Адаптивность и стабильность проявления урожайных свойств гибридов кукурузы на фоне антропогенных факторов Дифференциация исходны

1. Анализ по С.П.
   Мартынову

Проведённый регрессионный анализ взаимодействия «генотип-среда», где среда - это вариант технологии возделывания кукурузы на зерно (регулируемый антропогенный фактор) во многом подтвердил характеристику пластичности гибридов, данную на основе изучения взаимодействия «генотип-среда», где в роли среды выступают климатические показатели пункта посева (зоны возделывания), сроки посева и годы исследования, то есть нерегулируемые факторы. Это относится к раннеспелым гибридам Машук 170 и Росс 199, среднеранним гибридам Ньютон и Росс 299 и среднеспелым гибридам РИК 345 и Краснодарский 382.

Особенности взаимодействия «генотип-среда» выявлены в отношении гибридов с продолжительным периодом вегетации - среднепоздних Эрика и Краснодарского 410, а также среднеранней популяции Российская 1. На фоне разноуровневых технологий возделывания экологическая пластичность данных генотипов понизилась: в меньшей мере - у пластичного Краснодарского 410, который перешел в ранг среднепластичного гибрида (дисперсия относительно регрессии и экорегрессия имеют средние показатели), и существенно - у высокопластичных популяции Российская 1 и гибрида Эрик, которые под воздействием антропогенного фактора проявили себя как низкопластичные.

Анализ других показателей регрессии урожайности каждого отдельного гибрида и популяции на изменение уровня интенсивности технологии возделывания дополнил характеристику их адаптивности (табл. 69). Так, у всех генотипов выявлен высокий коэффициент адекватности (В) уровня урожайности интенсивности технологии возделывания. Самой высокой отзывчивостью на улучшение среды (в данном случае - агрофона) характеризуются среднепоздний гибрид Эрик и среднеранний гибрид Росс 299.

Таблица 69 - Влияние контролируемых агротехнических факторов на показатели пластичности гибридов кукурузы (2004 - 2006 годы) (по Мартынову, 1999)

Но это не значит, что раннеспелый гибрид Машук 170, среднеранний гибрид Краснодарский 382 и среднепоздний гибрид Краснодарский 410, имеющие максимальный коэффициент адекватности (В) на фоне абиотических факторов, понизили его. В данном случае гибриды Эрик и Росс 299 более подвержены действию антропогенного фактора.

Максимальным коэффициентом регрессии, то есть большей прогнозируемостью формируемого урожая зерна также отличается среднеспелый гибрид РИК 345.

Анализ стабильности проявления урожайных признаков гибридов и популяции кукурузы, проведённый по методу Мартынова (1999) дополнил некоторые стороны адаптивности изучаемых гибридов и популяции кукурузы, данные на основе оценки их пластичности по K.W. Finley, Q.N. Wilkinson (1963) и S.A. Eberhart, W.A. Russel (1966) на фоне действия нерегулируемых факторов (табл. 70).

Таблица 70 - Стабильность гибридов кукурузы по средней урожайности, т/га (на фоне различных технологий возделывания, 2004 2006 годы)

Так, среднеспелый гибрид РИК 345 и здесь показал высокую стабильность урожайности. Это, в сочетании с высокой стабильностью на фоне действия естественных экологических факторов, а также с оптимальными показателями пластичности, делает его наиболее перспективным для производства зерна кукурузы. Среднеранний гибрид Росс 299 также характеризуется высокими показателями стабильности проявления хозяйственно-ценных признаков как на фоне действия естественных экологических, так и антропогенных факторов. Выше средней оценивается стабильность урожайности популяции Российская 1, а также раннеспелого гибрида Росс 199, имевших выше средней стабильность урожайности и на фоне действия естественных экологических факторов. У среднераннего гибрида Ньютон отмечена низкая стабильность урожайности, в то время как на фоне действия естественных экологических факторов она была выше средней. Среднепоздние гибриды Краснодарский 410 и Эрик, среднеспелый гибрид Краснодарский 382, а также раннеспелый гибрид Машук 170, показавшие оптимальные показатели пластичности и обладающие высокой фенотипической стабильностью, характеризуются низкими показателями стабильности урожайности.

Таким образом, на основании выводов по данной главе можно уточнить характеристику и рекомендации по использованию испытываемых гибридов и популяции кукурузы.

Раннеспелый гибрид Машук 170, среднеспелый гибрид Краснодарский 382 и среднепоздний гибрид Краснодарский 410 обладают высокими показателями прогнозируемости урожайности, фенотипической стабильности и адаптивности со средней отзывчивостью на улучшение среды и низкой стабильностью урожайности по годам. Рекомендуются для возделывания по среднезатратным технологиям, в том числе экологически безопасным и почвозащитным. Раннеспелый гибрид Росс 199 относится к высокопластичным гибридам интенсивного типа с пониженной фенотипической стабильностью, с низкой адекватностью к улучшению условий произрастания и высокой стабильностью урожайности по годам. Рекомендуется для возделывания по полуинтенсивным технологиям (с высокой насыщенностью средствами защиты растений без применения удобрений). Среднеранний гибрид Ньютон является низкопластичными гибридом со стабильным и неадекватным урожаем в различных условиях среды, низкой нормой реакции и фенотипической стабильностью. Рекомендуется для возделывания по экстенсивным технологиям. Среднеранняя популяция Российская 1 представляет собой низкокопластичный генотип экстенсивного типа с низкой фенотипической стабильностью, средней прогнозируемостью и высокой стабильностью урожайности по годам. Рекомендуется для возделывания по экстенсивным и энегроресурсосберегающим технологиям. Среднеспелый гибрид РИК 345 и среднеранний гибрид Росс 299 характеризуются самыми высокими показателями адаптивности, высокой прогнозируемостью урожайности в контролируемых условиях, со стабильной по годам урожайностью. Рекомендуется для возделывания по высокоинтенсивным и интенсивным технологиям. Среднепоздний гибрид Эрик имеет высокие показатели экологической пластичности и фенотипической стабильности с высокой прогнозируемостью урожайности и нормой реакции на улучшение среды, а также низкой стабильностью урожайности. Рекомендуется для возделывания только по интенсивным технологиям. Такого типа гибриды способны значительно повышать урожайность при улучшении условий выращивания (высокая культура земледелия, полив, удобрения и так далее), но в то же время на низком агрофоне их урожайность резко падает.

Таким образом, комплексная оценка по параметрам адаптивности и стабильности гибридов и популяции кукурузы позволяет оптимизировать производство зерна кукурузы применительно агроклиматическим и агротехническим условиям возделывания кукурузы для стабильного по годам получения продукции.

2. Анализ по А.В. Кильчевскому и Л.В. Хотылёвой

Анализ параметров адаптивности изучаемых гибридов на фоне действия регулируемых антропогенных факторов во многом подтвердил характеристику, данную гибридам на основании изучения действия на них нерегулируемых (экологических) факторов, и позволил выделить гибриды, обладающие высокой отзывчивостью на улучшение общего агрофона и устойчивостью к действию нерегулируемых факторов (табл. 71). Так, к генотипам интенсивного направления с высокой отзывчивостью на улучшение условий произрастания как на фоне нерегулируемых, так и регулируемых факторов относятся среднепоздние гибриды Краснодарский 410 и Эрик, раннеспелый гибрид Росс 199, обладающие высокой специфической адаптивной способностью (САС^ и низкими общей адаптивной способностью (ОАС;) и относительной стабильностью (высокие показатели Sg1). Поэтому они ориентированы на высокий агрофон (интенсивную агротехнику).

Таблица 71 - Влияние контролируемых агротехнических факторов на показатели пластичности гибридов кукурузы (2004 - 2006 годы) (по Кильчевскому, Хотылёвой, 1997)

К экологически стабильным, низкопластичным (по Sg1 ) генотипам экстенсивного направления относятся раннеспелый гибрид Машук 170, среднеранние гибрид Ньютон и популяция Российская 1, а также среднеспелый гибрид Краснодарский 382. Их рекомендуется возделывать по низкозатратным технологиям.

Самыми перспективными в деле решения вопроса стабилизации и повышения сборов зерна кукурузы в условиях степной зоны Центрального Предкавказья, по нашему мнению, являются гибриды с различной нормой реакции на регулируемые и нерегулируемые факторы, обладающие высокой отзывчивостью на улучшение общего агрофона и устойчивостью к действию природных факторов. К ним относятся среднеспелый гибрид РИК 345 (применительно к условиям зоны достаточного увлажнения) и среднеранний гибрид Росс 299. Данные гибриды обладают самыми высокими потенциалами продуктивности (Х;) и общей адаптивной способности (ОАС;), но при этом отличаются низкой или пониженной селекционной ценностью генотипа (С/О^ и стабильностью урожайности, что подтверждается высоким уровнем параметров специфической адаптивной способности (САС;), а также экологической устойчивостью (Sg1) и пластичностью или отзывчивостью генотипа (Ь;), отражающих, соответственно, способность генотипа в результате регуляторных механизмов поддерживать определенный генотип в различных условиях среды и реакцию генотипа на изменение условий среды, проявляющуюся в фенотипической изменчивости. Таким образом, РИК 345 и Росс 299 являются высокопластичными гибридами интенсивного типа с высокой экологической устойчивостью.