Способ определения солеустойчивости хлопчатника к почвенному засолению Советский патент 1992 года по МПК A01G7/00 A01H1/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к хлопководству, и может быть использовано в селекции, генетических исследованиях, при проработке коллекции и семеноводческой работе с хлопчатником по признаку солеустойчиво- сти.

Известен так называемый прямой способ определения солеустойчивости расте- ний, в том числе хлопчатника, по снижению хозяйственного урожая в сравнении с урожаем на незасоленной почве. Для этого испытуемые образцы выращивают на пресной и засоленной почве и по снижению уровня урожая хлопк§-сырца одного растения (по сумме нескольких сборов) делают заключение о есяеустойчивости. Этот метод наиболее точный, но весьма трудоемкий, так как достаточно длинный вегетационный период у хлопчатника (110-120 и боле дней) на засолении возрастает на 5-25 дней.

Наиболее близким к заявляемому является метод диагностики солеустойчивости хлопчатника по снижению энергии прорастания на почве, засоленной вытяжкой из

солонцов (лабораторный метод) и в полевых условиях на естественно засоленной почве трех уровней - опресненный фон, слабозасоленный и засоленный. Было испытано около 20 сортообразцов в лабораторном и полевом опытах на нескольких уровнях почвенного засоления. Заключение о солеустойчивости делалось по снижению энергии прорастания и всхожести (на 5-й и 10-й дни после посева соответственно) в сравнении с растениями на незасоленной (лабораторный опыт) и опресненной почвах (полевой опыт). Дальнейшие наблюдения не проводились.

Недостатком этого метода является то, что он позволяет диагностировать солеустойчивость только в фазу всходов,которая в большинстве случаев не совпадает с агрономической солеустойчивостью, оцененной по снижению урожая хлопка-сырца. В связи с изменением признака солеустойчивости в ходе онтогенеза часть сортов хлопчатника, солеустойчивых в ювенильном ппериоде, оказывается солечувствительной в генеративные фазы и резко снижается урожай на

со С

СП

о

N ю

4

засолении. Поэтому диагностика по снижению энергии прорастания и всхожести недостаточно точна и мало отражает солеустойчивость, оцененную по снижению урожая, что показано на ряде сельхозкультур.

Цель изобретения - повышения точности и сокращение сроков определения уровня солеустойчивости растений сортов и гибридов хлопчатника к почвенному засолению.

Поставленная цель достигается тем, что определяется снижение выживаемости растений под влиянием засоления в фазу обра- зования 2-3 настоящих листьев. Предварительно были выявлены уровни засоления, оптимальные для дифференциации генотипов:,0,3% хлоридное засоление для вида G.hirsutum L. и 0,4% хлоридное засоление для видов G.barbadense L. и G.herbaceum L, а также показано, что максимальные различия по признаку солеустойчивости в онтогенезе приходятся на период всходов - образования первого настоящего листа; с фазы 2-3-х настоящих листьев и до конца вегетации уровень солеустойчивости генотипа в основном не изменяется, Поэтому предлагается определять солеустойчивость по снижению выживаемости растений на засолении в фазу образования 2-3-х настоящих листьев.

Для испытаний по признаку солеустойчивости самоопыленные в течение 2-3 лет семена сортов (элита) высевали в пластмассовые пикировочные ящики размером 32x53x13 см емкостью 20 кг лочвенно-пес- чаной смеси (3 части почвы и 1 часть песка), которые помещали на открытой вегетационной площадке либо в теплице в осенне-зимний период. В набор сортов для испытания ежегодно включали сорта-стандарты; Таш- кент-1 для вида G.hirsutum L. Ашхабад-25 для G.barbadense L., C-7085 для G.herbaceum L Контролем служили растения, выращенные на почве без внесения NaCI, опыт - с внесением NaCf в виде 10% водного раствора из расчета 0,4% к массе почвенно-песчаной смеси с однократным внесением всей дозы соли не менее чем за 5 дней до посева. Чтобы избежать резкого повышения осмотического потенциала почвенного раствора, первый раз удобрения вносили в фазу появления настоящих листьев; только суперфосфат (1р часть общей дозы) вносили до посева. Влажность в течение опыта поддерживали на уровне 75-80% от полной влагоемкости. Семена испытуемых сортов (со сроком хранения 1-3 года) предварительно делинтеровали серной кислотой, отмывали водой до нейтральной реакции, просушивали на воздухе при комнатной температуре и калибровали по удельному весу - всплывшие в воде отбрасывали. Перед посевом семена замачивали в водопроводной воде в течение 18 ч в темном термостате при 26°С. В контроле и опыте высевали по 50 семян каждого сорта в четырехкратном повторении рендомизированными блоками. На 10-й день после посева проводили учет всхожести (число всходов/число высеянных семян х 100), а в фазу образования 2-3 настоящих листьев на засолении подсчитывали число сохранившихся растений. Количество всходов в каждом повторении принимали за 100%, а по числу сохранившихся растений, отнесенных к количеству всходов, вычисляли выживаемость (число растений в фазу 2-3 настоящих

листьев/число всходов х 100). Все учеты проводили раздельно по каждому повторению. Для выявления связи оценки солеустойчивости по выживаемости и снижению урожая хлопка-сырца параллельно закладывали опыт в вегетационных сосудах Вагнера емкостью 28 кг(в 1987-1988 гг) и лизиметрах емкостью 2 т почвенно-песчаной смеси (1989 г), в которых выращивали растения до раскрытия коробочек. В сосудах в контроле

выращивали по 12 растений, на 0,4% хло- ридном засолении - по 20 растений, в лизиметрах при испытании сортов выращивали по 10 растений, а гибридов первого поколения по 25 растений в четырехкратном повторении в контроле и опыте.

Данные по всхожести, выживаемости, урожаю хлопка-сырца обрабатывали двух- факторным анализом, где фактор А - влияние почвенного фона, фактор В - влияние генотипа. В опытах 1987-89 гг выявлено достоверное влияние засоления, генотипа и взаимодействие генотип х фон (Ах В)при Р 0,01, в некоторых случаях при Р 0,05, т.е.

доказаны достоверные различия между сортами и гибридами по солеустойчивости в течение онтогенеза.

Выявлена высокодостоверная положительная корреляционная связь между оценками снижения выживаемости в фазу 2-3 настоящих листьев и урожая хлопка-сырца. По результатам трехлетних опытов (1987-89 гг) генотипы, имеющие достоверно минимальное снижение выживаемости на засолении в фазу 2-3 настоящих листьев, были лучшими по оценкам продуктивности, т.е. у них отмечено самое низкое снижение урожая хлопка-сырца одного растения. И наоборот, сорта и гибриды, которая резко

снижали выживаемость, давали минимальный урожай на засолении.

Примеры конкретного выполнения. В 1987 у сорта Гиза-45из высеянных в каждом повторении 50 семян в контроле на 10-й день после посева проросло: 48.45,47 и 48; в среднем - 47 семян. На засолении средний показатель - 20 всходов. В фазу 2-3 настоящих листьев в контроле сохранились 42,3 растения, а на засолении - 11.2 растения (среднее).

Выживаемость вычисляли следующим образом

Число всходов 47,0-100% ,0% (выживаемость в контроле)

Число выживших растений 42,3-Х

Число всходов 20,0-100% ,0% (выживаемость на засолении)

Число выживших растений 11,2-Х

Отклонение от контроля по выживаемости

56,0-90,,0%

Отклонение от контроля по урожаю хлопка-сырца одного растения (сумма первых двух сборов)

22,8-29,,6 г

В связи с простотой вычисления выживаемости растений и отклонений от контроля приводим значения этих показателей (среднее по 4 повторностям), а также урожая хлопка-сырца одного растения в граммах по сумме первых двух сборов (табл.1).

Достоверно минимальные значения отклонений от контроля по выживаемости на засолении отмечены у сортов Гиза-45, Аш- хабад-25, самые высокие - у Ашхабад-34, Сурхан-2, Карши-2. Эти оценки коррелируют со снижением урожая хлопка-сырца одного растения и ранжировка сортов по их оценке двумя способами в основном совпадает: максимально солеустойчивы сорта Гиза-45, 9883-И; солечувствительны - Карши-2, Ашхабад-34, Сурхан-2; промежуточное положение - Ашхабад-25 и С-6037.

Значения НСР (наименьшая существенная разница):

Выживаемость, % Урожай, г

HCPo.05HCPo.oiHCPo.o5 НСР0.01 Фактор

А (фон) 3,85,10,20,3

Фактор

В (генотип) 7,1 9,50,30,5

ФакторАхВ9,9 13,40,50,7

Данное заключение подтверждают результаты вычисления корреляционной связи между отклонениями от контроля по выживаемости и урожаю. Величина коэффициента корреляции равна ,835, 1факт.3,40, to.,61, ошибка ,20, Следовательно, выявлена высокодостоверная (,01) положительная сильная по величине корреляция между двумя способами оценки солеустойчивости, что доказывает

хорошую совпадаемость ранней диагностики на основе учета выживаемости растений с наиболее точным прямым методом по снижению урожая на засолении. Значения НСР:

0Выживаемость, % Урожай, г

НСРо.05 HCPo,oi HCPo.os HCPo.oi Фактор А 3,85 5,12 0,16 0,21 Фактор В 6,68 8,88 0.28 0,37 Фактор АхВ 9,43 12,55 0,40 0,53

5В 1988 г в вегетационном опыте на 0,4%

хлоридном засолении было испытано 6 сортов (плотный остаток в контроле - 0,38%, на засолении - 1,42%).

Коэффициент корреляции между сниже0 нием показателей выживаемости растений и урожая равен ,988, хфакт 12,81, to,,78, to.,60, ошибка ,08.

Таким образом, в данном опыте выявлена высокая положительная сильная по вели5 чине корреляция, достоверная при 99,9% (,01) по критерию Стьюдента, а оценки генотипов по выживаемости растений полностью совпадают с оценками по снижению урожая. Максимальная солеустойчивость

0 отмечена у сортов Менуфи. Гиза-45; минимальная - Карши-2, Сурхан-2, промежуточная - Ашхабад-25. С-6737.

В 1989 г был проведен опыт в лизиметрах емкостью 2 т, в которых почвенно-пес5 чаная смесь была засолена до уровня 0,3% хлористым натрием (плотный остаток в контроле 0,32%, на засолении - 1.11%). Более низкий уровень засоления был создан в связи с тем, что хроме сорто в испытывались

0 гибриды первого поколения, а для последних нужны более мягкие условия выращивания.

Значение НСР: Выживаемость, % Урожай, г

5HCPo.os HCPo.01 HCPo.os HCPo.oi

Сорта

Фактор А 0,84 0.94 0,48 0,63 Фактор В 1,97 2.38 1,35 1,78 Фактор АхВ 2,80 -4,61 1.91 2,53

0 Гибриды FI

Фактор А 0,60 0,69 0,39 0,53 Фактор В 1,85 2.24 1,13 1,49 Фактор АхВ 2,54 4,34 1,59 2,11 Сорта + FI

5 Фактор А 0,48 0,55 0,45 0,61 Фактор В 1,87 2,26 1.28 1,73 Фактор АхВ 2,54 4,381,81 2,45

Коэффициенты корреляции между отклонениями от контроля показателей выживаемости растений и урожая хлопка-сырца

вычисляли раздельно по сортам, гибридам Fi, по сортам и гибридам вместе. Результаты вычисления коэффициентов корреляции г следующие.

Следовательно, во всех случаях выявлены положительные высокодостоверные (для сортов, сортов и гибридов вместе при ,01, а для гибридов - при ,05) корреляции между исследуемыми параметрами. Совпадает ранжировка сортов по данным всех трехлетних опытов. Среди гибридов наиболее солеустойчивы по обоим способам оценки Менуфи х Ашхабад-25, Карши-2 х Ашхабад-25, солечувствительны - Сурхан- 2 х Ашхабвд-25, С 6037 х Карши-2.

Формула изобретения

Способ определения солеустойчивости хлопчатника к почвенному засолению,

включающий проращивание семян в условиях засоления и без него с последующим учетом биологических характеристик проростков, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, семена

проращивают в условиях 0,3-0,4%-ногохло- ридного засоления, подсчитывают число всходов, подращивают ростки до фазы 2-3 настоящих листьев и рассчитывают выживаемость, по которой определяют солеустойчивость.

Использование: сельское хозяйство, хлопководство, способы определения соле- устойчивости. Сущность изобретения: семена проращивают в условиях 0,3-0,4%-ного хлоридного засоления и без него. Подсчитывают число всходов и подращивают проростки до фазы 2-3 настоящих листьев. Рассчитывают выживаемость, по которой определяют солеустойчивость. 4 табл.

Примечание. 0« - отклонение 0,40%; на засолении- 1,47 % .

Таблица 1

от контроля. Плотный остаток в контроле

Таблица 2

Примечание. Ок - отклонение от контроля

Таблица 3

Таблица 4