Характеристика адаптивных свойств сортов и линий озимой мягкой пшеницы по предшественнику горох

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт зерновых культур имени И.Г. Калиненко

ХАРАКТЕРИСТИКА АДАПТИВНЫХ СВОЙСТВ СОРТОВ И ЛИНИЙ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПО ПРЕДШЕСТВЕННИКУ ГОРОХ

Рыбась Ирина Аликовна

младший научный сотрудник

Гуреева Алла Владимировна

канд. с.-х. наук, ученый секретарь

Ростовская область, г. Зерноград

В институте проводятся научные исследования по изучению адаптивности 17 сортов и 6 линий озимой пшеницы по предшественнику горох с использованием различных методик оценки адаптивных свойств. В формировании урожайности за годы исследований (2012-2014 года) основное влияние на показатель «урожайность зерна» оказывают условия среды, на долю которой приходится 78%. Доля генотипов составляет 9,7 % и на специфическое взаимодействие «генотип х среда» приходится 10 %. что позволяет провести расчет адаптивных свойств. Установлено, что варьирование урожайности озимой мягкой пшеницы сильно изменялась в зависимости от условий выращивания и особенностей сортов, урожайность варьировала от 38,7 ц/га у сорта Гарант (2014 г.) до 76,5 ц/га у сорта Лилит (2013 г). Все выделившиеся сорта озимой мягкой пшеницы по предшественнику горох достоверно превысили по урожайности среднюю по опыту. Высокую устойчивость к стрессу проявили сорта Капитан (Ymin-Ymax=-17,8), Краса Дона (Ymin-Ymax=-9,6) и линия 234/07 (Ymin-Ymax=-17,1). В наших исследованиях высокой отзывчивостью на возделывание в различных условиях, пластичностью - сорта Станичная (bi=1,15), Аскет (bi=1,18), Лилит (bi=1,25). Сорта Лилит (111%), Краса Дона (105%) и линии 430/07 (108%), 260/09 (105%) и 771/09 (106%) имеют высокую адаптивность (Yj) и урожайностью. Изучение адаптивных свойств сортов озимой мягкой пшеницы дает возможность выделить адаптивные, пластичные и стрессоустойчивые сорта по основным элементам структуры, формирующим урожайность. Сорта Аскет и Лидия, характеризуется высокой отзывчивостью на возделывание в различных условиях среды. К адаптивным сортам относятся сорта Лидия и Капитан. Стресссоустойчивыми по урожайности являются сорта Капитан, Краса Дона и линия 234/07, по числу зерен в колосе - сорта Капитан, Лилит, Краса Дона и линия 771/09, по массе зерна колоса - сорта Лилит, Краса Дона и линия 771/09

Ключевые слова: ОЗИМАЯ ПШЕНИЦА, УРОЖАЙНОСТЬ, ПРЕДШЕСТВЕННИК, СТРЕССОУСТОЙЧИВОСТЬ, ПЛАСТИЧНОСТЬ, АДАПТИВНОСТЬ

Большое значение для увеличения производства зерна отводится озимым зерновым культурам. Проблема соотношения потенциальной продуктивности и экологической устойчивости культур приобретает все большее теоретическое и практическое значение. Важную роль в повышении величины и качества урожая играет приспособленность культур к местным условиям [1]. урожайность озимый пшеница горох

Одним из важнейших факторов экологической приспособленности сорта является устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды. Контрасность условий по годам очень велика и во многих случаях ее влияние на урожай значительно сильнее, чем действие зональных или территориальных особенностей [2, 3].

По мнению А.В. Алабушева (2013), чем менее благоприятны почвенно-климатические условия, чем выше потенциальная продуктивность сортов, тем меньше их различия по абсолютной величине лимитирующих факторов [4].

В связи с аридизацией климата и потребностью сельхозпроизводителей в новых адаптивных сортах озимой мягкой пшеницы актуальным является изучение адаптивных свойств новых сортов и линий по урожайности и элементам ее структуры по различным предшественникам.

Материалы и методы Исследования проводились с 2012-2014 гг. в отделе озимой мягкой пшеницы ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко. Материалом для исследований послужили 17 сортов и 6 перспективных линий селекции института, высеянных по зернобобовому предшественнику - горох. Опыт закладывался на делянках с учетной площадью 10 м² в четырехкратной повторности. Для оценки адаптивных свойств были использованы: показатель пластичности (bi) по методике S.A. Eberchart, W.A. Rassell; показатель стрессоустойчивости (Ymin-Ymax) по уравнениям Rosielle A.A. Hamblin J. (1981); адаптивная способность (Yi) вычислена по методике Л.А Животкова (1994) с соавторами [5, 6, 7].

Метеорологические условия в годы проведения исследований (2012-2014 гг.) отличались от среднемноголетних значений. В течение вегетационного периода 2011-2012 гг. среднегодовая температура воздуха составила 10,3 °С, что превышало среднемноголетние показатели на 0,6 °С. За указанный период выпало 576,6 мм осадков (99 % от нормы), в том числе осенью - 171,6 мм (130,5 %), зимой - 119,9 мм (82,3 %), весной - 190,2 мм (145,2 %), летом - 94,9 мм (95,7 %).

В ходе вегетации растений в 2012-2013 гг. преобладал повышенный температурный режим - среднегодовая температура воздуха была на уровне 12,1 ⁰С, что выше среднемноголетних данных на 2,5 ⁰С. Уровень влагообеспеченности в указанный период отличался неравномерностью - всего выпало 497,6 мм осадков (85,4 % от нормы), в том числе осенью - 50,4 мм (38,3 %), зимой - 172,4 мм (118,3 %), весной - 122,9 мм (93,8 %), летом - 151,9 мм (87,2 %).

В течение вегетационного периода 2013-2014 гг. среднегодовая температура воздуха составила 10,8 °С, что превышало среднемноголетние показатели на 1,1 °С. За указанный период выпало 520,2 мм осадков (89,3% от нормы), в том числе осенью - 168,4 мм (128,1 %), зимой - 115,1 мм (78,9 %), весной - 137,5 мм (104,9 %), летом - 99,2 мм (56,9 %).

Результаты и обсуждение Наличие взаимодействия «генотип-среда» устанавливается с помощью дисперсионного анализа (для корректного проведения расчетов параметров экологической пластичности). Анализ доли вкладов каждого из факторов показал, что основное влияние на показатель «урожайность зерна» оказывают условия среды, на долю которой приходится 78 %. Доля генотипов составляет 9,7 % и на специфическое взаимодействие «генотип х среда» приходится 10 %, что позволяет провести расчет адаптивных свойств.

Установлено, что варьирование урожайности озимой мягкой пшеницы сильно изменялось в зависимости от условий выращивания и особенностей сортов, урожайность варьировала от 38,7 ц/га у сорта Гарант (2014 г.) до 76,5 ц/га сорта Лилит (2013 г.) (Рис. 1).

Рис. 1 Средняя урожайность выделившихся сортов и линий озимой пшеницы по предшественнику горох, 2012-2014 гг, ц/га

Высокая урожайность в 2012 году была отмечена у сортов Капитан (53,7 ± 3,6 ц/га), Лилит (53,4 ± 3,3 ц/га), Краса Дона (55,3 ± 5,2 ц/га) и линии 260/09 (53,1 ± 3,0ц/га). В 2013 году высока урожайность сформирована у сортов Станичная (71,0 ± 3,5 ц/га), Аскет (70,4 ± 2,9 ц/га), Лилит (76,5 ± 9,0 ц/га) и линий 430/07 (71,5 ± 4,0 ц/га), и 771/09 (70,9 ± 3,4 ц/га). В 2014 году высокой урожайностью обладали сорта Капитан (50,0 ± 0,4 ц/га), Лилит (55,6 ± 6,0 ц/га), Краса Дона (55,3 ± 5,7 ц/га) и линии 430/07 (58,1 ± 8,5 ц/га), 771/09 (55,0 ± 5,4 ц/га). Все выделившиеся сорта озимой мягкой пшеницы по предшественнику горох достоверно превысили по урожайности среднюю по опыту.

Таблица 1

Урожайность и адаптивные свойства выделившихся сортов озимой пшеницы по предшественнику горох, 2012-2014 гг

В условиях резко-континентального климата важный показатель сортов - их устойчивость к стрессу. Этот параметр имеет отрицательный знак, и чем его величина меньше, тем выше стрессоустойчивость сорта.

Высокую устойчивость к стрессу проявили сорта Капитан (Ymin-Ymax = - 17,8), Краса Дона (Ymin-Ymax = - 9,6) и линия 234/07 (Ymin-Ymax = - 17,1).

Об адаптивности сортов к условиям среды судят по пластичности, выраженной коэффициентом регрессии (bi), который значительно выше единицы, относится к сортам хорошо отзывчивым на улучшение условий выращивания. Если bi близок к единице, то сорт наиболее пластичен, хорошо адаптирован к разнообразным условиям среды. Если bi значительно меньше единицы, то сорт пригоден лишь для возделывания на бедном агрофоне или при неблагоприятных климатических условиях. Нулевое или близкое к нулю значение коэффициента регрессии показывает, что сорт не реагирует на изменение среды.

В наших исследованиях высокой отзывчивостью на возделывание в различных условиях, пластичностью - сорта Станичная (bi = 1,15), Аскет (bi = 1,18), Лилит (bi = 1,25). Сорта Лилит (111 %), Краса Дона (105 %) и линии 430/07 (108 %), 260/09 (105 %) и 771/09 (106 %) обладают высокой адаптивностью (Yj) и урожайностью.

В результате проведенных исследований установили значительную вариабельность основных элементов структуры урожая сортов озимой мягкой пшеницы.

Озерненность колоса представляет значительный интерес для селекции и варьирует в зависимости от условий выращивания. В изучаемом опыте данный признак изменялся от 23,7 зерен в 2013 год у сорта Донской сюрприз (2013 г.) до 45,7 зерен - 2012 год у сорта Адмирал (2012 г.). К стрессоустойчивым сортам по числу зерен в колосе относятся сорта Капитан (Ymin-Ymax = - 7,0), Лилит (Ymin-Ymax = - 6,3), Краса Дона (Ymin-Ymax = - 5,2) и линия 771/09 (Ymin-Ymax = - 3,7), имеющие низкие отрицательные значения. Наиболее высокую отзывчивость на воздействия среды по данному признаку получили сорта Аскет (bi = 1,31), Лидия (bi=1,42), Адмирал (bi = 1,39) и линия 260/09 (bi = 1,40), имеющие коэффициент регрессии (bi) значительно выше единицы (табл. 2).

Таблица 2

Адаптивные свойства основных элементов структуры урожая у сортов озимой пшеницы, 2012-2014 гг

Одним из важнейших элементов структуры урожая является масса зерна колоса [8]. Данный признак варьирует в пределах от 0,95 г у сорта Дон 95 в 2013 году до 2,26 г у сорта Капитан в 2012 году. К сортам, сочетающим высокие значения массы зерна колоса, показателей адаптивности и пластичности относятся сорта Аскет (х = 1,68 г, Yj = 112 %, bi = 1,56); Лидия (х = 1,64 г, Yj = 109 %, bi = 1,35) и Капитан (х = 1,76 г, Yj = 117 %, bi=1,67). Стрессоустойчивыми сортами можно считать сорта Лилит (Ymin-Ymax = - 0,4), Краса Дона (Ymin-Ymax = - 3,7) и линия 771/09 (Ymin-Ymax = - 3,7) сформировавшие низкие отрицательные значения признака.

Одним из ведущих структурных элементов, определяющим продуктивность сорта рассматривается масса 1000 зерен. Данный показатель характеризует крупность зерна, а также его плотность: чем крупнее зерно и чем оно более плотно выполнено, тем больше его масса [9, 10].

Масса 1000 зерен изменяется в пределах от 35,5 г у сорта Дон 105 (2013 г.) до 51,4 г у сорта Капитан (2012 г.). Высокую стрессоустойчивостью по данному признаку имели сорта Адмирал (Ymin-Ymax = - 3,7), Краса Дона (Ymin-Ymax = - 1,2) и линия 771/09 (Ymin-Ymax = - 2,6); адаптивностью - сорта Лидия (Yj = 106 %), Капитан (Yj = 108 %) и линия 771/09 (Yj=110%); пластичностью - сорта Аскет (bi = 1,50), Лидия (bi = 1,44), Капитан (bi=2,14) и Лилит (bi = 1,30).

Выводы

Изучение адаптивных свойств сортов озимой мягкой пшеницы дает возможность выделить адаптивные, пластичные и стрессоустойчивые сорта по основным элементам структуры, формирующим урожайность. Сорта Аскет и Лидия, характеризуются высокой отзывчивостью на возделывание в различных условиях среды. К адаптивным сортам относятся сорта Лидия и Капитан. Стресссоустойчивыми по урожайности являются сорта Капитан, Краса Дона и линия 234/07, по числу зерен в колосе - сорта Капитан, Лилит, Краса Дона и линия 771/09, по массе зерна колоса - сорта Лилит, Краса Дона и линия 771/09.

Список литературы

1. Неволина К.Н. Адаптивная способность и стабильность озимых зерновых культур при возделывании в условиях Пермского края/ К.Н. Неволина //Аграрная наука. 2015. № 6. С. 13-15.