назад | на титульную страницу    

 

Т. А. Ромжина

Национальная коллекция русского льна
как источник устойчивости
к неблагоприятным агроклиматическим факторам среды

// АПК: Достижения науки и техники. – 2003. - № 11. – С. 17-18.


Современные отечественные сорта льна-долгунца характеризуются высокой урожайностью волокна — 13...15 ц / гa и семян — 6...8 ц / га. Однако реализация их биологического потенциала в производстве составляет, как правило, не более 30 %, что в значительной степени связано с влиянием неблагоприятных агроклиматических условий. Поэтому одно из требований, предъявляемых к современным сортам льна-долгунца — повышение их адаптивного потенциала к стрессовым факторам среды. Основной источник исходного материала при решении этой проблемы — мировое разнообразие зародышевой плазмы льна. «Национальная коллекция русского льна», созданная при ВНИИЛ и признанная международными экспертами одной из крупнейших в мире, насчитывает на сегодняшний день свыше 6 тыс. образцов рода Linum. Исследования адаптивного потенциала образцов коллекции к стрессовым условиям внешней среды проводились нами с использованием естественных и селективных фонов (разные сроки сева и нормы высева).
Определяющие факторы в формировании биологической продуктивности сельскохозяйственных растений, в том числе и льна, — это температура и водный режим. В наших испытаниях, где оценивалось 50 коллекционных образцов высеянных в разные сроки (I срок — 1 декада мая, II срок - 2 декада, III срок - 3 декада мая), основным лимитирующим фактором был избыток и недостаток тепла в фазе «быстрого роста» растений льна. Повышение температуры воздуха в этот критический период (на 1... 1,5 ° С выше оптимальной) негативно отражалось как на урожае, так и на содержании волокна. Одним из наиболее неустойчивых по этому признаку оказался сорт Псковский 93, у которого продуктивность волокна при 2-ом сроке посева снизилась по сравнению с I - м на 44,2 г / м2, что составляет 38,9 % (см. рис., а). Понижение температуры воздуха в фазе «быстрого роста» (13,6...14,9 °С тогда, как оптимальная - 15,8... 17,7 ° С) не привело к существенному уменьшению продуктивности, несмотря на то, что наблюдалось значительное сокращение содержания волокна в стебле у отдельных генотипов льна (см. рис., б). Так, у сорта Верхневолжский его выход при 1-ом сроке посева был на 53,6 % ниже, чем при 2-ом, в то же время снижение продуктивности волокна составило всего 7,7 %. Наибольшую устойчивость к изменениям температуры воздуха в критический период роста и развития растений льна (фаза «быстрого роста») из продуктивных генотипов проявили: к-4519 (ДВК), Томский 16, Wiersum.

Одна из особенностей современного сельскохозяйственного производства — тенденция увеличения числа растений на единицу площади, что в целом обеспечивает прибавку урожая. Загущение в посевах льна-долгунца положительно отражается на качестве волокна из-за увеличения лубяных пучков и уменьшения древесины в стебле (Берестовский В. Г, 1981). Кроме того, возникает конкуренция между растениями за питательные вещества, влагу и т. п., в результате чего могут быть отобраны новые генотипы, либо дана комплексная оценка образца.
Контрастность агрометеорологических условий в годы проведения эксперимента, где оценивалось 36 генотипов льна, высеянных с разными нормами (8, 16, 22, 32 млн. семян / га), способствовала выявлению образцов устойчивых к комплексу неблагоприятных факторов среды. Так, в один из годов основным лимитирующим фактором был дефицит элементов питания в почве, в другой - засуха на протяжении всего вегетационного периода (ГТК < 1). В результате мы установили, что устойчивостью к дефициту основных элементов питания в почве характеризуются образцы льна-долгунца Р-736, Berber, к-2096 (ДБК), Алексим, Дашковский, к-1483 (Тверская обл.), Б-12, к-335 (Ярославская обл.); ульнамасличного Бахмольский 1056, Malabrigo (Аргентина). Образцы Белинка, Верхневолжский, Т-16, Заря 87, Persello — лен-долгунец и к-112 (Памир), Ottava — межеумок, напротив, сильно страдали от нехватки питательных веществ. Высоким адаптивным потенциалом к комплексу неблагоприятных условий (дефицит элементов питания и влаги в почве) обладал образец к-4519.
Коллекционные образцы льна оценивались нами и в естественных условиях. При этом, испытания проводили в регионах, где отмечается наиболее частое проявление того или иного фактора лимитирующего стабильность урожая и качества льнопродукции.
Недостаток влаги в почве в различные фазы онтогенеза растений льна — один из основных неблагоприятных факторов в центральной Нечерноземной зоне РФ. Испытания, проведенные нами в условиях Краснодарского края (2000 - 2001 гг.), позволили оценить реакцию 150 образцов коллекции льна на острый недостаток влаги в почве в период «быстрый рост — цветение» (ГТК < 1). Как известно, засуха в этот период вегетации приводит к снижению высоты растений, что отрицательно сказывается на урожае волокнистой льнопродукции. Результаты исследований показали, что у сортов льна-долгунца западно-европейской селекции - Hermes,, Nike, Vera в Краснодарском крае величина этого показателя из-за недостатка влаги уменьшилась на 25 % и более, по сравнению с оптимальными условиями, которые сложились в Северо-Западном регионе РФ (г. Торжок), а у высокорослых сортов льна-долгунца № 1 и № 2 из Китая - на 5 и 11 %, соответственно (см. табл.). Повышенная устойчивость к засухе китайских сортов — результат искусственного и естественного отбора. По данным селекционеров Китая, ежегодно в основных льноводных зонах этой страны в критический период роста и развития растений льна имеет место дефицит влаги в почве на фоне повышенных температур воздуха, что и приводит к жесткому и интенсивному отбору высокорослых и засухоустойчивых форм.

Таблица

Изменчивость признака «высота растений» 
у различных сортов льна-долгунца 
в зависимости от условий выращивания 
(Северо-Западный и Северо-Кавказский регионы, 2000 - 2001 гг.)

В центральной Нечерноземной зоне РФ избыточное количество осадков во второй половине вегетации растений, шквалистые ветры, повышенное содержание азота в почве ит. п. часто приводят к полеганию льна, что негативно сказывается на урожае и качестве льнопродукции. Существующие на сегодняшний день методы косвенной оценки на устойчивость к полеганию (по изгибу стебля у основания, по длине междоузлий и др.) не совсем объективны. Мы проводили оценку коллекционных образцов по этому признаку в естественных условиях в наиболее экстремальные годы. В Северной Нормандии (Франция), где ежегодно в период вегетации льна отмечается повышенная влажность и частые сильные ветры, мы оценивали на устойчивость к полеганию 55 коллекционных образцов льна. Из сортов и форм отечественной селекции лучшие показатели в условиях России и Франции отмечены у А-29, Алексим и Р-736 (2...3 балла по 9-ти балльной шкале). Из результатов проведенных испытаний следует, что повышенной устойчивостью к полеганию характеризуются преимущественно сорта западноевропейской селекции (Viking, Hermes, Belinka, Solido, Astelle, Теха и др.). Это объясняется тем, что в условиях Западной Европы, проходит более жесткий отбор селекционного материала по этому признаку на естественном фоне.
Устойчивость культивируемых сортов льна-долгунца к низким и высоким значениям рН почвенного раствора играет исключительно важную роль в льноводстве. Установлено, что подкисление почвы до рН — 5 и ниже, а также подщелачивание до рН — 7,5 и выше приводит к существенному снижению урожая соломы и семян льна-долгунца (Новожилов В. П., 1978; Петрова Л. И., 1990; Ходякова С. В., Кукреш С. П., 1996 и др.). Испытания 286 образцов «Национальной коллекции русского льна» на щелочных черноземных почвах в провинции Саскатун (Канада) позволили выявить генотипы, лучше переносящие повышение рН почвенного раствора. Сложившиеся в годы испытаний в этом регионе условия были благоприятными для роста и развития растений масличного и прядильного льна. Так, наиболее высокорослые формы льна-долгунца достигали 110см.
Основным лимитирующим фактором была слабощелочная реакция почвенного раствора (рН — 7,5), оказавшая негативное влияние на семенную продуктивность растений. Наибольшая в опыте величина этого показателя получена у формы масличного льна л.к-5627 (Россия). Урожай семян составил - 283 г / м2, что на 85 % выше, чем у стандарта — сорта масличного льна Flanders (Канада). Из образцов льна-долгунца на уровне стандарта по семенной продуктивности находились коллекционные сорта и формы: Г-4729 (Россия), Оршанский 2 (Белоруссия), Ariane (Голландия), Ariadne (Польша). У образцов К-3931 (Югославия) и Оршанский 72 (Белоруссия) урожайность семян составила 200 и 205 г / м2 соответственно, что на 30 % и более превышает стандарт. Такой уровень семенной продуктивности свидетельствует о том, что растения этих образцов могут развиваться при повышенных значениях рН почвенного раствора.
Таким образом, в результате изучения «Национальной коллекции русского льна» мы выявили генотипы, сочетающие повышенную продуктивность и устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды: Т-16, Wiersum — к избытку и недостатку тепла в фазе «быстрого роста»; Р-736, Berber, к-2096 (ДВК), Алексим, Дашковский, к-1483 (Тверская обл.), Б-12, к-335 (Ярославская обл.), Бахмольский 1056, Malabrigo — к дефициту элементов питания; к-4519 (ДВК) — к дефициту элементов питания и влаги в почве, избытку и недостатку тепла в основные фазы онтогенеза. Сорта № 1 и № 2 из Китая могут быть использованы в качестве источников высокорослости и устойчивости к засухе в период формирования волокнистой продукции («быстрый рост - цветение») льна. Устойчивостью к повышенной рН почвенного раствора характеризуется лен-долгунец г-4729, К-6 (Россия), Оршанский 2, Оршанский 72 (Белоруссия), Ariane (Голландия), Ariadne (Польша), К-3931 (Югославия). Выявленные нами новые геноисточники устойчивости — это ценный исходный материал при создании высокопродуктивных сортов, обладающих значительным адаптивным потенциалом.