Адаптивный потенциал сортов твердой яровой пшеницы омской селекции

Размещено на http://www.allbest.ru

Омский аграрный научный центр

Адаптивный потенциал сортов твердой яровой пшеницы омской селекции

Евдокимов М.Г., Юсов В.С.

Аннотация

В 2005-2017 гг. в условиях лесостепи Омской области провели сравнительное изучение сортов яровой твердой пшеницы Гордеиформе 10, Алмаз, Омский рубин, Ангел, Омская янтарная, Омский корунд, Жемчужина Сибири, Омский изумруд, Омская степная, Омский циркон. Посев проводился 15-16 мая с нормой высева 4,5 млн. Установлено, что новые сорта по адаптивности существенно отличаются от созданных ранее. Сорта Жемчужина Сибири, Омский изумруд, Омская степная характеризуются повышенной засухоустойчивостью, высокой урожайностью (селекционный прогресс составил 1,19 т/га), имеют более высокие показатели сохранности растений и формируют оптимальное количество продуктивных стеблей. В то же время они пластичны, отзывчивы на благоприятные по обеспечению влагой условия и обеспечивают высокий и более стабильный уровень урожайности.

Ключевые слова: ТВЕРДАЯ ПШЕНИЦА, СОРТ, УРОЖАЙНОСТЬ, АДАПТИВНОСТЬ, ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ

Введение

В Западной Сибири твердая пшеница возделывается в степной и южной лесостепной зонах. Это типичный аридный регион с недобором осадков и высокими температурами в отдельные периоды вегетации. Среднегодовое количество осадков в южной лесостепи 300-350 мм, их распределение крайне неравномерно в течение года. В зимние месяцы выпадает 20-25 %, а летом - 50-60 % [1]. Годовой максимум в июле - 60-70 мм, минимум - с января по март (8-10 мм).

Довольно частое явление, в частности, в течение вегетационного периода, - засухи. Они вносят существенные коррективы в производство зерна пшеницы. Проявляются как почвенные, так и воздушные типы засухи, с преобладанием почвенных, а в отдельные годы наблюдаются оба вида засухи. При этом они чаще бывают в первой половине вегетации.

В этой связи большое значение имеют сорта, адаптивные к климатическим зонам, с повышенной засухоустойчивостью и высокой стабильностью, поскольку эти свойства имеют сортовую специфичность [2, 3]. При этом важно, чтобы эти сорта, наряду с засухоустойчивостью, формировали высокий урожай в оптимальные по увлажнению годы [3, 4]. Возможность создания высокоурожайных, отзывчивых на благоприятные условия и адаптированных к засухе в маргинальных регионах сортов убедительно доказана [4].

По мнению А.А. Жученко [5], важнейшей задачей сельскохозяйственной науки является мобилизация адаптивного потенциала растений. На ближайшую перспективу не просматривается конкретных изменений состояния производства в акционерных обществах и фермерских хозяйствах, резкого повышения уровня технологии возделывания твердой пшеницы. Проявляется тенденция к внедрению низкозатратных технологий, к минимальному сокращению технологических операций, что способствует накоплению сорной растительности на полях. Возрастание сорных растений в агробиоценозе пшеничного поля требует повышенной конкурентоспособности, и это имеет особое значение для твердой пшеницы. Основная цель работы - охарактеризовать сорта Омской селекции по адаптивности к условиям Западной Сибири.

1. Условия и методика исследований

Изучение сортов яровой твердой пшеницы Гордеиформе 10, Алмаз, Омский рубин, Ангел, Омская янтарная, Омский корунд, Жемчужина Сибири, Омский изумруд, Омская степная, Омский циркон проводили в сравнительном сортоиспытании СибНИИСХ (с 2018 года Омский АНЦ) в 2005-2017 гг. по методике Госкомиссии [6]. Учетная площадь делянки - 10 мІ, повторность - четырехкратная. Питомники закладывали по чистому пару при посеве 15-16 мая. Посев проводили сеялкой ССФК-7 с нормой высева 4,5 млн. всхожих зерен на гектар. Почва опытного участка - чернозем слабо выщелоченный среднегумусный (6,2%) тяжелосуглинистый. Данные по элементам структуры урожая были получены путем анализа пробных площадок, заложенных на делянках после всходов, данные по урожайности - при учете после уборки делянок. Уборку проводили в фазе полной спелости в третьей декаде августа селекционным комбайном Hege-125. Метеорологические условия в годы проведения исследований были довольно контрастными. С наличием стресса (проявлением засухи) были 2005, 2008, 2010, 2012, 2013, 2014 годы, средние по увлажнению и температурному режиму - 2006, 2015, 2016 годы, благоприятные - 2007, 2009, 2011, 2017 годы [7].

Статистическую обработку представленных результатов проводили методом однофакторного дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [8]. Индекс засухоустойчивости (DSI) рассчитывали по формуле Фишера и Маурера [цит. по 9]. Параметры экологической пластичности рассчитывали по S.A. Eberhart, W.A. Russel в изложении В.А. Зыкина и др. [10]. При этом использовалась компьютерная программа Excel.

2. Результаты исследований

Селекционная работа по созданию сортов твердой пшеницы в Омске прошла несколько этапов. Первый этап связан с именем В.В. Таланова. В 1918 году под его руководством была организована Западно- Сибирская селекционная станция, которую он возглавлял до 1922 года. Первым сортом яровой твердой пшеницы, созданным на Западно- Сибирской селекционной станции, был Гордеиформе 10. Позднее был создан сорт Черноколоска 1. Авторы сорта - Г.П. Высокос, А.В. Вараксин. Сорт был передан на государственное испытание в 1954 году, районирован с 1960 по 1965 гг.

Второй этап - 1959-1989 гг. В этот период В.А. Савицкая создала сорта Алмаз, Омский рубин, Ангел, которые были широко районированы, а также сорта Леукурум 54, Агат, Атлант, Антей [11].

Третий этап - 1989-2018 гг. (лабораторию возглавлял М.Г. Евдокимов). За этот период работы в лаборатории на основании изучения большого и разнообразного набора сортов на различных фонах, проведенных генетических исследований разработаны и дополнены теоретические основы селекции яровой твердой пшеницы в Западной Сибири, предложены модели сортов разных групп спелости. Проработан богатый исходный материал, выделены источники и доноры по ряду признаков, обоснованы подходы подбора пар для гибридизации и предложена стратегия отбора генотипов в гибридных популяциях [12]. Созданы сорта Омская янтарная, Омский корунд, Жемчужина Сибири, Омская степная, Омский изумруд, Оазис (совместно с АНИИСХ), которые включены в Государственный реестр селекционных достижений. Сорта Аметист и Омский кристалл широко использовались в гибридизации. Государственное сортоиспытание в Р. Казахстан проходят сорта Омский циркон и Омская бирюза.

Таблица 1 Происхождение и год районирования (включения в Государственный реестр селекционных достижений) сортов твердой пшеницы Омской селекции

Постепенный селекционный прогресс по урожайности наглядно показан на рис. 1.

Средняя урожайность за 2005-2017 гг. составила у сортов Гордеиформе 10, Алмаз 2,23-2,29 т/га. У сорта Омский изумруд этот показатель достиг 3,42 т/га. Прибавка составила 1,19 т/га.

Показатели, характеризующие адаптивные свойства, также у новых сортов значительно выше, по сравнению со старыми сортами. Экологическая пластичность сортов Омский корунд, Жемчужина Сибири, Омский изумруд была значительно выше, чем у других сортов, и характеризует большую широту нормы реакции и отзывчивость их на более благоприятный комплекс среды (табл. 2).

Рис. 1 Сравнительная урожайность сортов твердой яровой пшеницы омской селекции, средняя 2005-2017 гг.

Таблица 2 Показатели адаптивных свойств сортов твердой яровой пшеницы (средние 2005-2017 гг.)

V - коэффициент вариации, Bi - показатель пластичности, SІd - показатель стабильности, DSI - индекс засухоустойчивости.

Степень засухоустойчивости по индексу, рассчитанному по Фишеру и Мауреру, была выше у сортов Омский циркон, Омский изумруд, Омская степная, Жемчужина Сибири (DSI = 0.778-0.967). Это подтверждается и уровнем урожайности в условиях стресса: данный показатель был равен: у сорта Омская степная - 2,18; Жемчужина Сибири - 2,19; Омский циркон - 2,25; Омский изумруд - 2,50 т/га, в то время как у остальных сортов он составлял от 1,63 до 1,92 т/га. Следует обратить внимание на то, что при благоприятных условиях уровень урожайности у этих сортов, за исключением Омской степной, был намного выше. Максимальная урожайность достигала 4,30-4,79 т/га (на 0,83-1,32 т/га выше, чем у старого сорта Алмаз). В меняющихся условиях наиболее стабильными являются сорта Омская степная, Омский изумруд, Омский циркон (V=26,99-28, 49 %).

Оптимальная густота продуктивного стеблестоя характеризует, прежде всего, адаптивные свойства сорта к определенным условиям среды, поскольку она зависит от многих факторов, воздействующих на растение в течение вегетации. В среднем за годы исследований количество продуктивных стеблей было выше у сортов Жемчужина Сибири, Омский изумруд, Омская янтарная, Омский рубин, Омская степная (381-400 шт./кв. м). У старых сортов эти показатели составили 334-351 шт. (табл. 3).

Таблица 3 Стеблестой и его слагаемые у сортов яровой твердой пшеницы (среднее 2005-2017 гг.)

Преимущество новых сортов произошло за счет повышенной продуктивной кустистости (на 0,10-0,15 шт.) и сохранности растений (на 8,3-18,0 %). Следует отметить, что доля вклада боковых побегов в урожайность зерна у сортов Жемчужина Сибири, Омский изумруд достигала 24,2-28,2 %, а у Омского рубина, Гордеиформе 10, соответственно, - 14,5 и 16,6 %.

Селекционный сдвиг по компонентам урожайности проявился по длине колоса (с 5,73 см у сорта Гордеиформе 10 до 6,25 см - у Жемчужины Сибири и 6,65 см - у Омского изумруда), по количеству колосков в колосе (с 12,9 до 13,9 шт.), по количеству зерен в колосе )с 24,7 до 27,1-27,4 шт.) (табл. 4). Масса зерна в колосе возросла на 0,18-0,20 г. Крупность зерна увеличилась у сортов Омский изумруд и Омский циркон на 3,1-3,7 г, в сравнении с сортом Гордеиформе 10. Причем это преимущество наблюдалось и в экстремальные годы (на 1,3-3,8 г), что также свидетельствует о повышенной адаптивности этих сортов.

Таблица 4 Компоненты урожайности сортов твердой яровой пшеницы (ср. 2005-2017гг.)

Выводы

Таким образом, сравнительное изучение сортов твердой яровой пшеницы разных этапов селекции показало, что новые сорта по адаптивности существенно отличаются от созданных ранее. Сорта Жемчужина Сибири, Омский изумруд, Омская степная характеризуются повышенной засухоустойчивостью, высокой урожайностью (селекционный прогресс составил 1,19 т/га), имеют более высокие показатели сохранности растений и формируют оптимальное количество продуктивных стеблей. Селекционный сдвиг по компонентам урожайности проявился по длине колоса, количеству зерен в колосе, крупности зерна. В то же время они отзывчивы на благоприятные по обеспечению влагой условия и обеспечивают высокий уровень урожайности как в засушливые, так и в увлажненные годы. Максимальная урожайность этих сортов за годы исследований - 4,48-4,79 т/га.

яровой твердый пшеница лесостепь

Список использованных источников

1. Агроклиматические ресурсы Омской области. - Л.: Гидрометеоиздат. - 1971. - 188 с.

2. Rizza F., Ghashghaie J., Meyer S., Matteu L., Mastrangelo AM., Badeck F. Constitutive differences in water use eficiency between two durum wheat cultivars. Field Crop Research. - 2012, 125. - PP. 49-60.

3. De Vita P., Li Destri Nicosia O., Nigro F., Platani C., Riefolo C., Di Fonzo N., Cattivelli L. Breeding progress in morpho-physiological, agronomical and qualitative traits of durum wheat cultivars released in Italy during the 20th century. Eur. J. Agr. -2007, 26. - PP. 39-53.

4. Rajaram S. Is Conventional Plant Breeding Still Relevant? Increasing wheat production in Central Asia through science and international cooperation. Proceedings of the first Central Asia wheat conference. - Almaty, Kazakhstan - 2003, 1-4.

5. Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений. - Кишинев: Штиинца. - 1988. - 766 с.

6. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - М.: Госкомиссия по сортоиспытанию с.- х. культур. - 1985, вып. 1. Общая часть. - 269 с.

7. Агрометеорологический бюллетень. - Омск, Омский ЦГМС. - 2005-2017 гг.

8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос. - 1973. - 335 с.

9. Янченко В.И., Розова М.В., Мельник В.М. Использование засухоустойчивого генофонда твердой яровой пшеницы в создании высокоадаптивных сортов сибирского экотипа. Вестник региональной сети по внедрению сортов пшеницы и семеноводству. - Алматы. - 2004, 1-2 (7-8). - С. 31-36.

10. Зыкин В.А., Мешков В.В., Сапега В.А. Параметры экологической пластичности сельскохозяйственных растений, их расчет и анализ. - Новосибирск. - 1984. - 24 с.

11. Савицкая В.А. Результаты и перспективы селекции твердой пшеницы // Селекция и семеноводство. - 1980, №4. - С. 17-18.

12. Евдокимов М.Г. Селекция яровой твердой пшеницы в Сибирском Прииртышье. - Омск: Издательство Сфера. - 2006. - 219 с.

Цитирование:

13. Евдокимов М.Г., Юсов В.С. Адаптивный потенциал сортов твердой яровой пшеницы омской селекции // АгроЭкоИнфо. - 2018, №4.

Размещено на Allbest.ru