Статья: О взаимозависимости основных компонентов урожайности у различных сортов земляники

О В3АИМОЗАВИСИМОСТИ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ УРОЖАЙНОСТИ У РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ЗЕМЛЯНИКИ

Д.Б. ШОКАЕВА

ABOUT INTERDEPENDENCY OF THE MAIN PRODUCTIVITY COMPONENTS IN DIFFERENT STRAWBERRY CULTIVARS

D.B. Shokaeva

The influence of mean branch crown number per plant, flower and fruit number per unit of row area (1 m), commercial fruit set percentage, average berry weight, fruit number and weight per branch crown on the yield capacity in strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) for the first and second years of fruiting was studied. It was stated that fruit number per unit of row area, yield per branch crown, and marketable fruit set percentage had a strong positive influence on the first year productivity; the second year productivity was influenced positively as strongly as before by the same indices plus flower number per unit of row area. Only the cultivars having either medium flower number and large berries or large flower number at smaller berries resulted in high yields during the first year fruiting. The second year productivity was the higher the more both flower number per unit of row area and average berry weight were. Optimum flower number per unit of row area and yield per branch crown leading to a maximum level of productivity, especially cumulatively over two years, have been determined for the first year of fruiting.

Изучали влияние различных компонентов структуры урожая растений земляники (Fragaria х ananassa Duch) на продуктивность в первый и второй годы плодоношения. Определяли оптимальные показатели по числу цветков на 1 м ряда и массе ягод на один рожок в первый и второй годы плодоношения, при которых продуктивность (особенно суммарная) достигает максимума.

Взаимозависимость основных компонентов урожайности растений земляники и их влияние на продуктивность неоднократно исследовали, но роль каждого из них в значительной степени зависит от набора сортов в эксперименте (1-4). В большинстве работ показано, что лишь количество рожков на единицу ряда чаще всего связано с урожайностью (3, 4). По данным Hesketh с соавт., 65 % общего варьирования по урожайности у четырех короткодневных сортов определялось числом рожков на одно растение (5). В наших исследованиях эта зависимость прослеживалась менее четко (6). При оценке вклада различных признаков (число рожков, соцветий, цветков, число и масса ягод, размер листьев, количество вегетативных побегов) в урожайность не удалось выявить непосредственной четкой взаимосвязи между перечисленными параметрами и продуктивностью (7). Нет данных о влиянии года плодоношения на урожайность растений земляники. В то же время показано, что относительный вклад в урожайность отдельных компонентов зависит не только от сорта, но и от системы возделывания (8).

Цель нашей работы -- исследование взаимосвязи между урожайностью разных сортов земляники в первый и второй годы плодоношения и основными компонентами продуктивности, а также определение показателей, при которых у растений проявляется наивысшая продуктивность.

Методика. Эксперименты проводили в течение 2 лет (2001 и 2002 годы) во Всероссийском НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК). Объектом исследований служили 14 сортов земляники различного происхождения, полученных в 1999 году из ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (Гаригетт, Дукат, Зенга Зенгана, Зенга Тигайга, Зенит, Золушка Кубани, Сударушка, Таго, Танталлон, Тенира, Торо, Элиста, Элсанта, Южанка), и шесть форм селекции ВНИИСПК: 171-15-5, 913-7-140, 965-7-1, 967-5-29, 967-7-49 и 968-9-58. Повторность опытов -- 3-кратная, схема посадки -- 0,80,2 м с дальнейшим формированием узкой полосы шириной около 30 см (дочерние растения почти полностью удаляли). Агротехника общепринятая, дозы удобрений рассчитывали в соответствии с анализами почвы и потребностями культуры.

Определяли следующие показатели: среднее число рожков на один куст, число цветков и ягод на 1 м рядка, долю (%) полезной (товарной) завязи, среднюю массу ягоды, число ягод, массу ягод в среднем на один рожок, урожайность растений отдельно по каждой повторности. Для оценки компонентов продуктивности в среднем на один куст использовали 10 типичных последовательно растущих кустов каждой повторности каждого сорта или формы. Все собранные ягоды подсчитывали и взвешивали; было проанализировано 60 образцов по восьми признакам. Статистическую обработку полученных данных отдельно по каждому году плодоношения проводили в соответствии с методиками SAS Institute: ANOVA (analysis of variance), correlation (Рearson correlation coefficients) и regression procedures (9). Корреляционные связи рассчитывали на основе средних значений по каждому сорту или форме. При расчете уравнений регрессии криволинейных зависимостей использовались методы приближения экспериментально полученных кривых (curve fitting) к стандартным. Для более точного графического отображения потенциала сортов применяли расчет недостающих значений, используя три соседние и столько же более удаленных точек с учетом разницы между ними для отражения тенденции.

При оценке погодных условий лет исследований использовали агрометеорологические сводки ВНИИСПК. Условия зимнего периода 2000-2001 и 2001-2002 годов складывались относительно благоприятно для растений земляники. Только 4 апреля 2002 года имело место резкое понижение температуры до -10 ^оС. Тем не менее у большинства сортов повреждений не было. Вегетационные периоды 2001 и 2002 годов были похожи: очень теплый (днем до 15-20 ^оС) с небольшим количеством осадков апрель; прохладный май с незначительными заморозками (-1…-2 ^оС); теплый июнь при среднем количестве осадков; жаркий засушливый июль; август 2001 года был жарким, количество осадков -- среднее; сентябрь -- теплым, с умеренным количеством осадков. Погодные условия были благоприятными для закладки урожая второго года плодоношения. Сумма температур выше 5 ^оC за сезон составляла в 2001 и 2002 годах соответственно 1769 и 2171 ^оС. Это различие было обусловлено в основном гораздо более жаркой и сухой погодой в августе 2002 года, что уже не имело значения для эксперимента. Сумма осадков с апреля по июль, в период роста и созревания ягод, составляла в первый и второй годы плодоношения соответственно 270,9 и 307,4 мм; по мере надобности проводили искусственное орошение.

Результаты. Корреляционный анализ выявил значительные различия между признаками растений земляники в первый год плодоношения по сравнению со вторым. Так, в первый год тесные положительные корреляционные взаимосвязи были отмечены по пяти парам признаков (Р 0,001): число цветков (X)--число ягод (Y) на 1 м ряда (r = 0,96, a = 27,85, b = 0,5038); доля полезной завязи (%)--урожайность (r = 0,92, a = 7,906, b = 0,03234); масса ягод на один рожок--число ягод на 1 м ряда (r = 0,93, a = 46,51, b = 0,5785); масса ягод на один рожок--урожайность (r = 0,95, a = 3,623, b = 0,06633); число ягод на 1 м ряда--урожайность (r = 0,96, a = = 1,578, b = 0,07882); r -- коэффициент корреляции, a -- точка отсчета, b -- коэффициент регрессии. Средняя отрицательная взаимосвязь была зафиксирована между числом цветков на 1 м ряда и долей полезной завязи (r = -0,68, a = 106,4, b = -0,2348), а также между долей полезной завязи и массой ягод на один рожок (r = -0,63, a = 130,4, b = -0,6812). Иными словами, в первый год плодоношения тесная взаимосвязь наблюдалась между следующими признаками -- число цветков, число ягод на 1 м ряда, масса ягод на один рожок и доля полезной завязи, от которых в основном и зависела урожайность.

На второй год плодоношения также была выявлена тесная взаимосвязь между числом цветков и числом ягод на 1 м ряда (r = 0,92, a = = 46,71, b = = 0,3656), массой ягод на один рожок и числом ягод на 1 м ряда (r = 0,88, a = 61,27, b = 0,3352), числом ягод на 1 м ряда и урожайностью (r = 0,90, a = 0,00397, b = 0,1446), массой ягод на один рожок и урожайностью (r = 0,82, a = 1,985, b = 0,1212) и долей полезной завязи и урожайностью (r = 0,82, a = 4,30, b = 0,1513). В последнем случае была отмечена выраженная тенденция увеличения урожайности при возрастании доли полезной завязи. Кроме того, наблюдалась тесная связь между числом цветков и массой ягод на один рожок (r = 0,80, a = 62,09, b = 0,184) и средняя -- между числом цветков и урожайностью (r = 0,73, a = 11,44, b = 0,01261). В противоположность этому характерной чертой первого года плодоношения было наличие слабой отрицательной корреляционной взаимосвязи между числом цветков на 1 м ряда и всеми остальными показателями, кроме числа ягод на куст (положительная связь), средней массы ягоды (связь отсутствовала) и доли полезной завязи (отрицательная связь средней силы). Объяснить это можно было бы тем, что в первый год плодоношения при относительно небольшой вегетативной массе, интенсивных ростовых процессах растения с большим количеством цветков оказались в менее выгодных условиях. В то же время сильная отрицательная зависимость между числом цветков и долей полезной завязи (r = -0,91) была отмечена и на второй год плодоношения.

Данные корреляционного анализа свидетельствуют о возможной криволинейной связи между некоторыми признаками, особенно в первый год плодоношения. При проверке выявлены существенные различия по характеру отрицательной взаимосвязи между числом цветков и долей полезной завязи в первый и второй годы плодоношения. Так, если во второй год доля полезной завязи по мере увеличения числа сформированных цветков снижалась постепенно (Y = 101,3 - 0,2571·X, где X -- число цветков на 1 м ряда, а Y -- доля полезной завязи, %), то в первый год эту зависимость наиболее точно можно было выразить в виде отрезка параболической линии, описываемой квадратическим (Y = 117,8 - 0,4434·X + + 0,0008·X², зr = 0,86) или примерно с той же точностью логарифмическим (Y = 193,9 - 57,07·lgX) уравнениями.

При более высоких первоначальных показателях доли полезной завязи в первый год плодоношения (до 100 %) далее при том же числе цветков этот показатель сначала снижался несколько быстрее, чем во второй год плодоношения, а затем стабилизировался на заметно более высоком уровне (рис. 1).

Приведенные графики дают представление лишь об общей тенденции. Интерес же представляют в первую очередь высокоурожайные сорта, поэтому значительно важнее определить тенденцию по динамике максимальной доли полезной завязи в зависимости от числа цветков. Для этого мы сначала взяли три-четыре максимума по доле полезной завязи на значительном расстоянии друг от друга таким образом, чтобы выше соединяющей их линии не оказалось ни одной точки. Для анализа мы отобрали лишь те показатели, которые были не меньше средних расчетных значений между двумя точками (больше, чем на величину одного стандартного отклонения), с тем чтобы учесть возможное варьирование признака, обусловленное действием случайных факторов. В первый и второй годы плодоношения стандартное отклонение по доле полезной завязи составляло соответственно 10,1 и 11,3 %; в результате мы получили соответственно 15 и 12 точек (рис. 2).

Пределы варьирования по числу цветков на 1 м ряда довольно сильно различались по годам в области низких значений показателя. На второй год плодоношения минимальное значение было значительно выше. Сорт Таго и форма 968-9-58, у растений которых в первый год сформировалось меньше всего цветков и отмечена низкая урожайность, во второй год имели соответственно от 129 до 141 и от 153 до 182 цветков (табл.).

Что касается области высоких значений признака, то здесь различия сглаживались благодаря сортам Дукат и Зенга Тигайга, у которых количество цветков в первый год превышало 200 шт/м при достаточно высокой доле полезной завязи.

Аналогичные показатели были лишь у сорта Зенит (данные не приведены), но доля полезной завязи при этом была примерно в 1,5 раза ниже. На второй год плодоношения число цветков у растений сорта Дукат в среднем лишь немного увеличивалось при значительно более низкой товарности ягод.

Кривые, характеризующие динамику максимальной доли полезной завязи при возрастании числа цветков на 1 м ряда на первый и второй годы плодоношения, имеют параболический характер: соответственно Y = = 96,07 + 0,0687·X - 0,0007·X² и Y = 78,39 + 0,2292·X - 0,0013·X², где X -- число цветков на 1 м ряда, Y -- максимальная доля полезной завязи для соответствующего значения X (см. рис. 2).

Следовательно, в первый и второй годы плодоношения пределы варьирования по числу цветков были примерно одинаковыми. Доля полезной завязи была несколько выше в первый год по сравнению со вторым, а урожайность лучших сортов и форм во второй год значительно превышала таковую в первый (см. табл., рис. 3).

Число цветков на 1 м ряда, масса ягоды и максимальная урожайность в первый и второй годы плодоношения растений земляники разных сортов

Таблица 1