Логінов М.І. Теоретичні основи селекції льону-довгунця на поліпшення прядивної здатності волокна та методи оцінки його якості при створенні високопродуктивних сортів

Короткий зміст

РОЗДІЛ 1.  ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

У даному розділі подається огляд літературних джерел з питань досліджень мінливості, успадкування та взаємозв’язку основних господарсько  цінних ознак льону-довгунця, методи створення вихідного матеріалу, характеристика і методи визначення ознак, які визначають технологічні властивості волокна та результати селекції цієї культури.

  Проаналізовані дані літературних джерел з питань біологічних особливостей рослин льону-довгунця, мінливості взаємозв’язку та успадкування основних морфологічних і господарсько цінних ознак свідчить про те, що ряд питань, пов’язаних із створенням високопродуктивних сортів з високою якістю волокна вивчене недостатньо. Зокрема, потребує вивчення успадкування ознак якості волокна, розробка методів їх визначення у процесі селекції, зміна окремих методичних положень, які дадуть змогу підвищити ефективність селекційної роботи. Наведений аналіз даних дозволяє зробити висновок про актуальність та необхідність проведення досліджень за темою дисертаційної роботи.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ, МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

      Дослідження проводили на експериментальній базі Інституту луб`яних культур УААН і в його лабораторіях на протязі 1986 – 2006 років.

      Грунт дослідних ділянок темно-сірий слабо опідзолений лісовий суглинок. Потужність гумусового горизонту 40 см, вміст гумусу досягає 2,8 – 5,0 %. Агротехнічні прийоми, застосовані у ході проведення досліджень, відповідали рекомендованій технології вирощування льону-довгунця.

       З метою вивчення характеру успадкування ознак, які визначають якість волокна, здійснювали діалельні схрещування сортів льону-довгунця контрастних за цими показниками. Вивчення рослин діалельних гібридів та їх батьківських форм проводили в умовах лункового посіву при площі живлення рослин 2.5 × 2.5 та 2.5 × 5,0 см, де особливу увагу приділяли створенню вирівняної за агрофоном ділянки з тим, щоб мати ідентичні умови для росту і розвитку рослин. У схрещуванні сортів з високою прядивною здатністю використовували Оршанський 2, Зоря 87 і сорти з низькою прядивною здатністю –  Томський 10 і Верхньоволзький.

       Кожна гібридна комбінація і батьківські форми висівали по 20 рослин рендомізованими блоками у чотирьохкратній повторності. Після збирання у фазі „жовтої стиглості” проводили біометричні вимірювання рослин, після чого стебла піддавали тепловому мікробіологічному мочінню з метою виділення волокна і визначення його вмісту. Кожну рослину характеризували за його висотою (см), кількістю насіннєвих коробочок (шт.), діаметром стебла (мм), масою технічної частини стебла (г), масою волокна (г)  вмістом волокна в стеблі (%), гнучкістю волокна (мм), міцністю волокна (кГс), тониною волокна (мм/мг) і розрахунковою добротністю пряжі (РДП). Гібриди і батьківські форми паралельно вирощували в умовах, аналогічних виробничим посівам, для одержання волокна і проведення оцінки його фізико-механічних властивостей інструментальним методом.

Статистична обробка даних проводилась шляхом розрахунку довірчого інтервалу середньої за критерієм t Стьюдента (Доспехов В.А., 1985). Ступінь домінування визначали за J.M. Beil, R.S.Atkins (1965) за формулою:

,

де:  – оцінка домінування;  – середня  арифметична батька з більшою вираженістю ознаки; – середня арифметична обох батьків;  – середня арифметична гібрида.

Взаємозв’язок між ознаками рослин проводили кореляційним методом (Рокицкий П.Ф., 1973).

Для розробки і випробування методів оцінки якості волокна в індивідуальних рослинах льону-довгунця використовували сорти Оршанський 2, 806/3, 1288/12, Зоря 87, Belinka –  сорти з високою прядивною здатністю та Томський 10, Верхньоволзький, Якуб, Гера, Рекорд – сорти з низькою  прядивною здатністю. Польові випробування міжсортових гібридів здійснювали на ділянках лункового посіву. Аналіз господарсько цінних ознак проводили в середньому на одну рослину. При цьому визначали висоту рослин, діаметр стебла, довжину та масу технічної частини стебла, вміст в ній волокна і масу його з рослини, гнучкість, міцність, тонину волокна та комплексні показники якості волокна – відносне розривне навантаження пряжі (ВРН) та розрахункова добротність пряжі (РДП).

Практичну селекційну роботу здійснювали за повною схемою згідно з методичними вказівками з селекції льону-довгунця (Торжок, 1987). Випробування створених сортів проводили згідно з методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур (1971, 1972).

РОЗДІЛ 3. РОЗРОБКА МЕТОДІВ ВИЗНАЧЕННЯ ЯКОСТІ ВОЛОКНА  ІНДИВІДУАЛЬНИХ РОСЛИН ЛЬОНУ-ДОВГУНЦЯ

Зміна ознак стебла, які визначають якісні показники волокна льону-довгунця в залежності від умов вирощування. Відомо, що показники фізико-механічних властивостей волокна змінюються в залежності від умов вирощування рослин. Це має дуже важливе значення при оцінці якості волокна індивідуальних рослин льону-довгунця на ранніх етапах селекції як за прямими, так і побічними ознаками. У цьому плані заслуговує на увагу вплив площі живлення рослин у лунковому селекційному розсаднику першого етапу селекції на основні ознаки якості волокна. Для розробки методів визначення якості волокна в індивідуальних рослинах необхідно також вияснити, як змінюється воно по зонах стебла і з якої частини необхідно брати зразок для аналізів.

Заслуговують на увагу дані з тонини волокна в залежності від зони стебла.  

У комлевій частині стебла тонина волокна нижче, ніж у вершині, але середня його частина найбільш точно характеризує всю рослину за даною  ознакою. Так, у рослин сорту Зоря 87 у комлевій частині стебла тонина волокна дорівнює 204 мм/мг, середині стебла – 226 мм/мг, а у вершині його – 231 мм/мг. В той же час тонина волокна у всьому стеблі в середньому становить 221 мм/мг., тобто майже дорівнює цьому показнику в середній частині стебла. У сорту Томський 10 одержані аналогічні результати – тонина волокна у середній частині стебла і у всьому стеблі дорівнює 184 мм/мг. Чіткої закономірності зміни тонини волокна в залежності від площі живлення рослин не встановлено, хоча частіше волокно із розріджених посівів було менш розщепленим.

Таким чином, при селекції на підвищення якості волокна індивідуальні рослини краще вирощувати при площі живлення 2,5×5,0 см. При цій густоті рослини розвиваються потужними, не утворюють від кореневої шийки побічних розгалужень, як це відбувається в розріджених (5,0×5,0 см.) посівах, але в той же час утворюють масу волокна достатню для визначення його якості і багато насіннєвих коробочок, що має велике значення для практичної селекції.

Аналогічно відбувається зміна показників вмісту волокна по зонах стебла. В комлевій частині стебла міститься у відсотковому відношенні менше волокна, ніж в інших зонах стебла, які розташовані до його вершини. Різниця за вмістом волокна у комлевій і верхній частині становить від 2,7 до 5,9 %. При цьому у середній частині стебла відсоток волокна практично дорівнює вмісту його в середньому з рослини. Наприклад, у рослин сорту Зоря 87 у комлевій частині стебла вміст волокна дорівнює 17,3%, середині – 18,9% і у вершині – 20,4%, а в середньому – 18,9%. У сорту Томський 10 ці показники становили 27,1%; 30,2%; 31,8% і 29,9% відповідно. В залежності від площі живлення загальний вміст волокна в стеблах також змінюється. Стебла з більш густих посівів (2,5 × 2,5 см) мають на 0,9 – 3,1% вищий вміст волокна, ніж з розріджених (5,0 × 5,0 см), однак ранжування даного показника серед сортів при цьому зберігається.

Отже для оцінки якості волокна індивідуальних рослин необхідно виділяти середню її частину, оскільки вона найбільш об’єктивно характеризує стебло за вмістом волокна і його тониною.

Розробка методу оцінки якості волокна індивідуальних рослин льону- довгунця за показниками його технологічних властивостей. При розробці методу оцінки якості волокна у малих пробах ми виходили з того, що основними показниками, які визначають прядивну здатність, є його гнучкість, міцність і лінійна щільність (тонина). Однак визначення лінійної щільності у зразку волокна з однією рослини  через малу його кількість практично неможливо. Відомо, що між гнучкістю і лінійною щільністю існує тісний взаємозв’язок, тобто гнучкість волокна одночасно характеризує лінійну щільність матеріалу.

На підставі аналізу якості волокна 39 сортів коефіцієнт позитивної кореляції між гнучкістю і добротністю пряжі дорівнює 0,65 ± 0,124, між тониною  і добротністю пряжі –  0,61± 0,130, а між тониною і гнучкістю –  0,72± 0,113. Як бачимо, ознака гнучкості волокна в більшій мірі взаємозв’язана з добротністю пряжі, ніж з тониною. В той же час між гнучкістю і тониною існує ще більш тісний взаємозв’язок. Враховуючи ці дані, а також результати досліджень професора В.П.Добичина (1957) про те, що у випадку високої кореляції двох ознак якості між собою, в емпіричну формулу для визначення якості продукту можна включати одну з двох. Нами у формулу включено ознаку гнучкості, яку можна легко  визначити і яка тісно взаємозв’язана з тониною волокна.