1 ISSN 1330-7142
UDK = 635.07:633.358
PROCJENA STABILNOSTI PRINOSA ZRNA GRAŠKA (Pisum sativum L.)
T. Čupić (1), S. Popović (1)
, Marijana Tucak (1), M. Stjepanović (2), Sonja Grljušić (1)
Izvorni znanstveni članak
Original scientific paper
SAŽETAK
Cilj rada bio je utvrditi prinos i procijeniti stabilnost prinosa zrna graška novostvorene linije JSG-1 (sorta u priznavanju) te je usporediti sa sortama stranog porijekla u agroekološkom području Istočne Hrvatske. Pokus je bio postavljen na pokusnom polju Poljoprivrednog instituta Osijek po slučajnom blok rasporedu u četiri repeticije u razdoblju od pet godina (1998. – 2002.). U pokusu je korišteno šest (pet stranih i jedna domaća) sorti : Eiffil, Erbi, JP-5, JSG-1(u priznavanju), Törsz i Baccara. Parametri stabilnosti izračunati su primjenom metode grupiranja po Francisu i Kannenbergu (1978.) i modelom individualnih procjena stabilnosti po Eberhart i Russel (1966.) metodi. Po Francis i Kannenberg metodi sorte Eiffil, Erbi, JSG-1 i Baccara bile su u grupi I, koja se odlikuje visokim prinosom i malim koeficijentom variranja svojstva te predstavljaju sorte stabilnog prinosa. Prema koeficijentu regresije i varijanci odstupanja od regresije najstabilnija je bila sorta JSG-1 (bi=1,06 i S2di=0,010), dok je najmanju stabilnost pokazala sorta Törsz
(bi=0,67 i S2di=0,160). U skupinu nestabilnih sorti, adaptabilnih na visokoprinosne okoline, svrstana je
Baccara (bi=1,22 i S2di=0,034 ).
Ključne riječi: grašak, prinos zrna, parametri stabilnosti
UVOD
Jari stočni grašak (Pisum sativum L.) je kultura koja se, zbog visoko vrijednih bjelančevina u zrnu (Kolak, 1994.), često koristi u hranidbi stoke (Kalivoda, 1990.), a naročito svinja (Černy i sur., 1994.).
Po sadržaju bjelančevina u zrnu nalazi se između soje i žitarica (Gatel i sur., 1990.).
Cilj većine oplemenjivačkih programa je kreiranje sorti visokog i stabilnog prinosa u različitim
okolinama.
Vrijednost neke sorte u proizvodnji ne ovisi samo o ekspresiji genetskog potencijala za prinos, već i o sposobnosti zadržavanja vrijednih svojstava u različitim uvjetima okoline. Rezultat interakcije
genotipa (sorte) i okoline odražava se u adaptabilnosti i stabilnosti sorte (Borojević, 1992.). Sorte
široke adaptabilnosti daju stabilne prinose u širokom uzgojnom području, dok one uske adaptabilnosti
ostvaruju visoke prinose u povoljnim okolinama, a niske prinose u nepovoljnim (Oka, 1967.). Postoji
nekoliko metoda koje omogućuju analizu prilagodljivosti genotipa okolinama (Linn i sur., 1986.), a
temelje se na dva različita koncepta stabilnosti (biološki i agronomski), koje je definirao Becker (1981.). Stabilan genotip prema biološkom konceptu odlikuje se što manjom varijancom u svim istraživanim okolinama, tj. varijanca mu je nula. Prema agronomskom konceptu, stabilan genotip
odlikuje se što manjim odstupanjem od prosječne reakcije okoline.
U Republici Hrvatskoj već nekoliko godina raste interes za proizvodnjom jarog stočnog graška zbog
relativno niskih troškova proizvodnje, kratke vegetacija i zadovoljavajućeg prinosa zrna (Popović i
sur., 2002.). Na sortnoj listi RH sve priznate sorte su introdukcije (Sortna lista 2002.), a u široj proizvodnji najzastupljenija je sorta Baccara. U 2002. godini prijavljena je proizvodnja sjemena te
sorte na 95 ha (podaci Zavoda za sjemenarstvo i rasadničarstvo RH). Klimatske prilike u istočnoj Hrvatskoj (regija uzgoja svinja) jako variraju, a time utječu na visinu prinosa zrna, koja se kreće od
1,164 do 4,630 kg/ha (Popović i sur., 1985. i 1992., Stjepanović i sur., 1996.). Jedan od osnovnih
ciljeva oplemenjivanja graška je visok prinos, koji ovisi o genetskom potencijalu sorte. Sorte najbolje
(1) Mr sc. Tihomir Čupić, dr.sc. Svetislav Popović, mr.sc. Marijana Tucak i mr.sc. Sonja Grljušić -
Poljoprivredni institut Osijek, Južno predgrađe 17, 31000 Osijek, (2)Prof. dr.sc. Mirko Stjepanović – fakultet
Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku, Poljoprivredni fakultet, Trg Sv. Trojstva 3, 31000 Osijek
2 iskorištavaju genetski potencijal u uvjetima okoline kreiranja i selekcije te se mogu ciljano kreirati za
određeno agroekološko područje. Stoga smo u okviru programa oplemenjivanja graška u ranim fazama selekcije izdvojili i testirali najperspektivniju liniju (JSG-1).
Cilj ovoga rada bio je utvrditi visinu i stabilnost prinosa zrna graška novostvorene linije i usporediti je
sa standardom Baccara i drugim sortama stranog porijekla u klimatskim uvjetima istočne Hrvatske.
MATERIJAL I METODE
Istraživanje je provedeno na pokusnom polju Poljoprivrednog instituta Osijek (tip tla eutrični kambisol), po slučajnom blok rasporedu u četiri ponavljanja, a trajalo je pet godina (1998., 1999., 2000., 2001. i 2002. godine). Veličina osnovne parcele bila je 10 m2
Istraživano je šest sorti jarog stočnog graška iz različitih geografskih područja. U pokusu su bile sorte:
Eiffil (Francuska), Erbi (Austrija), JP-5 i Törsz (Mađarska), JSG-1 (Hrvatska, u priznavanju) i Baccara (Francuska, standard u Hrvatskoj).
(5 m x 2 m).
Prinos zrna istraženih sorti statistički je obrađen analizom varijance kombiniranom po godinama istraživanja. Značajnosti razlika prinosa između sorata i godina testirane su LSD testom. Za procjenu
parametara stabilnosti korištene su metoda grupiranja sorti po Francisu i Kannenbergu (1978.) i analiza regresije (koeficijent regresije bi i varijanca odstupanja od regresije S2di) po modelu Eberharta
i Russella (1966.). Stabilne sorte po metodi grupiranja nalaze se u grupi I, dok su po modelu koeficijenta regresije stabilne sorte, kod kojih je bi =1, a odstupanje od regresije S2di = 0, uz što veći
prosječni prinos sorte. Radi utvrđivanja korelacije istraživanog svojstva i stabilnosti izračunata je
korelacija ranga (r).
Klimatske prilike tijekom istraživanja
Klimatski podaci (srednje mjesečne temperature i količina oborine) za razdoblje od 1998.-2002.
godine, tijekom vegetacije graška, prikazane su u Tablici 1. Prosječna mjesečna temperatura zraka u ožujku 2001. godine bila je viša nego u ostalim godinama, što je omogućilo pravovremeno i brzo nicanje graška. Količina oborina tijekom perioda vegetacije graška po godinama istraživanja jako se razlikovala, a posebno se isticala 2000. godina kao izrazito sušna. Najviše oborina bilo je u 2001. godini, koja je ujedno imala i najbolji raspored oborina tijekom vegetacije graška.
Tablica 1. Srednje mjesečne temperature zraka ( °C) i količina oborina (mm) po godinama istraživanja
Table 1. Mean month air temperature ( °C) and rainfall amount (mm) for years
Mjesec Month
Temperatura zraka - Air temperature ( °C) Oborine – Rainfall (mm)
1998. 1999. 2000. 2001. 2002. 1998. 1999. 2000. 2001. 2002. Ožujak
March 4,8 8,2 7,0 9,9 8,5 21,2 28,7 41,0 82,5 9,4 Travanj
April 12,6 12,6 14,9 10,8 11,5 53,5 44,9 27,4 71,5 57,6 Svibanj
May 16,2 17,3 18,4 18,4 19,1 48,6 88,8 26,1 59,0 155,6 Lipanj
June 21,4 20,0 22,5 18,1 22,1 26,1 149,6 9,6 238,9 48,1 Ukupno
Total - - - - - 149,4 312,0 104,1 451,9 270,7
REZULTATI I RASPRAVA
Analiza varijance (Tablica 2.) pokazala je značajnu fenotipsku varijabilnost za prinos zrna između
istraživanih sorti graška. Značajne razlike između godina pokazuju da su godine u kojima su provedena istraživanja bile klimatski različite. Analizom varijance utvrđeno je postojanje interakcije
3
Tablica 2. Rezultati analiza varijance kombinirane za jednu lokaciju u pet godina
Table 2. Results of combined analysis variance for one location in five year
Izvor
Source df MS F – eks
F-tab
0,05 0,01
Godina - Year 4 49,189 105,532** 3,06 4,89
Sorta – Cultivar 5 8,184 35,209** 2,34 3,27
Sorta x godina
Cultivar x Year 20 0,687 2,955** 1,71 2,13
Greška - Error 75 0,232 - - -
*,** F-test značajnosti na razini P=0,05, odnosno P=0,01. / *,** F- significancy test at P=0,05 and P=0,01 level
Prosječan prinos (Tablica 3.) zrna graška za sve sorte u 1998. godini iznosio je 2,545 t/ha, a po
sortama se kretao od 1,410 t/ha (Törsz ) do 3.205 t/ha (Erbi). U 1999. godini prosječan prinos zrna
graška iznosio je 1,623 t/ha, dok je prinos sorti varirao od 0,990 t/ha (Törsz) do 1,895 t/ha (JSG-1).
Prosječan prinos zrna u 2000. godini kretao se od 1,840 t/ha (JP-5) do 2,885 t/ha (Erbi), odnosno u prosjeku 2,472 t/ha. U 2001. godini ostvaren je prosječan prinos zrna graška 5,410 t/ha, dok je
variranje po sortama iznosilo od 3,572-6,353 t/ha (Törsz – Baccara). Prosječan prinos svih sorti u
2002. godini iznosio je 3,098 t/ha, dok se po sortama kretao od 1,600 t/ha (JP-5) do 3,750 t/ha
(Baccara). Razlike u prinosu po godinama istraživanja bile su značajne na razini P=0,01, a značajno najviši prosječan prinos zrna ostvaren je 2001. godine. Značajno najniži prinos ostvaren je 1999.
godine, dok je prosjek za pet godina istraživanja iznosio 3,030 t/ha. Dobivene razlike u prinosu zrna
treba povezati s različitim klimatskim prilikama po godinama, a naročito pri usporednoj analizi 1999. i 2001. godine, koje su slične po prosječnim mjesečnim temperaturama i oborinama. Razlike u klimi
između navedenih godina mogu se uočiti tek pri analizi srednjih dnevnih i ekstremnih temperatura.
U prosjeku pet godina prinos graška po sortama opravdano se razlikovao na razini P=0,01. Najviši prinos zrna ostvarila je sorta Erbi (3,493 t/ha), koji se nije značajno razlikovao od prinosa sorti
Baccara, JSG-1 i Eiffil na razini P=0,01(Tablica 3.). Opravdano najniži prinos zrna na razini P=0,01 imao je Törsz (2,116 t/ha), osim u odnosu na sortu JP-5. Razlike između sorata u prinosu zrna su
očekivane, jer se radi o materijalu (sorta) različitog geografskog porijekla. Razlozi ovoj tvrdnji mogu
se potkrijepiti i statistički opravdanom interakcijom sorta x godina na razini značajnosti P=0,01. Tablica 3. Prosječni prinos zrna graška (t/ha) po sortama i godinama istraživanja
Table 3. Mean pea grain yield (t/ha ) per cultivars and years
Sorta \ Godina Cultivar\ Year
Prinos zrna / Yield grain (t/ha) Prosjek sorte Cultivar mean
1998. 1999. 2000. 2001. 2002.
Eiffil 3,030 1,758 2,593 6,042 3,563 3,397
Erbi 3,205 1,813 2,885 6,153 3,408 3,493
JP-5 2,130 1,477 1,840 4,455 1,600 2,301
JSG-1 2,858 1,895 2,742 5,888 3,628 3,402
Törsz 1,410 0,990 1,970 3,572 2,640 2,116
Baccara 2,635 1,805 2,800 6,353 3,750 3,469
Prosjek godine
Annual mean 2,545 1,623 2,472 5,410 3,098 3,030
LSD
sorta / cultivar
0,303
0,05 LSD
godina / year
0,277
0,05 LSD
S x G / C xY
0,679
0,05
0,403
0,01 0,01 0,368 0,01 0,900
Procjena stabilnosti sorti na prinos zrna graška izvršena je metodom grupiranja testiranih materijala u
različite grupe stabilnosti, na osnovu prosječne vrijednosti i koeficijenta varijabilnosti sorata (Frances i
Kannenberg, 1978.). Prema dobivenim procjenama stabilnosti testirane sorte razlikuju se u prosječnoj
4 sorte: Erbi, Eiffil, JSG-1 i Baccara (Dijagram 1.). Jedino se sorta JP-5 može uvrstiti u grupu IV., grupa vrlo velike varijabilnosti i niskog prinosa, tj. grupa niskog i nestabilnog prinosa. Grupa III. je postojana, ali prema navodima autora metode smatra se nestabilnom zbog toga što je karakterizira nizak prinos u većini okolina. U grupi III. prema dobivenim rezultatima nalazi se sorta Törsz. Ako promatramo individualne reakcije sorti graška unutar grupe I., a posebno sorte JSG-1 i sorte Baccara,
primjećujemo male razlike između prinosa zrna testiranih sorti bez obzira na različitost okolina u
kojima su testirane, što je obilježje sorti stabilnog prinosa i široke adaptabilnosti.
Törsz
JP-5 Erbi
Eiffil
JSG-1 Baccara
2 2,5 3 3,5 4
44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55
C.V. %
Prosječni prinos zrna/
Mean grain yield
( t/ha )
I grupa II grupa
III grupa IV grupa 50,23
3,03
Dijagram 1. Frances i Kannenberg dijagram stabilnosti za istraživane sorte graška
Diagram 1. Frances and Kannenberg stability diagram at investigated Field pea cultivars
Promatranjem individualnih reakcija sorata graška na raznolike okoline, pomoću koeficijenta regresije
bi i odstupanja od regresije S2di , može se zapaziti da neke sorte imaju veću a neke manju stabilnost
prinosa zrna (Grafikon 1.). Prema dobivenim prosječnim vrijednostima i parametrima stabilnosti,
najstabilnija sorta po prinosu zrna bila je sorta JSG-1 (bi=1,06 i S2di=0,010). Vrijednosti koeficijenta
regresije bi>1 ukazuju na specifično adaptabilan genotip u povoljnim uvjetima okoline, tj. ispod
prosječnu stabilnost i veću prilagodljivosti visokoprinosnim okolinama. Sorte Erbi (bi=1,12 i
S2
di=0,034 ), Eiffil (bi=1,13 i S2di=0,025) i Baccara (bi=1,22 i S2di=0,034 ) mogu se opisati kao sorte
koje daju izrazito visoke prinose u povoljnim uvjetima okolina, kao što su bile 2001. i 2002. godina,
ali već male promjene uvjeta okoline utječu na smanjenje prinosa (1998. i 1999. godina). U skupinu nestabilnih sorti, ili bolje rečeno specifično adaptabilnih na nepovoljne i niskoprinosne okoline, svrstane su sorte JP-5 (bi=0,80 i S2di=0,257) i Törsz (bi=0,67 i S2di
Izračunata korelacija ranga bila je srednje jaka za prinos zrna i iznosila je r= 0,457
=0,160). Iste ostvaruju iznadprosječne prinose u niskoprinosnim okolinama, ali ostaju neosjetljive na promjene uvjeta
okoline, te se pokazuju kao nestabilne promatrajući oba parametra stabilnosti (Tablica 4.).
n.s. ,ali nije bila
5 Grafikon 1. Odnos prosječnog prinosa (t/ha) i parametara stabilnosti
Graph 1.The relation of average yield and stability parameters
Tablica 4. Procijenjeni parametri stabilnosti i prosječan prinos zrna za pet godina istraživanja Table 4. Estimated stability parameters and mean grain yield for five years investigations
Sorta Cultivar
Prosječan prinos
Mean yield
t/ha Rang-Range
Koeficijent regresije Regression coefficient
bi Rang - Range
Odstupanje od regresije Deviacions mean square
S2
di
Eiffil 3,397 4 1,13 3 0,025
Erbi 3,493 1 1,12 2 0,034
JP-5 2,301 5 0,80 4 0,257
JSG-1 3,402 3 1,06 1 0,010
Törsz 2,116 6 0,67 6 0,160
Baccara 3,469 2 1,22 5 0,034
Prosjek-Mean 3,030 1,00
Korelacija ranga
Range correlation 0,457
n..s.
ZAKLJUČAK
Na osnovu dobivenih rezultata prinosa zrna i analize stabilnosti šest sorata graška na lokaciji Osijek u razdoblju od pet divergentnih godina (1998.-2002.), mogu se donijeti sljedeći zaključci:
Značajnost varijabilnosti prinosa zrna graška uvjetovana je varijabilnošću sorte, varijabilnošću godina istraživanja i varijabilnošću interakcije sorte i godine.
Najviši prosječan prinos imala je sorta Erbi (3,493 t/ha), a najniži sorta Törsz (2,116 t/ha), dok je po godinama najviši prinos postignut u 2001. godini (5,401 t/ha), a najniži u 1999. godini (1,623 t/ha). Najstabilnije sorte za prinos zrna po biološkom konceptu (Fransis i Kannenberg metoda) bile su sorte Erbi, Eiffil, JSG-1 i Baccara iz grupe I., dok se sorta Törsz pokazala nestabilnom (grupa IV.). Prema agronomskom konceptu (Eberhart i Russel model) sorta JSG-1 ispoljila je najveću stabilnost (bi=1,06
i S2
di=0,010), a najveću nestabilnost sorta Törsz (bi=0,67 i S2di
Korelacija ranga između visine prinosa i stabilnosti svojstva nije bila značajna (r= 0,457=0,160). n.s
Dobiveni rezultati ukazuju na visok i stabilan prinos zrna domaće "sorte" JSG-1 (u priznavanju), što
ovoj sorti otvara mogućnost komercijalnog širenja nakon priznavanja.
6 LITERATURA
1. Becker, H.C. (1981): Correlations Among Some Statistical Measures of Phenotypic Stability. Euphytica 30: 835-840.
2. Borojević , S. (1992.): Principi i metodi Oplemenjivanja bilja. Naučna knjiga - Beograd.
3. Černy Tajana, Černy, Z., Grbeša, D., Homen Biserka, Pintar, A. (1994.): Hranidbena vrijednost graška u tovu svinja. Krmiva 36(5 ): 211.-216.
4. Eberhart, S.A., Russell, W.A. (1966): Stability Parameters for Coparing Varieties. Crop Science, 6: 36–40.
5. Francis, T.R., Kannenberg, L.W. (1978): Yield Stability Studies in Short – Season Maize. I. A Descriptive Method for Grouping Genotypes. Canadian Journal of Plant Science, Num. 58, 10291034.
6. Gatel, F., Grosjean, F. (1990): Composition and Nutritive Value of Peas for Pigs: A Review of Europiean Results. Livestock Prod. Sci., 26:155-175.
7. Kalivoda, M. (1990.): Krmiva. Školska knjiga – Zagreb, 40.
8. Kolak, I. (1994.): Sjemenarstvo ratarskih i krmnih kultura. P.451, Zagreb.
9. Linn, C.S., Binns, M.R., Lefkovitch, L.P. ( 1986.): Stability Analysis: Where Do We Stand? Crop Sci. 26:894–900.
10. Oka, J.I. (1967): Adaptability for seasons and locations and yield stability in crop varieties. Recent Adv. In Breeding (Tokyo) 8: 42-47.
11. Popović, S., Stjepanović, M., Bošnjak, D., Zorić J. ( 1985.): Bob, Slatka Lupina i Stočni Grašak u
proizvodnji zrnenih proteinskih hranjiva. V. Jugoslavenski simpozijum o Krmnom Bilju, Banja Luka 5.- 8. juna. Sinopsisi Referata knjiga I; 120.-123.
12. Popović, S., Stjepanović, M. (1992.): Genetski potencijal različitih sorti stočnog graška u
proizvodnji zrna. Sjemenarstvo 9 (2-3):105.-110.
13. Popović, S., Stjepanović, M., Grljušić S., Čupić, T., Tucak, M., Bukvić, G. (2002.): Prinos i kakvoća zrna jarog stočnog graška. Krmiva 44 (4):191.-197.
14. Stjepanović, M., Popović, S., Grljušić, S., Bukvić, G. (1996): Peas production and productions possibilities in Croatia. Szarvas 1996. Conference of the Production Field Pea in Hungary May, 20. – 22. 1996. Oral presentation.
15. .……… Sortna Lista za 2002. Godinu. Stočni grašak. Zavod za sjemenarstvo i rasadničarstvo, str. 65, 2002.
ESTIMATION OF PEA GRAIN YIELD STABILITY (Pisum sativum L.)
SUMMARY
The paper aimed to determine yield and estimate pea grain yield stability of newly-created lines JSG-1 (cultivar in recognition process) as well as compare with foreign origin cultivars in agroecological area of east Slavonia. The trial was set up by a randomized block design on the experimental field of Agricultural Institute Osijek in four replicates in the five-year period (1998 – 2002). Six (five foreign and one inland) cultivars were included by the trial: Eiffil, Erbi, JP-5, JSG-1 (in a recognition process), Torsz and Baccara. Stability parameters were calculated by the grouping method after Francis and Kannenberg (1978) and by the model of individual stability estimation after Eberhart and Russel method (1966). According to Francis and Kannenberg, cultivars Eiffil, Erbi, JSG-1 and Baccara belonged to group I known for high yield and low trait varying coefficient, thus, represent stabile yield cultivars. According to regression coefficient and regression deviation variance the most stabile cultivar appeared to be cultivar JSG-1 (bi =1.06 and S2di=0.010) and the
lowest one was Torsz (bi =0.67 and S2di =0.160). Cultivar Baccara (bi = 1.22 and S2di =0.034) was comprised
by the group of unstabile and adaptible for high-yielding environments.
Key- words: pea, grain yield, stability parameters
