Обоснование прогноза влияния абиотических факторов на урожайность соцветий и эфирного масла лаванды узколистной в Крыму

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Почвенно-климатические условия Крымского полуострова соответствуют биологическим особенностям одной из главных, возделываемых в этом регионе эфиромасличных культур - лаванде узколистной. Однако в процессе роста и развития не все сорта лаванды наиболее полно используют природный потенциал Крыма. Районированные сорта не всегда соответствуют современным требованиям отрасли по многим хозяйственно-ценным признакам, по-разному реагируют на влияние абиотических факторов.

Цель исследований - это создание новых сортов лаванды узколистной, отвечающих современным требованиям отрасли промышленного лавандоводства: по содержанию эфирного масла и его качеству, продуктивности соцветий, выявить их реакцию на влияние температуры и осадков. Задача исследований - дать оценку гибридного материала по комплексу хозяйственно-ценных признаков и выделить лучшие образцы для конкурсного сортоиспытания. Выявить влияние абиотических факторов на изменчивость урожайности соцветий и выхода эфирного масла, теоретически обосновать возможность прогнозирования данных признаков.

Методика исследований. В течение 2008-2012 гг. в Институте сельского хозяйства Крыма в контрольном питомнике на площади делянки 10 м2 по схеме посадки 1х0,5 м в трехкратной повторности проведена оценка гибридов лаванды по урожайности соцветий и выходу эфирного масла.

В исследованиях мы исходили из того, что естественные условия постоянно изменяются, вызывая изменчивость хозяйственно-ценных признаков. Сорта лаванды по-разному реагировали на сумму эффективных температур, потому урожайность соцветий и выход эфирного масла зависели от абиотических факторов. Для анализа изменчивости урожайности соцветий и выхода эфирного масла использовали существующие статистически-достоверные модели ботанико-географического метода, а также ежегодно в период от начала бутонизации до массового цветения лаванды рассчитывали сумму эффективных температур и осадков (Вавилов Н.И., 1967; Кильчевский А.В., Хотылева Л.В., 1985 и другие).

Разница в колебании урожайности и продуктивности дала возможность выявить критерий уровня урожайности на каждый 1?С увеличения суммы эффективных температур. Эти показатели можно использовать при прогнозировании урожайности соцветий и выхода эфирного масла. Отношение размаха варьирования суммы эффективных температур к разнице урожайности соцветий и продуктивности эфирного масла оценивали по уравнению регрессии:

;

где: а1 - коэффициент регрессии, который показывает, на сколько единиц изменяется результативность признака, с повышением суммы эффективных температур (х) на результативность признака, с повышением суммы эффективных температур (х) на 1?С, при изменчивости урожайности (у) соцветий и эфирного масла.

Использовав уравнение регрессии, определяли колебание урожайности при повышении суммы эффективных температур на каждый 1?С или изменении выпадения осадков на каждый 1 мм. При этом коэффициент эластичности (Е) показал, на сколько процентов изменялся результативный признак (у) при колебании суммы эффективных температур (х) на 1% или суммы осадков (Громико Г.Л., 1981).

;

Оценка гибридных образцов проводилась по комплексу хозяйственно-ценных признаков, согласно методических рекомендаций «Селекции эфиромасличных культур», «Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» и методике Кильчевского А.В., Хотылевой Л.В.:

Результаты и их обсуждение. Установлено, что урожайность соцветий и эфирного масла в значительной степени обуславливались не только сортовыми особенностями лаванды, но и метеорологическими условиями, где сумма эффективных температур колебалась от 732 до 1160?С (разница 428?С) и сумме осадков от 88,0 до 336,0 мм (разница 248 мм).

Существенных различий по урожайности между сортообразцами и контролем (с. Степная) не установлено, но отмечено некоторое преимущество сортообразца 508-1 над контролем и гибридами. Изменчивость урожайности соцветий у перспективных образцов лаванды в зависимости от суммы эффективных температур, осадков и очередности цветосбора была значительной (V=21-69%, табл. 1). Наибольшим этот показатель был у гибридов 508-1 и 410-44 соответственно V=50-69%. Повышенной гомеостатичностью отличался образец 393-19 (10,3), а у остальных образцов и стандарта (с. Степная) она была в пределах от 2,8 до 8,2.

Таблица 1. Корреляционная зависимость и статистические характеристики суммы эффективных температур, осадков и урожайности соцветий лаванды (в среднем за 2008-2012 гг.)

лаванда урожайность узколистный климатический

Примечание: *данные за 2008-2010 гг.

Агрономическая стабильность была высокой у гибридов 393-20, 393-19, 373-31, 417-3, 389-10 и сорта Степная, которая находилась в пределах от 61 до 79%. Средней она была у гибрида 508-1 - 50% и низкой у 410-44 - 31%. Корреляционная зависимость урожайности от суммы эффективных температур была высокой у гибрида 410-44 (r=0,78), средней у 393-20, 508-1, 417-3(от r=0,36 до r=0,40). Обратная средняя корреляционная зависимость наблюдалась у образца 389-10 (r=-0,35). Корреляционная зависимость урожайности от суммы осадков у гибридов и стандарта колебалась от средней до высокой (от r=0,64 до r=0,99), что указывало на значительное влияние осадков на урожайность соцветий лаванды, т.е. более, чем температура воздуха в условиях Крыма.

Определено, что на каждый 1°С овышения суммы эффективных температур у оцениваемых образцов (при колебании урожайности от 1,74 до 7,84 т/га) урожайность соцветий превышала стандарт (с. Степная) гибридов 393-20, 508-1, 373-31, 417-3, 410-44 на 0,08-1,48 кг/га (табл. 2).

Таблица 2. Изменчивость урожайности соцветий лаванды узколистной в зависимости от суммы эффективных температур и суммы осадков (2008-2012 гг.)

Примечание: *данные за 2008-2010 гг.

В зависимости от увеличения, суммы осадков на каждый 1 мм, увеличение урожайности соцветий перспективных гибридов 508-1, 373-31, 410-44 составило от 1,24 до 2,20 кг/га, против сорта Степная - 1,18 кг/га. Коэффициент эластичности был наибольшим у гибридов 508-1, 373-31, 410-44 по первому показателю () соответственно Е=1,46; Е=1,24; Е=3,96 и второму показателю (осадков) Е= 0,84; Е=0,56; Е=1,0, а у сорта Степная соответственно Е=0,18 и Е=0,46.

Изменчивость содержания эфирного масла на сырую массу соцветий у перспективных сортообразцов 393-20, 410-44 и сорта Степная в зависимости от суммы эффективных температур, осадков и очередности цветосбора была низкой соответственно V=10; V=6; V=5% (табл. 3).

Таблица 3. Корреляционная зависимость и статистические характеристики суммы эффективных температур, осадков и содержания эфирного масла в соцветиях лаванды (в среднем за 2008-2012 гг.)

Примечание: * данные за 2008-2010 гг.

У образцов 508-1, 393-19, 373-31, 417-3 коэффициент вариации находился в средних границах соответственно V=15; V=13; V=12; V=12%, у образца 389-10 изменчивость была значительной V=22%. Низкой гомеостатичностью обладал гибрид 410-44, которая составила 4,2, у остальных образцов она находилась на среднем и высоком уровне (от 10,2 до 26,3). Все сортообразцы характеризовались очень высокой и высокой агрономической стабильностью от 78 до 95%.

Корреляционная зависимость содержания эфирного масла, в зависимости от суммы эффективных температур (выше 10°С), у гибридов 393-20, 508-1, 417-3 и сорта Степная была незначительной и средней (кроме 410-44) при r=-0,14 до r=-0,34. Отрицательная, средняя зависимость отмечена у гибридов 393-19 и 389-10 соответственно r=-0,44 и r=-0,48, высокая у 373-31, при r=-0,84. В определенной степени это связано с тем, что в последние годы сумма эффективных температур заметно возрастала (с 732°С в 2009 году и 1160°С в 2012 году, т.е. на 58%), что отрицательно сказалось на данном показателе. Корреляционная зависимость содержания эфирного масла от суммы осадков носила отрицательный характер в значительной степени по всем образцам от r=-0,36 до r=-0,96, что связано со снижением накопления эфирного масла от выпадения осадков в летний период.

Варьирование урожайности эфирного масла перспективных сортообразцов в зависимости от суммы эффективных температур, осадков и очередности цветосбора было значительным, кроме 393-19 (V=18%) и находилось в пределах от V=23 до 59% при наибольшем значении у гибридов 508-1 и 410-44 (V=41 и V=59%) (табл. 4).

Повышенной гомеостатичностью по урожайности эфирного масла выделились гибриды 393-19, 373-31, 417-3 при показателях - 23; 20; 21. Средняя гомеостатичность установлена у гибридов 393-20, 508-1, 389-10 и сорта Степная от 12 до 17, низкая отмечена у гибрида 410-44. Очень высокая агрономическая стабильность отмечена у гибрида 393-19 - 82%; высокая - у 393-20, 373-31, 417-3, 389-10 и сорта Степная с диапазоном значений от 69 до 77%; средняя у гибрида 410-44, 508-1.

Таблица 4. Корреляционная зависимость и статистическая характеристика суммы эффективных температур, суммы осадков и урожайности эфирного масла различных сортообразцов лаванды (в среднем за 2008-2012 гг.)

Сумма эффективных температур в годы исследований в среднем составила 946?С. Корреляционная зависимость урожайности эфирного масла от суммы эффективных температур была средней у большинства гибридов при r равной от 0,35 дол 0,47; слабой у гибрида 393-19 при r=-0,10; сильной у гибрида 410-44 при r=0,80. Сумма осадков в годы оценки составила в среднем 212 м. Корреляционная зависимость урожайности эфирного масла в зависимости от суммы осадков была средней у гибридов 417-3 и 393-20 при r=0,55 и сильной у других гибридов до r=0,99, кроме гибрида 393-19 отличившегося слабым значением r=0,17. Установлено, что на каждый 1°С повышения суммы эффективных температур перспективные образцы (при колебании урожайности масла в опыте от 35,4-174,8 кг/га) по выходу масла превышали стандарт (с. Степная), на 4,0-38,0 г/га, кроме гибридов 393-19 и 389-10 при наибольшем коэффициенте эластичности перспективных образцов 508-1, 373-31, 410-44 от 0,65 до 4,15 (табл. 5).

Таблица 5. Изменчивость урожайности эфирного масла гибридов лаванды узколистной в зависимости от суммы эффективных температур и суммы осадков (2008-2012 гг.)

В зависимости от увеличения суммы осадков на каждый 1 мм, увеличение урожайности эфирного масла перспективных гибридов составляло от 14,0 до 36,0 г/га(кроме 393-19). Лучшими по коэффициенту эластичности оказались гибриды 508-1, 410-44.

Выводы.

1. В предгорной зоне Крыма при разнице колебаний суммы эффективных температур от 730 до 1160°С, где на каждый 1°С повышения температур урожайность соцветий, гибридов 393-20, 508-1, 373-31, 417-3 превышала стандарт на 0,08-0,82 кг/га, а при разнице колебаний осадков от 88 до 336 мм гибриды 508-1, 373-31, 410-44 на каждый 1 мм повышения осадков превышали стандарт на 0,06-1,02 на 1 кг/га, соответственно при средней достоверной корреляции урожайности от температуры (r>0,3) и сильной от осадков (r>0,7; кроме гибрида 393-19).

2. Сложение абиотических факторов оказало значительную изменчивость урожайности соцветий лаванды (V=21-69%) при высокой агрономической стабильности 5 гибридов (А=61-79/%, 393-20, 393-19, 373-31, 417-3, 389-10) и низкой и средней А-стабильности двух гибридов (410-44, 508-1).

3. Засухоустойчивые гибриды лаванды при возрастании суммы эффективных температур (на 428°С) на каждый 1°С повышали урожайность эфирного масла выше стандарта на 4,0-38,0 г/га (кроме гибридов 393-19, 389-10). Возрастание на 248 мм суммы осадков на каждый 1 мм осадков увеличивало выход эфирного масла на 14,0-36,0 кг/га (кроме гибрида 393-19).

4. Корреляционная зависимость урожайности эфирного масла от суммы эффективных температур была средней у гибридов 393-20, 373-31, 389-10, 508-1, 417-3 (r>0,3) и сильной у гибрида 410-44 (r=0,80). Зависимость урожайности масла от суммы осадков о всех гибридов (кроме 393-19 r=0,17) колебалась от средней до сильной (от r=0,55 до 0,99).

5. Абиотические факторы показали незначительную и среднюю изменчивость урожайности эфирного масла гибридов лаванды (от V=5 до 15%) при высокой агрономической стабильности от 78 до 95%.

Размещено на Allbest.ru