоті, маса 1000 насінин, урожайність насіння. Як видно з таблиці 1, за роки досліджень спостерігалася значна диференціація між зразками за ознаками продуктивності.

Таблиця 1 – Продуктивність та елементи продуктивності рослин амаранта (середнє за  2012-2014рр.)

Відомо, що рослини амаранта двосім’ядольні псевдозлаки з С-4 типом фотосинтезу, що, в свою чергу, на відміну від істинних злаків С-3 типу, дозволяє рослинам амаранта накопичувати значно більшу біомасу та давати більший вихід зерна, що в свою чергу збільшує показник врожайності. Хоча насіння амаранта відрізняється від інших культур малими розмірами (1,0-1,5 мм), їх кількість в волоті дуже велика (у дикорослих форм – від 200 000 шт. на 1 волоть, у культурних форм від 500 000 шт.), тому одна середня волоть в своїй масі може досягати 1 кг [8].

Cама “амінокислотна “ назва свідчить про білкову цілеспрямованість вуглеродного метаболізму амаранту. Хоча причинного спрямованого зв’язку  немає, відомо, що підвищення частоти аспарата серед С₄-кислот пов’язане із значним підвищенням фотодихального метаболізму та збільшенням білкового синтезу. Саме таке сполучення високоефективного фотосинтезу з достатньо значними системами, що синтезують головним чином білок, робить амарант досить перспективною культурою на сьогоднішній час [10].

Аналіз на врожайність насіння рослин амаранта показав, що вона значною мірою пов’язана  з довжиною волоті, продуктивністю однієї рослини (табл. 1). В результаті було встановлено, що зразки з більш високими показниками даних ознак мали більшу врожайність з1 м², а зразки з низькими показниками, навпаки, були менш врожайними. ).   Врожайність насіння з одиниці площі варіювала в межах від 50,7 г (Вр-721 виду A. сruentus) до 280,6 г (вид A. сaudatus, К-219) .  В середньому за три роки досліджень ознака маси 1000 насінин  варіювала в межах від 470 мг (зразок Вр-645 виду A. hybridus) до 740 мг (зразок К-266 виду A. сaudatus). Нами було встановлено, що показник  маси 1000 насінин майже не змінювався в межах одного виду.

Продуктивність однієї рослини є одним із важливих показників для отримання загальної характеристики зразку. За три роки вивчення продуктивність однієї рослини була в межах від 3,5 г (зразок К-257 виду A. сruentus ) і до 11,3 г (зразок К-219 виду A. сaudatus).

Також важливе значення у спектрі адаптивності рослин амаранту приділяється термостійкості. При отриманні насіннєвого матеріалу в більш спекотних та посушливих агрокліматичних  умовах відмічається значно вищий показник термостійкості (до 95 %) , ніж у насіння, отриманого при вирощуванні в сприятливих умовах. Посилаєва О.О. зазначає, що стресові фактори навколишнього середовища в моменти критичних періодів певним чином впливають на остаточну реалізацію генетичного потенціалу термостійкості досліджуваних сортів. Це може вказувати на те, що ростові процеси у більш термостійких сортозразків не завжди інтенсивніші поряд з менш термостійкими зразками. Більш того, у зразків з меншою термостійкістю після значної обробки насіння високими температурами виділені проростки, які за своєю довжиною та масою переважали у 1,5-2,5 рази контрольні зразки, що вивчалися. Це дозволяє проводити селекційні добори окремих рослин з вираженою термостійкістю саме у всіх групах стійкості рослин [11].

Слід зазначити, що за роки досліджень, незважаючи на несприятливі погодні умови у більшості зразків амаранта не спостерігалось значного пригнічення під впливом посухи, що може свідчити про високі можливості цієї рослини, її стійкість до посушливих умов. У наших дослідах рослини не отримували додаткових агротехнічних заходів, таких як: обробка насіннєвого матеріалу, штучне зрошення, додаткове внесення добрив, гербіцидів та інсектицидів, що дозволило нам проаналізувати зразки в умовах максимально наближених до  ґрунтово – кліматичних  умов зони і більш ґрунтовно проаналізувати показник їх адаптивного потенціалу. Результати оцінки адаптивного потенціалу зразків амаранту за урожайністю насіння представлено в таблиці 2.

Таблиця 2 – Адаптивний потенціал зразків амаранта за урожайністю насіння (середнє за 2012-2014 рр.)

Оцінка специфічної значущості зразків амаранта, яку обумовлюють як Ei- генетичний потенціал та Ri–стабільність його реалізації, дозволяють визначити значення кожного з них і дати комплексну оцінку за рівнем врожайності насіння представленим зразкам.

На основі аналізу рангів практичної цінності, як рангів для Ei та Ri за результатами оцінки зразків амаранта було виділено зразки з високим і низьким адаптивним потенціалом (табл. 3).

Таблиця 3- Практична цінність зразків амаранта

Як відомо, колекційний зразок, який має найменшу суму рангів, буде мати найбільшу практичну цінність порівняно з іншими колекційними зразками. В даних дослідженнях за 3 роки найбільшу практичну цінність мали зразки з найменшою сумою рангів, яка дорівнювала 3 : К-254, Вр-625, Вр-779 та Вр-645. Також середня практична цінність з сумою рангів 4 була у  зразків: К-218, К-219, К-221, К-232, К-222, Вр-644 та Вр-645. Інші колекційні зразки з більшою сумою рангів є менш ефективними в плані практичної цінності, тому їх ми не розглядали.

Визначена гомеостатичність та агрономічна стабільність зразків амаранта також підтвердили різницю між зразками за адаптивним потенціалом (табл. 4).

Таблиця 4 – Гомеостатичність та агрономічна стабільність зразків амаранта ( середнє за 2012-2014 рр.)

Гомеостатичність (Hom) характеризує головним чином селекційну цінність генотипу сорту, тобто чим цей показник вищий, тим вище оцінка сорту за придатністю залучення до селекційної роботи. Коефіцієнт агрономічної стабільності (As) характеризує господарську цінність сорту- відповідно йому найбільш цінними для виробництва є сорти, у яких коефіцієнт стабільності  більше 70 % [8].

Високий рівень гомеостатичності мали зразки: Вр-779 ( Hom=18,49), К-219 (Hom=13,02), Вр-644 (Hom=11,52).

За коефіцієнтом агрономічної стабільності були виділені такі зразки амаранта: К-266 (As=82.39), К-219 (As=73,62), К-248 (As=86,91), Вр -663 (As=89,08),Вр-644(As=89,39) та інші зразки, у яких коефіцієнт стабільності перевищував 70%. До найкращих зразків за цими показниками можна віднести зразки К-219 та Вр- 644, які мали високий рівень гомеостатичності, і водночас високий рівень агрономічної стабільності. В той же час зразок К -219 мав найменший ранг за генетичним потенціалом і був середнім за стабільністю його реалізації, а зразок Вр-644 навпаки виділився за стабільністю реалізаціі генетичного потенціалу при середньому показнику генетичного потенціалу.

Изоляция амаранта

Висновки та пропозиції.

Таким чином, в результаті проведених трьохрічних досліджень, нами було встановлено, що більшість колекційних зразків амаранта мають високий адаптивний потенціал, виділено зразки К-219, Вр-644, які за ознаками продуктивності та високим рівнем адаптивності заслуговують на подальше використання в селекційному процесі.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ:

1. Звягін А.Ф. Aдаптивний потенціал сортів озимої пшениці селекції Інституту Рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН / А. Ф. Звягін, Н. І. Рябчун, М. І. Єльніков. – Харків, 2008. – 6 с.
2. Бєлоус О. Г. Шляхи підвищення адаптивного потенціалу рослин/ Матеріали конференції ВНІІ квітківництва та субтропічних культур/ Сочі, 2004. –139 c.

3.Іванів М. О. Вплив агроекологічних умов вирощування на морфо-біологічні показники гібридів кукурудзи різних груп стиглості/ ДВНЗ – Херсонський державний аграрний університет/ М. О. Іванів, О. В. Сидякіна , В. В. Артюшенко. [Науковий журнал «Таврійський вісник», випуск 80, частина 2]. –  2012. – 218 с.

4. Солонечний П. М. Адаптивний потенціал перспективних ліній ячменю ярого селекції ІР ім.. В.Я. Юр’єва НААН [ Вісник ЦНЗ АПВ Харківської обл. Випуск 15]. –Харків, 2013 , 123с.
5. Тетерятченко К. Г. Гетерозис та його використання в селекції рослин/ Харків, 1980. – 114 с.
6. Германов Б. Ф. Методи селекційної роботи з природними популяціями самозапильних та перехреснозапильних культур /методичний посібник – Калінін,1980. – 105 c.
7. Звягін А. Ф. Створення вихідного матеріалу озимої м’якої пшениці адаптованого до північно-східного Лісостепу України : автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук / Харків , 2007. – 34 c.
8. Макєєв А. М. Білково – ліпідно- крохмальні комплекси насіння амаранта/ А. М. Макєєв, Х. А. Джувелікян, Л. А. Мірошніченко/ Вісник ВГУ, Воронізький державний університет, 2001. –73c.

9.Фурд Н. Б. Фармакогностичне вивчення деяких представників роду амарант/ Автореферат , Харків – 2006. – 24 c.

1. Гопцій Т. І. Амарант – біологія, вирощування, перспективи використання, селекція / Монографія – Харків ,1999. –344 c.
2. Посилаєва О. О. Адаптивні властивості зразків сої за стійкістю до спеки та посухи і виділення джерел для селекції /автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук/ Харків , 2015. – 233 c.

О. В. Несмиян, аспирантка

Т. И. Гопций, д-р с.-х. наук, профессор

Харьковский национальный аграрный

университет ім. В. В. Докучаева, Харьков

Адаптивный потенциал зернового амаранта в условиях Левобережной Лесостепи Украины

В статье отражены проблемы адаптивной селекции и адаптивного потенциала образцов зернового амаранта в условиях Левобережной Лесостепи Украины. Приведены результаты исследований взаимосвязи элементов продуктивности, агрономической стабильности, гомеостатичности непосредственно с адаптивным потенциалом растений амаранта. Целью проведения исследований было изучение коллекции амаранта в пределах четырех наиболее распространенных видов по элементам продуктивности и адаптивному потенциалу в условиях Левобережной Лесостепи с последующим привлечением лучших образцов амаранта в селекцию. В ходе исследований изучались 32 коллекционных образца четырех видов амаранта, а именно: Аmaranthus caudatus, Аmaranthus cruentus, Аmaranthus hybridus, Аmaranthus hypochondriacus. В работе представлены результаты по изучению коллекции амаранта за три года исследований. Для достижения цели были поставлены задачи изучить виды коллекционных образцов амаранта по комплексу морфо-физиологических признаков продуктивности, проанализировать показатели агрономической стабильности и гомеостатичности, выделить лучшие образцы из коллекционного материала для привлечения их в дальнейшее производство. Выделенные в результате исследований образцы амаранта могут быть привлечены как ценный исходный материал для ведения селекции амаранта на продуктивность и адаптивность.

Ключевые слова: амарант, адаптивный потенциал, агрономическая стабильность, продуктивность, гомеостатичность.

1. V. Nesmiyan postgraduate student
2. I. Goptsyi doctor of agricultural sciences

Kharkiv National Agrarian University. V. V Dokuchaev, Kharkov

Adaptive potential of grain amaranth in a left;bank forest-steppe of Ukraine

The article reflects the problems of adaptive selection of samples and the adaptive potential of grain amaranth in a left;bank forest-steppe of Ukraine. The results of studies of the relationship of productivity elements, agronomic stabilisation, homeostatics directly with the adaptive potential of amaranth are presented. The aim of the research was to study the amaranth collection within the four most common types of the elements by productivity and adaptive capacities in a left;bank forest-steppe, with further the involvement of the best examples of amaranth in the selection. 32 collection samples of four of amaranth species namely Amaranthus caudatus, Amaranthus cruentus, Amaranthus hybridus, Amaranthus hypochondriacus were investigated. The study of the chemical composition of amaranth aboveground parts showed its perspectives for wide introduction with production as medicinal plants and oil. For the first time the comparative anatomical study some samples of amaranth, namely: A. paniculatus, A. hypochondriacus, A. retroflexus was conducted and their diagnostic features were defined. The results of the study of amaranth collection three years of research. To achieve the goal the task was determined: to examine types of collection samples by a complex of morphological and physiological characteristics of productivity, to analyze the performance of agronomic stability and homeostasis, to select the best examples from the collection of the material in order to introduce them into the further production. The selected amaranth samples can be used as valuable initial material for amaranth selection on productivity and adaptability. Resistanse note that the poorly studied characteristics include flexibility, adaptability and stability. These features are important when evaluating a selection, and mainly are related to potential and actual productivity. The morphological characteristics can be thus identified: K -219 – is one of the best examples by a number of leaves and long panicles. Also the example of VR-645 distiguishes positively in height and panicle length. These samples can well serve as a good source of high content of oil components. Also pay attention at the example VR-779 and VR-625 by height and a number of leaves that can serve as a good animal feed because of the large quantity of leaves. The selected amaranth lines can be received from research samples as a valuable source of initial material for the amaranth breeding on used productivity and adaptability.

This subject needs further careful study in order to find ways to improve the adaptive potential of amaranth plants both in the left;bank forest-steppe of Ukraine, and other territorial units.

Keywords: amaranth, adaptive potential, agronomic stability, productivity, homeostatics

Посев амаранта

Селекция курсовая на украинском

Конкурсне сортовипробування сортів ярого ячменю курсовая робота

Селекція пшениці

Сортовипробування ячменю ярого

Селекция курсовая на украинском

Курсова робота технологія вирощування соняшнику в умовах лісостепової зони

Курсова робота технологія вирощування соняшнику в умовах лісостепової зони

Курсова робота технологія вирощування соняшнику в умовах лісостепової зони

Курсова робота технологія вирощування соняшнику в умовах лісостепової зони

Селекция курсовая на украинском

Селекция курсовая на украинском

Селекция курсовая на украинском

Ріпак ярий

Селекция курсовая на украинском

Селекция курсовая на украинском

Сориз сорта

Селекция курсовая на украинском

Сорта тритикале озимого

Селекция курсовая на украинском

Селекция курсовая на украинском

Селекция курсовая на украинском