Биологические критерии селекции озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК: 633.11:631.527:575.0

Биологические критерии селекции озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа

06.01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Нурбеков Сабит Идрисович

Алмалыбак 2010

Работа выполнена в ТОО «Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства» АО «КазАгроИнновация»

Научный консультант: докторбиологическихнаук профессор академик НАН РК, РАСХН, УААН Уразалиев Р.А.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Сеилова Л.Б.

доктор биологических наук, профессор Сулейменова С.Е.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Бакирулы К. Б.

Ведущая организация: Институт биологии и биотехнологии растений Национального центра биотехнологии РК, МОН РК

Защита состоится «29» декабря 2010 года в 14 ⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета ОД 55.05.01. при ТОО Казахском научно-исследовательском институте земледелия и растениеводства

по адресу: 040909 Алматинская область, Карасайский район, п. Алмалыбак. ул. Ерлепесова 1. Тел/Факс: 8(727)388-39-25

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТОО «Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства» АО «КазАгроИнновация»

Автореферат разослан « 29 » __ноября___ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук К.М. Булатова

пшеница озимый селекционный продуктивность

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Среди мировых источников продовольствия, пшеница занимает ведущее место наряду с рисом, кукурузой, картофелем. Мягкая пшеница (Triticum aestivum) является основным хлебным растением мира. Она обеспечивает хлебом более половины населения земного шара, поэтому в мировом производстве пшеницы ее удельный вес превышает 90%.

На юге и юго-востоке Казахстана под посевами озимой пшеницы заняты, в основном, зоны полуобеспеченной и необеспеченной осадками богары, а также предгорная и среднегорная влагообеспеченные зоны. Из общей площади занятых пшеницей 90% относятся к сухостепным неполивным и пустынно-степным богарным землям и лишь 10% или порядка 115 тыс. га возделывается в условиях регулярного орошения.

В настоящее время посевная площадь озимой пшеницы в Казахстане составляет около 800 тыс. га. 85% озимой пшеницы размещены в условиях умеренно-сухой, сухой и жаркой зоны, представленные в основном сухими степями расположенных около 600м над уровнем моря.

В период роста и развития озимой пшеницы, в данной зоне происходит быстрое нарастание почвенной засухи от весны к лету и острый дефицит влаги, как в почве, так и в воздухе в период формирования и налива зерна, что обуславливает запалы зерна и ведет к снижению урожая

Такие условия чаще всего создаются в зонах необеспеченной богары. В связи с чем создание жаро-засухоустойчивых, адаптированных к этим условиям и, вместе с тем, характеризующихся комплексной устойчивостью к грибным болезням, высоким качеством зерна сортов озимой пшеницы весьма актуально.

Исследования проведены в 1975-2009гг. на богарных стационарных участках ТОО «Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства» АО «КазАгроИнновация» в соответствии с общегосударственными отраслевыми программами НИР, комплексной программой «Озимая пшеница агроэкотипов комплексной селекции» (ОПАКС, 1980).

Представленная диссертационная работа является составной частью комплексных селекционных работ, выполненных в соответствии со следующими научно-техническими программами:

01.02. «Создать скороспелые сорта озимой пшеницы для возделывания в условиях сухих степей юго-востока Казахстана с потенциальной урожайностью по непаровым предшественникам 20-25ц/га, по пару 30-35ц/га» (1976-1980 гг.);

01.;01.01.32;ОЦ.032. «Создать и внедрить сорт озимой «сильной пшеницы» для засушливых районов с урожайностью 20-25ц/га, вегетационным периодом 230-235 дней, высотой растения не более 100 см» (1981-1985 гг.);

03.06.01.13.Р8. «Создать и передать на Государственное сортоиспытание среднеспелый сорт озимой пшеницы для неполивной зоны на необеспеченной осадками богары юго-востока Казахстана с потенциальной урожайностью 50-70ц/га, высотой растений 110-115 см» (1986-1990 гг.);

01.04.02. «Создать и передать на государственное сортоиспытание высокоурожайные морозо-и зимостойкие, адаптивные к различным условиям среды сорта озимой мягкой пшеницы, устойчивые к болезням и вредителям с качеством зерна, соответствующим ГОСТу для сильных пшениц». Для неполивных и богарных земель с урожайностью не ниже 30ц/га. (1991-1995 гг.);

02.02.03.12Р «Создание, сохранение и использование генофонда зерновых и других культур». Создать сорта озимой пшеницы для неполивных и богарных земель с урожайностью озимой мягкой пшеницы не ниже 30ц/га. (1996-2000 гг.);

01.03.01.01.Н1.1.3.8.3 «Создать и внедрить в производство новые высокопродуктивные, неполегающие, устойчивые к болезням и вредителям, неблагоприятным условиям среды сорта озимой мягкой пшеницы поливного, неполивного и сухостепного агроэкотипов». (2001-2005 гг.);

Бюджетная программа 042 «Прикладные научные исследования в области агропромышленного комплекса». По теме: 01.03.01.01. «Селекция устойчивых к абиотическим стрессам среды, с качеством зерна «сильной пшеницы» сортов озимой мягкой пшеницы для богарных и неполивных земель южного, восточного, западного Казахстана с урожайностью 35-40ц/га» (2006-2009 гг).

Цель исследований

Разработать биологические критерии оценки и отбора селекционных образцов озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа. Создать комплексно-ценные линии и сорта озимой мягкой пшеницы богарного направления.

Задачи исследования

-Выделить доноры хозяйственно-биологических признаков и на базе этого провести системные скрещивания. Сформировать коллекцию исходного материала озимой пшеницы и передать в национальный генофонд (отдел генофонда КазНИИЗиР).

-Установить параметры генотип-средовых взаимодействий продуктивности и структуры элементов слагаемых продуктивности.

-Установить корреляционные связи между элементами структуры продуктивности в условиях вертикальной поясности юго-востока Казахстана.

-Разработать эффективные методы оценки и отбора селекционного материала в процессе селекционных работ.

- Провести межвидовые скрещивания пшеницы и гибридологический анализ гибридов I и II поколений. Выделить наиболее адаптированные виды в условиях сухой степи, с целью широкого привлечения их в гибридизацию

- Разработать модели создаваемых сортов озимой мягкой пшеницы сухостепного и неполивного агроэкотипов

- Создать и передать на Государственное сортоиспытание новые адаптивные сорта озимой мягкой пшеницы богарного направления, соответствующие моделям южно-казахстанского сухостепного и неполивного агроэкотипов.

Научная новизна

- Выделены лучшие сортообразцы из коллекции различных стран мира в качестве источников и доноров хозяйственно-ценных признаков и биологических свойств. На основе которых созданы новые формы и сорта озимой мягкой пшеницы.

– Впервые, в различных условиях возделывания (парового и непарового предшественника) в условиях сухой степи юго-востока Казахстана и полуобеспеченной богары КазНИИЗиР методом генотип-средовых взаимодействий оценены сорта и линии озимой мягкой пшеницы селекции КазНИИЗиР богарного направления. Разработаны параметры экологической пластичности и стабильности по наиболее важному показателю продуктивности и структуры элементов слагаемых продуктивности.

- Впервые, в условиях вертикальной поясности юго-востока Казахстана (горы, предгорье, сухая степь), определены корреляционные связи количественных признаков, структуры элементов слагаемых продуктивности лучших образцов коллекции, что вносит существенный вклад в теорию отбора.

- Впервые, в условиях богары сухой степи по паровым и непаровым предшественникам, установлены критерии оценки и отбора селекционных образцов.

-Установлен широкий спектр формообразовательного процесса по морфологическим и биологическим признакам от межвидовых скрещиваний, что позволило производить отбор многочисленных хозяйственно-ценных признаков и свойств. Выделены виды пшеницы, характеризующиеся высокой засухоустойчивостью, способствующие созданию сортов озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа. В ГКСИСК передан засухоустойчивый, высокоурожайный сорт озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа с качеством зерна, соответствующие ГОСТу для «сильной» пшеницы.

-Разработаны модели сортов озимой мягкой пшеницы сухостепного и неполивного агроэкотипов для зон богарного земледелия.

- На основе разработанных отделом методов, за период активной селекционной работы, проведено более 7300 комбинации скрещивания, получено более 876000 гибридных семян, проанализировано более 420000 селекционных номеров (линии) по разделу селекции озимой пшеницы богарного направления, помимо селекционной работы поливного направления, которые не менее эффективно использовались в селекционной работе.

- Созданы 36 новых сортов озимой мягкой пшеницы богарного направления. Из которых 12 сортов сухостепного агроэкотипа с комплексом хозяйственно-ценных признаков и биологических свойств допущены к использованию в условиях Республики Казахстан, Кыргызстан, Таджикистан и Туркменистан и в отдельных регионах России (с долей авторства соискателя в основном от 20 до 45%).

Практическая значимость работы:

- Теоретические разработки данной диссертации явились основой при выполнении селекционной работы по созданию сортов озимой пшеницы богарного направления.

- Созданные новые сорта, линии и гибридные популяции озимой пшеницы, широко используются в селекционных программах КазНИИЗиР, и другими НИУ.

- На основании разработанных параметров модели сортов неполивного и сухостепного агроэкотипов созданы 12 новых, продуктивных, жаро- и засухоустойчивых по качеству зерна «сильных» и наиболее ценных сортов озимой мягкой пшеницы неполивного и сухостепного агроэкотипов: ОПАКС-1, Зернокормовая 50 (Пиротрикс 50), Стекловидная 24, Наз, Юбилейная 60, Дербес, Раусин, Карасай, Жадыра, Майра, Расад. Все вышеперечисленные сорта занесены в Гос. Реестр селекционных достижений и допущены к использованию в Республиках Казахстан и Центральной Азии: в Кыргызстане, Таджикистане, Туркменистане, в отдельных регионах России. Они широко возделываются в производстве в вышеназванных Республиках и занимают площади посевов более 1млн.га.

На защиту выносятся следующие положения:

- Принципы подбора родительских компонентов для гибридизации и особенности системных скрещивании;

– Генотип-средовые взаимодействия допущенных к использованию и перспективных сортов озимой мягкой пшеницы богарного направления селекции КазНИИЗиР;

– Параметры экологической пластичности и стабильности сортов озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа;

– Корреляционные взаимоотношения количественных признаков в зависимости от условий возделывания;

– Межвидовые скрещивания. Наследование хозяйственно-биологических признаков от межвидовых скрещиваний;

- Модели создаваемых сортов озимой мягкой пшеницы богарного направления;

- Новые сорта и сортообразцы озимой мягкой пшеницы богарного направления - как практический результат теоретических и поисковых исследований.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались: на заседаниях Ученого Совета Казахского НИИ земледелия им. В.Р.Вильямса (1975-2002); Научно-производственного центра земледелия и растениеводства (2003-2007); Казахского НИИ земледелия и растениеводства (2008-2009); на Республиканских, международных конференциях по вопросам генетики, селекции, физиологии, биохимии и биотехнологии сельскохозяйственных культур, в частности: на У111 научной конференции молодых ученых и аспирантов КазНИИ земледелия (Алмалыбак, 1976); на Всесоюзном совещании молодых ученых специалистов по теории и практике селекции растений во ВСГИ (Одесса, 1979); на республиканском совещании по проблеме генетики и селекции растений (Алматы, 1979); на 1У республиканской конференции по физиологическим основам повышения продуктивности и устойчивости зерновых культур (Алматы, 1980); на Республиканской научной конференции «Биологические основы селекции зерновых культур» (Алматы, 1996); на научно-технической конференции «Стратегия земледелия и растениеводства на рубеже XXI века» (Алматы, 1999); на международной конференции «Наука и образование - ведущий фактор стратегии Казахстан-2030 г» (Караганда, 2002); на международной научной конференции «Современное состояние проблем и достижений в области генетики и селекции» (Алматы, 2003); на международной конференции «Селекция и биотехнология, генетические ресурсы» (Алматы, 2004); на международной научной конференции «Достижение аграрной науки в области земледелия, селекции и растениеводства» (Алматы, 2004); на межуднародной конференции, посвященной 70-летию академика Уразалиева Р.А. (Алматы, 2005); на 2-ой Центрально-Азиатской конференции по зерновым культурам (Чолпон-Ата, 2006); на международной конференции по проблемам развития сельского хозяйства Казахстана, Сибири и Монголии (Алматы, 2006); на IІІ-международной научной конференции молодых ученых и аспирантов «Актуальные проблемы земледелия и растениеводства» (Алмалыбак, 2007); на V-ой международной конференции «Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды» (Кызылорда, 2008); на международной научно-технической конференции, посвященной 120-летию со дня рождения Н.И.Вавилова (Новосибирск, 2008); международная научная конференция, посвященная 200-летию Ч.Дарвина и 200-летию Никитского ботанического сада (3-6 ноября 2009 г. Ялта, Украина); на ІI международной научно-практической конференции по проблемам «Аграрная наука - сельскохозяйственному производству Казахстана, Сибири и Монголии» (Шымкент, 2009); на конференции «Научное обеспечение конкурентоспособной продукции сельского хозяйства» посвященной 80-летию со дня основания Карабалыкской СХОС (п. Научный, 2009); на международной научно-практической конференции «Достижения и перспективы земледелия, селекции и биологии сельскохозяйственных культур», посвященной 75-летию со дня основания КазНИИЗиР (п. Алмалыбак, 2010).

Публикации результатов исследований. Материалы и основные положения диссертации опубликованы в 74 научных работах в периодических изданиях: в научных журналах и сборниках, а также в сборниках республиканских и международных конференций. Получены авторские свидетельства на сорта: ОПАКС-1 (в РК №4330, 14.10.1987); Зернокормовая 50 (Пиротрикс 50) (в РК №268, 30.04.1991); Стекловидная 24 (в РК №49, 12.04.1994; в Республике Таджикистан №28, 19.12.1997; в Республике Кыргызстан №95, 22.12.1994); Наз (в РК №96, 03.04.2002; в Республике Кыргызстан №754,18.12.1999); Сапалы (№96, 03.04.2000); Дербес (в Республике Кыргызстан, 2001); Раусин (в Республике Кыргызстан №756, 22.12.2000); Юбилейная 60 (в РК №96, 03.10.2002); Карасай (в РК, 2009; в Республике Кыргызстан №1112,10.12.2007); Жадыра (в Республике Кыргызстан №1113, 10.12.2007); Майра (в РК № 320, 27.05.2008); Расад (в РК, 2010). Получены патенты на сорта в РК: Стекловидная 24 (№ 12-3/1346 от 19.04.2010; Наз № 12-3/1346 от 19.04.2010; Сапалы № 12-3/1346 от 19.04.2010.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, десяти глав, заключения, приложений и списка использованной литературы (361 наименования, из них 43 на иностранных языках). Объем работы 279 страниц. Диссертация иллюстрирована 18 рисунками и 78 таблицами.

Считаю своим долгом выразить благодарность научному консультанту диссертационной работы, доктору биологических наук, академику НАН РК, РАСХН и УААН Р.А. Уразалиеву за постоянную методическую помощь в выполнении данной работы, а также научным сотрудникам отдела зерновых культур за помощь в организации работ при испытании материала.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. СЕЛЕКЦИЯ ПШЕНИЦЫ В МИРЕ И КАЗАХСТАНЕ

В период 2000-2020гг. развивающиеся страны планируют увеличить потребности в зерне злаковых культур на 80%.

Мексика. Важную роль в росте урожаев и валовых сборов зерна, сыграло выведение короткостебельных сортов, а также применение удобрений и улучшения культуры земледелия. Перенесение генов карликовости японского сорта Akagomugi дала возможность создать целый ряд мексиканских сортов короткостебельного типа.

США. Среди зарубежных стран США занимает одно из первых мест по производству зерна. Большим достижением американских селекционеров явилось создание озимых засухоустойчивых сортов Kiowa и Bison, которые были выведены с участием Turkey. В штате Монтана созданы полукарликовый сорт Иого - урожайность составил 3,0 тонн, Карлик - 3,7 тонн. В штате Техас на с-х опытной станции созданы короткостебельные сорта Sturdy, Skout, Norin, Sage, Milan, Tex Red. Все созданные сорта среднерослые, устойчивые к полеганию и видам листовой ржавчины.

Австралия. В настоящее время в Австралии пшеница является основной с.-х. культурой и почти 75% площади заняты под зерновыми культурами. Пионером селекции ржавчиноустойчивых сортов пшеницы в Австралии был профессор В.Ватерхауз, развернувший работу в Сиднейском Университете. Он первым провел дифференциацию штаммов ржавчины по шкале Стекмена и вывел известные иммунные сорта Gabo (ген S r 11) и Kendee (ген S r 6). И.Вотсон эффективно вовлек в селекцию T. Timopheevi и другие доноры, создав на основе сорта полигенной устойчивости: Mekdos (ген S r 11,ген S r 17, генS r T t). В процессе селекции на иммунность были допущены к использованию высокоустойчивые сорта: Avocet,BanKS, Cook, Milling, Timson и др.

Великобритания. Наибольшее внимание селекционеры уделяют повышению урожайности и улучшение хлебопекарных качеств зерна. В результате исследований Казахстанских ученых совместно с ВНИИРом - английские сорта (Maris, Wimrod, Margin, Freman) показали устойчивость к желтой, стеблевой и бурой ржавчине.

Франция. Важная проблема селекции пшеницы устойчивость сортов к септориозу и церкоспориозу. Авторы рекомендуют вовлекать в скрещивания Aegilops Ventricosa, Ae. Cilindrica, Aе.Tauschi, T. Dicoccum ,T. Monococcum.

Германия. В стране широко внедряется интенсивная технология возделывания пшеницы. При возделываний сортов Vuka, Kobold, Diplomat, в производстве получены свыше 10 т/га зерна. При этом особое внимание уделяют на качество зерна. В итоге были выведены сорта: Tassila, Sturm, Criewener 192,Rimpus Basraed и др.

Украина. В последние годы выведены ряд ценных сортов, как Мироновская юбилейная, Мироновская 61, Крижанка, Мироновская 65, Мироновская 66, Мироновская 67, Мироновская 80, Ильичевка, Снежана, Крыжинка, Смуглянка, Ремесливна и др.

Россия. В Государственный реестр РФ с 2003 года внесены и допущены к использованию 34 сорта. Особый интерес для селекции озимой пшеницы представляют сорта: Жировка, Фишт, Скифянка, Половчанка, Купава, Крошка, Дельта и др.

Узбекистан. Из сортов местной селекции особо следует отметить новый сорт Саидазиз и Улугбек, которые формируют урожай до 7-9 т/га или превышает Крошку на 35-40%. Хорошо зарекомендовали себя сорта - Достлык и Улугбек-600. Качество последнего отвечает требованиям ценных пшениц, устойчив к желтой ржавчине.

Таджикистан. В последние годы были созданы высокоурожайные, устойчивые к болезням сорта - Сомони, Тасика, Норманн. Тем не менее, основные посевные площади в этой стране занимают такие сорта как: Стекловидная 24, Карлыгаш, Богарная 56, Прогресс, Красноводопадская 210 (Казахстан) и Jagger (USA). Сорта Стекловидная 24, Богарная 56 и Jagger имеют высокие показатели качества зерна и служат улучшителями местных пшениц.

Кыргызстан. Возделываются сорта как селекции КазНИИЗиР, так и стародавние и вновь созданные сорта собственной селекции: сорта - филлеры: Лютесценс 46, Фрунзенская 60, Интенсивная, Эритроспермум 13, Бермет. Сорта ценных пшениц: Кыял, Тилек, Джамин, Мира, Достук, Асыл, Кайрак и нашей селекции: Наз, Дербес, Раусин, Сапалы, Жадыра, Карасай, Южная 12, сорта сильных пшениц: Стекловидная 24, Карасай.

Больших успехов в селекции озимой пшеницы достигли селекционеры Казахстана и особенно Казахского НИИ Земледелия и Растениеводства. В результате многолетней (40 лет) селекционной работы созданы высокоурожайные, засухоустойчивые сорта озимой мягкой пшеницы, которые возделываются в условиях юга и юго-востока Казахстана и странах Центральной Азии, такие сорта как Стекловидная 24, Алмалы, Наз, Сапалы, Арап, Южная 12, Юбилейная 60, Дербес, Раусин, Эритроспермум 350, Жетысу, Майра, Расад.

В целом, площадь занимаемая сортами озимой мягкой пшеницы селекции КазНИИЗиР в Республике Казахстан составляет более 600 тыс. га, за пределами республики (Кыргызстан, Таджикистан, Туркменистан, некоторые регионы Россий) около 450 тыс.га. Всего площадь сортов нашей селекции составляет более 1млн. га или более 65% в указанных регионах.

2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Условия проведения эксперимента

Экспериментальная работа проведена в 1974-2009 гг.: в первые годы (1974-1978 гг.) - в условиях вертикальной поясности (горной, предгорной, сухостепной), а в последующие (1979-2009 гг.) - в основном в предгорной и сухостепной зонах Алматинской области.

Горный пояс (урочище Шол-Адырь) расположен в 60 км к юго-западу от Алматы, на северном склоне гор Заилийского Алатау. Почвенный покров представлен выщелоченными черноземами с содержанием гумуса 7-12%. Климат характеризуется континентальностью, довольно продолжительным теплым летом, в соответствии с таблицей 1.

Предгорный пояс - селекционное отделение КазНИИЗиР - расположен в 32 км западнее Алматы. Почвенный покров представлен светло-каштановыми суглинистыми почвами с содержанием гумуса до 3%. Климат характеризуется сравнительно мягкой зимой, прохладной влажной весной, жарким летом, теплой и сухой осенью, в соответствии с таблицей 1.

Сухостепной пояс (Караой) находится в 70 км севернее Алматы. Почвенный покров представлен малокарбонатными обыкновенными сероземами с небольшим гумусовым (до 1%) горизонтом. Климат отличается крайней сухостью и резкой континентальностью, с большим и неустойчивым количеством атмосферных осадков, в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 - Среднемноголетние данные метеоусловий поясов.

Факторы	Природно-климатические зоны
	Среднегорная (Шол-Адырь)	Предгорная орошаемая (Жалпаксай)	Пустынно-степная (Караой)
Высота над уровнем, м Количество осадков, мм Сумма эффективных температур, С	1700 600 - 730 1500 -1900	740 400 - 540 2500 - 2700	350 190 - 240 3350 - 3800

На богарных землях в сухой зоне размещаются 65% посевов озимой пшеницы. При возделывании по чистым парам получают в среднем 9-10 ц/га, во влажные годы 25-30 ц/га. По непаровым предшественникам урожай низкий и очень неустойчивы по годам, однако выше, чем у яровой пшеницы.

В наиболее питательном слое почвы 0-30 см (в период от колошения до начала молочной спелости), запасы продуктивной влаги по чистому пару уменьшались в 2,5 раза, а по непаровому предшественнику - в 5 раз.

1/3 периода роста и развития озимой пшеницы в условиях юга и юго-востока Казахстана приходится на засушливые годы.

2.2 Объекты исследований

На ранних порах (1975-1990 гг.) для скрещиваний привлекали лучшие сорта селекции СНГ (преимущественно России, Украины) а также зарубежные сорта, обладающие теми или иными положительными признаками. Позже (1991-2009гг.) из сортов местной селекции в скрещиваниях на продуктивность наиболее часто использовались высокопродуктивные сорта селекции КазНИИЗиР поливного направления. В качестве донора засухоустойчивости и высокого качества зерна, широко использовались допущенные к использованию в производстве, а также перспективные сорта селекции КазНИИЗиР богарного направления.

2.3 Методы исследований

Гибридизация является основным методом, позволяющим увеличивать наследственную изменчивость в популяциях. Скрещивания проводились в основном внутривидовые и частично межвидовые по следующим схемам: парные, сложностепенчатые, диаллельные, топкросс, даблкросс, поликросс, беккросс. Скрещивание проводилось опылением кастрированных колосьев твел методом (метод Н.Борлауга) и групповым твел методом (метод Р.Уразалиева, О.Шегебаева,1981).

Вся селекционная работа проводится на богарном селекционном стационаре в трехпольном парозерновом севообороте, за исключением гибридного питомника F₁ (зерно F₂) и размножения перспективного материала. Все питомники размещались по чистому пару. По непаровому предшественнику дублировался материал контрольного питомника (КП) и конкурсного сортоиспытания (КСИ), с целью выявления сортов южноказахстанского сухостепного агроэкотипа.

Фенологические наблюдения, оценка, учет урожая. Фенологические наблюдения проводили в основном по следующим фазам развития растений: появление всходов, кущения, колошения, созревания (восковая, полная спелость). Определялись полевая всхожесть, выживаемость растений.

Устойчивость к полеганию отмечалось по 5- бальной шкале.

Масса зерна учитывался в разрезе делянок и повторении.

Структурный анализ растений проводили по 30 растений каждого сорта, сортообразца, популяции гибридов (ОПАКС, 1980)

Оценка качества зерна. Анализ качества зерна проводили в лаборатории технологической оценки качества зерна КазНИИЗиР по ГОСТам, описанным в справочниках «Методы оценки технологических свойств зерна пшеницы, крупяных и бобовых культур» /1961/, «Справочник по качеству зерна и продуктов его переработки» /1971/.

Агротехнические мероприятия проведены согласно методики, рекомендованной для условий юга и юго-востока Казахстана. Норма высева на богаре составляет 3,5 - 4,0 млн. всхожих зерен на 1 га. Глубина заделки семян 3-5 см. Оптимальные сроки посева: 20 сентября-10 октября.

Статистическая обработка результатов опыта. Количественные признаки обработаны статистически по Вольфу В.Г. /1966/. Существенность различий - между выборочными показателями элементов структуры урожайности и качества зерна сортов определялось разностным методом по критерию t /Вольф В.Г., 1966, с.106; Доспехов Б.А. /1973/, с.160 и с.224-230.

Для определения влияния генотипа сортов, сортообразцов, линии и условии выращивания (по предшественникам: пар и непар) на проявление продуктивности и качества зерна, применяли дисперсионный анализ по альтернативным признакам /А.Ф.Стельмах, 1973, с.11-16; Г.Ф.Лакин, 1973, с.303/.

Для определения влияния условий выращивания, генотипа родительских форм на урожайность и качество зерна, применяли дисперсионный анализ по типу трехфакторного опыта /Б.А.Доспехов, 1972, с.122-127/.

Оценка доминантности признаков и свойств в F₁ рассчитаны по формуле Г.М.Бейл, Р.Е.Аткинс /1968/.

Коэффициент вариации определялся по Доспехову Б.А. [1979].

Для интерпретации данных экологического испытания использованы применяемые в биологии методы корреляционного, регрессионного, дисперсионного анализов, в частности, метод Eberhart Russel [1966], Tai G.C. [1971] и модифицированным Р.А.Уразалиевым, Кохметовой А.М, Калыгуловой Р.Е., Токсанбаевой Н.С. [1990]. Графики взаимодействия генотип-среда построены с использованием программы Corel Draw. На рисунке, отражающем взаимодействие генотип-среда, парабола делит поле с координатами, на 3 зоны стабильности, обозаченными на рисунке А,В,С.

Область А включает среднестабильные сорта, б = 0 и л =1. Если точка сорт попадает внутрь параболы, то сорт рассматривается как средне пластичный или среднестабильный. Область В - сорта с высокой стабильностью б = -1, л =1. Область С - нестабильные сорта, б >0, л>1. Доверительный интервал (Р=0,05) ограничен ожидаемым л=1. Графики, располагающиеся на рисунке левее 95% доверительного интервала, рассматриваются как достоверно стабильные или пластичные.

При отборе линии из гибридных популяций учитывали степень устойчивости к бурой, желтой, стеблевой ржавчинам, оценку которых проводили на инфекционном участке аналитической лаборатории (группы иммунитета растений) КазНИИЗиР (доктора с.-х. наук А.Т.Сарбаева). При закладке опытов по изучению корреляционных связей между признаками слагаемых структуры урожайности зерна, соблюдался принцип единственного различия по генотипу сортов и тождества всех внешних условий, сопровождающих опыт. Посевы размещались на выровненных по почвенному плодородию участках, по единым предшественникам, с одинаковой дозой стартового удобрения. Словом поддерживался одинаковый агротехнический фон для оптимального роста и развития учетных растений.

Опыты закладывались по типу питомника конкурсного сортоиспытания, посев рядовой с междурядьем 15 см, площадь учетной делянки - 20 м2, повторность трехкратная, размещали сорта и гибриды рендомизированно. Стандарт высевался через каждые 4-8 сорта, гибрида или сортобразца . Все промеры проводили перед уборкой на 30 растениях.

Для изучения корреляционной зависимости были выбраны следующие количественные признаки: высота растений, продуктивная кустистость, длина колоса, число колосков в нем, число зерен с одного растения, масса зерен с одного колоса, масса зерен с одного растения, масса 1000 зерен.

Для анализа использовали средние арифметические значения каждого признака в конкретный год исследования.

Гибридные комбинации с каждым тестером анализировали раздельно по годам за ряд лет (1972-1984). По каждому варианту опыта вычисляли показатели одномерной статистики (полная матрица корреляции). Тоже проводилось и на родительских формах.

Расчет экономической эффективности проводили с использованием показателей себестоимости, чистого дохода и рентабельности производства зерна (Фадеев Ю.Н.1985).

3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОТИПА И СРЕДЫ (ВГС)

Взаимодействие генотип-среда определяется как доля фенотипической вариации, которая возникает из-за несоответствия генетических и негенетических эффектов (Хотылева, Тарутина, 1982), т.е при изучении генотипов в различных условиях происходит изменение их места (ранга) положения в связи с различной нормой реакции генотипа на окружающую среду.

Существуют объективные возможности создания сортов с высоким потенциалом продуктивности и хорошей пластичностью, ибо гены, от которых зависит продуктивность, отличаются от генов, регулирующих пластичность (Stroik, Johnson,1972). Наблюдаемое между генотипом и внешней средой значительное взаимодействие, создает трудности в оценке селекционного материала и приводит к большим затратам средств и времени (Цильке,2003).

3.1. Продуктивность

Озимую пшеницу на богаре, в условиях сухой степи, в производственных условиях возделывают в основном по паровым предшественникам. При этом посев по парам занимает в настоящее время всего лишь 10-15% от общего посева озимой пшеницы. Остальная часть посевов озимой пшеницы (85-90%) возделываются в условиях непарового предшественника (яровой ячмень, озимая пшеница и другие культуры). В связи с этим, требуется необходимость изучение особенностей развития озимой мягкой пшеницы как в условиях парового, так и непарового предшественников, проявление основных хозяйственно-биологических признаков и свойств.

Исследования показали, что по паровому предшественнику среднеранние сорта превосходят по урожайности зерна других сроков созревания: раннеспелых, среднеспелых и в значительной степени позднеспелых сортов. Эта закономерность наблюдается как в выборке 1975-1984 гг., так и в выборке 1985-2009 гг. При этом позднеспелые сорта значительно уступают по урожайности зерна среднеранним и среднеспелым. Позднеспелые сорта в период налива зерна попадают в жесткие условия засухи, вследствие чего зерна становятся щуплыми, с очень низкой массой 1000 зерен и, как следствие, очень низкая урожайность зерна. При средней урожайности среднеранних форм 25,9 ц/га по пару и 18,8 ц/га по непару, средняя урожайность позднеспелых форм составляет соответственно 16,7 ц/га и 12,3 ц/га т.е. процент превышения по урожайности зерна среднеранних форм над позднеспелыми составляет 55,1% по пару и 52,8% по не пару. Одинаковое превышение, как по паровому, так и по непаровому предшественникам.

Раннеспелые сорта заметно уступают по урожайности зерна среднеранним и среднеспелым сортам как по пару, так и не пару.

В таблице 2 представлены результаты экологического анализа. Показано усредненное по предшественникам (пар, непар) значение массы зерна с делянки (Х ± х) и параметры взаимодействия генотип-среда (б, л, bЯ, S2dЯ).

У среднеранних сортов по этому показателю выделился сорт Стекловидная 24 (bЯ=1,43, S2dЯ=0,08), Сапалы (bЯ=2,77, S2dЯ=0,86), Жадыра (bЯ=1,50, S2dЯ=69), Маншук (bЯ=1,32), но не стабильный (S2dЯ=1,55). В этой группе особо следует выделить сорт Стекловидную 24, обладающего высокой пластичностью и высокой стабильностью и, при этом, обладает также высокой урожайностью зерна среди всех сортов как по паровому (28,8 ц/га), так и непаровым предшественникам (23,1ц/га). Указанные сорта значительно превышают количественное выражение признака при улучшении условий выращивания (по пару), в то же время практически не снижают значение признака при ухудшении агрофона (по непару). Вышеназванные сорта представляют собой особый интерес для широкого возделывания в производстве, а также особый интерес как исходный материал в селекции в качестве доноров пластичности по данному признаку.

Высокая пластичность и стабильность у среднеспелых сортов: Наз (bЯ=1,83), (S2dЯ=0,31); Раусин (bЯ=1,23), (S2dЯ=0,32); Юбилейная 70 (bЯ=1,19), (S2dЯ=0,25). В подтверждение этому обладают сравнительно не высоким коэффициентом вариации как по пару, так и непару (5,6-9,8%%). Сорт Карасай пластичный (bЯ=1,45), но далеко не стабильный (S2dЯ=2,75). Вышеназванные сорта в данной группе, кроме сорта Раусин, по непару заметно уступают по урожайности зерна по паровым предшественникам. Следовательно, они могут быть ориентированы для возделывания, в основном, в зонах полуобеспеченной и обеспеченной осадками богары. Лишь по этому предшественнику проявлялась заметная реакция генотипа на условия среды, что важно при оценке сортов в испытании и их отборе для дальнейшего допуска к использованию.

Индекс стабильности у всех сортов значительно выше по паровому предшественнику. Однако паровой предшественник из-за более благоприятного влияния на него условий внешней среды, обусловливающего завышение индекса стабильности, не может служить фоном для отбора высокостабильных генотипов.

Таким образом, величину средней продуктивности, ее изменчивость и стабильность можно широко использовать для обобщения оценки сортов по их практической значимости. Исходя из этого, лучшими среди испытываемых среднеранних сортов за анализируемый период нами были признаны сорта Стекловидная 24, Сапалы, Маншук и отчасти Жадыра (пар) и Стекловидная 24, Маншук, Богарная 56, Мереке 70 (непар). Однако в условиях непара сорта: Маншук и Мереке 70 обладают заметной изменчивостью (15,6% и 11,1%)

В результате анализа данных экологической пластичности и стабильности, из изучаемого набора генотипов по рассматриваемому признаку выделены 6 стабильных и пластичных сортов: Сапалы, Аруана, Маншук, Стекловидная 24, Мереке 70, Наз. Остальные 15 сортов нестабильные (рисунок 1).

Рисунок 1 - Распределение сортов озимой мягкой пшеницы по зонам пластичности и стабильности по признаку «масса зерна с делянки»: 6 стабильных и пластичных сортов 15 нестабильных сортов

Примечание: нумерация сортов на рисунке приведены согласно нумерации в таблице 2.

Результаты дисперсионного анализа показывают, что сорта и сортообразцы высокодостоверны, как по предшественникам (фактор А, 24,33%), так и по генотипу (фактор В, 21,98%). Высокодостоверны также влияние взаимодействия генотип-среда (13,52%) при (Р =0,01) (таблица 3). Факториальный анализ урожайности зерна показал, что уровень рассматриваемого признака в большей степени зависит от условий экологических зон.

Таблица 2 - Доля влияния отдельных факторов на урожайность зерна

Фактор	mS	%
Предшественники (фактор А)	285,56	24,33
Генотип (В)	31,61	21,98
Взаимодействие (АВ)	8,79	13,52
Остаток (ошибки)	8,55	40,17

Таким образом, несмотря на значительную генотипическую обусловленность рассматриваемого признака, он также в значительной мере определяется условиями внешней среды.

Основная масса сортов отличаются средней пластичностью (см.таблицу 2).

Выделенные сорта Наз, Стекловидная 24, Юбилейная 70, Раусин, Жадыра, Сапалы наиболее пластичные, высокоурожайные, засухоустойчивые, рекомендуются возделывать во всех экологических зонах.

Таблица 3 - Продуктивность зерна сортов и линии. Параметры пластичности и стабильности (1985-2009гг.)

№№ п/п	Каталог	Сорт	Тип созревания	Пар	Непар	б	л	bЯ	S2dЯ
				Х ±х,ц/га	V,%	Х ±х,ц/га	V,%
1	10305-5	Басар	раннеспелый	24,1±0,7	5,2	20,4±1,3	11,3	0,05	0,12	0,95	0,24
2	9130-5б	Опакс-26	- « -	24,4±0,9	6,4	19,9±1,4	12,0	0,09	0,00	1,09	0,00
3	1870-31б	Береке	среднеранний	24,2±1,3	8,9	20,9±1,0	8,1	-0,20	0,00	0,80	0,01
4	2308-8б	Жалын	- « -	24,6±1,2	7,8	19,6±1,1	10,4	0,42	0,02	0,96	0,31
5	2695-1б	Пиротрикс 50	- « -	25,2±2,4	16,2	20,5±0,7	5,8	0,04	0,27	1,04	0,51
6	5924-1б	Стекловидная 24	- « -	28,8±2,4	14,5	23,1±1,0	7,7	0,44	0,04	1,43	0,08
7	7756	Богарная 56	- « -	22,7±2,1	17,4	20,6±0,7	5,7	-1,39	0,17	-0,38	0,38
8	9130-4б	Аруана	- « -	24,5±1,8	12,8	21,8±1,4	11,0	-0,39	0,05	0,61	0,09
9	9092-12-7	Сапалы	- « -	29,8±1,3	7,8	18,8±0,9	8,4	1,79	0,40	2,77	2,77
10	9180-3	Маншук	- « -	29,6±1,7	9,8	23,4±2,1	15,6	0,32	0,99	1,32	1,8
11	9201-19	Жадыра	- « -	26,7±0,7	4,2	20,9±0,9	7,7	0,51	0,36	1,50	0,69
12	9201-14	Мереке 70	- « -	23,8±1,9	13,6	22,4±1,4	11,1	-0,66	-0,00	0,35	0,01
13		Безостая 1	среднеспелый	22,2±2,0	15,9	15,2±2,0	22,7	0,82	0,52	1,81	1,00
14	7488	ОПАКС-1	- « -	23,9±3,1	22,5	21,2±1,1	8,7	-0,35	-0,00	0,65	0,00
15	7488-22-95	Юбилейная 70	- « -	26,4±1,2	8,0	21,2±0,6	5,2	0,19	0,13	1,19	0,25
16	9179-14	Наз	- « -	28,7±1,5	8,9	20,8±0,5	4,0	0,84	0,15	1,83	0,31
17	9179-15-1	Карасай	- « -	23,5±2,4	17,3	16,6±1,1	11,3	0,46	1,44	1,45	2,75
18	9179-15-3	Юбилейная 60	- « -	25,9±1,3	8,9	22,9±0,1	0,6	-0,29	0,00	0,71	0,01
19	9179-42-5	Ратан	- « -	25,0±1,4	9,8	23,8±1,2	8,6	-0,70	0,01	0,31	0,03
20	9201-16	Раусин	- « -	27,9±0,9	5,6	23,1±1,	9,8	0,23	0,17	1,23	0,32
21	9231-19	Дербес	- « -	24,7±2,5	17,5	23,5±0,7	5,3	-0,70	0,01	0,31	0,03
22	10867-10	Батжан	- « -	23,8±1,1	7,6	23,7±1,5	10,7	-0,99	-0,02	0,02	0,00

Размещено на http://www.allbest.ru/

3.2 Элементы структуры урожая

Очень важно было выяснить значение каждого из элементов слагаемых структуры урожая в условиях сухой степи в зависимости от возделывания по паровому и непаровому предшественникам (предшественник яровой ячмень или озимая пшеница) и установить, какие признаки повышают урожайность больше и какие меньше. Для этого нами использованы данные конкурсного сортоиспытания в КазНИИЗиР за ряд лет (1985-2009гг.) по сортам с максимально выраженными элементами структуры урожая, в одинаковых условиях посева

Полевая всхожесть. Густота посева сильно зависит от полевой всхожести семян. При посевной норме 400 шт/м² всхожих зерен или 4,0 млн всхожих зерен на 1 га, густота стояния всходов по чистому пару варьировала по сортам от 71 до 214 шт./м², а по непаровому предшественнику не превышала 100 шт./м², т.е. полевая всхожесть у лучших сортов по пару не превышала 54%, а по непаровому предшественнику не более 25%.

Продуктивная кустистость. Кустистость - общая и продуктивная пшеницы, как и другие биологические признаки, является генотипическим свойством любого сорта и степень его проявления зависит от внешних условий (Коданев, Ильина, 1979).

В неблагоприятные, острозасушливые в период колошения годы, у некоторых сортов (Стекловидная 24, Сапалы) выколашиваются у растений лишь 1-2 колосоносных стебля. И это, на наш взгляд, считается очень хорошим свойством сорта. Лучше иметь 1-2 колосоносных стебля на растение с крупным колосом с выполненными зернами, чем 3-4 колосоносных стеблей с мелкими колосьями и щуплыми зернами (Безостая 1, Мироновская 808, Альбидум 114). А в благоприятные годы продуктивная кустистость повышалась до 3-5 стеблей на одно растение. Из изучавшихся сортов сравнительно высокой кустистостью отличаются: Маншук, Юбилейная 70, Раусин, Батжан, Богарная 56, Жалын, что обусловлено их генетическими особенностями. Кроме того, они отличаются высокой засухоустойчивостью в период от начала весенней вегетации до колошения. По результатам исследований у ряда исследуемых сортов (Басар, ОПАКС-26, Богарная 56, Аруана, Жадыра, Мереке 70, Безостая 1, ОПАКС-1, Юбилейная 60, Дербес) коэффициент bЯ<1. Следовательно, эти сорта слабее реагируют на изменения условий среды, нежели оставшиеся сорта изучаемых генотипов. Как известно, генотипы с коэффициентом bЯ>1 отличаются высокой отзывчивостью на улучшение условий выращивания. К ним относятся следующие сорта: Береке, Жалын, Пиротрикс 50, Стекловидная 24, Сапалы, Маншук, Юбилейная 70, Наз, Карасай, Ратан, Раусин, Батжан, считающиеся стабильными, пластичными.

В условиях непарового предшественника, продуктивная кустистость ниже, нежели после пара, в целом по опыту. При этом, засухоустойчивые сорта: Стекловидная 24, Сапалы, Юбилейная 70, Маншук, Ратан, резко снижают продуктивную кустистость, способствуя этим самым образованию минимальных стеблей, более полновесных зерен,

Высота растений. Низкорослость хлебов вызывает большие потери во время уборки в засушливые годы, при этом теряется много срезанных колосьев, не попадая в молотильный аппарат. В то же время, излишняя высокорослость пшеницы во влажные годы, ведет к расточительному использованию запасов почвенной влаги и мешает полевым работам. Доминирующую роль в варьировании высоты растения играют условия вегетации.

По непаровому предшественнику подавляется рост надземной массы по сравнению с паровым предшественником. Наименьшую высоту, как по паровому, так и непаровому предшественнику имеет сорт интенсивного типа Безостая 1 (63±1,7) и (62±1,8). При этом сорт стабилен по данному признаку как по пару (V=4,6%), так и непару (V=4,9%). Низкую высоту растения по обоим предшественникам имеет также сорт ОПАКС-1 (V=10,5%) и (V=9,3%), однако коэффициент вариации более высокий, в отличие от предыдущего сорта. Аналогичную высоту растения имеют сорта раннеспелого типа: Басар и ОПАКС-26. Несколько более высокими стеблями обладают сорта среднераннего типа: Стекловидная 24 (68±4,1; 67±1,6), Жадыра (71±1,0; 71±4,6), Маншук (72±3,3; 68±2,7). Относительно более высокими стеблями характеризуются сорта: Юбилейная 70 (88±2,5; 80±1,8), Наз (86±5,4; 81±2,6), Карасай (81±2,9; 75±4,4), Пиротрикс 50 (79±0,9; 71±2,8). Таким образом, сорта, предназначенные для возделывания в условиях жесткой богары, имеют несколько большую высоту растения, в отличие от сортов, предназначенных для возделывания в условиях полуобеспеченной и обеспеченной богары. Эта закономерность наблюдается как по паровым, так и непаровым предшественникам.

Селекция в условиях богары по признаку «высота растения» направлена в сторону увеличения этого признака до определенной высоты. Следовательно, наиболее ценными генотипами будут являться среднерослые генотипы. В целом же селекционеру следует ориентироваться на создание форм с эколого-статистическими параметрами характеризующимися величинами bi=1, а s2di=0. Наиболее полно этому требованию отвечает сорт Стекловидная 24, Мереке 70, у которых параметры пластичности и стабильности позволяют размещать его во всех зонах. Большая высота растения сортов: Юбилейная 70, Богарная 56, Карасай несколько ограничивает ареал распространения сорта. Типичными представителями сортов богарного агроэкотипа по высоте растения считаются: Маншук, Жадыра, Мереке 70, обладающие среднерослостью и стабильные показатели как по паровым и непаровым предшественникам, незначительно снижающие высоту растения в условиях дефицита влаги.

Число колосков в колосе. Количественный признак пшеницы, характеризующий продуктивность колоса. Формирование признака происходит на ранних стадиях развития растения и является одним из важнейших показателей (Кудаибергенов, 1984; Лукьяненко, 1970; Iha,Ram,1968). Число колосков в колосе по сравнению с другими признаками в меньшей степени подвержено изменчивости. Поэтому этот признак имеет исключительно важное значение в селекционной работе.

Взаимодействие генотип-среда по признаку «число колосков в колосе» 12 сортов расположены в зоне А и доверительного интервала (л=1), следовательно относятся к среднепластичным. 10 сортов относятся к нестабильным. Значения признака варьируют от 16,1±0,3 у сорта Безостая 1 до 18,3±0,6 у Юбилейной 70 по пару. По непару от 12,9±0,9 у сорта Басар до 14,8±0,8 у сорта Дербес.

Анализ данных о влиянии среды на признак «число колосков в колосе» показал, что в благоприятных по увлажнению среды индекс условий среды был высоким (по пару 1,65), тогда как в неблагоприятных условиях среды (по непару -1,62 а в условиях полупара - 0,03)

Сорта Юбилейная 70, Раусин, Стекловидная 24, Батжан, Басар, Наз, Жалын, Жадыра, Пиротрикс 50, Богарная 56, Мереке 70, Карасай, Дербес с коэффициентом bЯ>1 отличаются высокой отзывчивостью на улучшение условий выращивания по данному признаку. Сорта: Береке, Аруана, Безостая 1, ОПАКС-1, Юбилейная 60, Ратан со значениями bЯ<1, характеризуются низкой отзывчивостью на улучшение условий среды.

Наиболее пластичными сортами по признаку “число колосков в колосе” оказались: Сапалы, Аруана, Береке, Юбилейная 60, Маншук, Ратан.

Рассматривая структурную взаимосвязь генотип-среда, можно отметить высокую, по сравнению с другими сортами пластичность сорта Наз. Дополнительную информацию о высокой пластичности несут параметры bЯ=1,13; S2dЯ=0,02 и указывают на то, что сорт Наз по рассматриваемому признаку очень отзывчив на изменение факторов среды и незначительно снижает продуктивность при ухудшении условий выращивания. Средний уровень стабильности и пластичности был характерен для сортов Юбилейная 60, Ратан (bЯ = 0,91, S2dЯ=0,02; bЯ= 0,91, S2dЯ=0,01). Нестабильным были сорт Безостая1 (bЯ=0,68, S2dЯ=0,63). Сорт Юбилейная 70, обладая высокой пластичностью (bЯ=1,29), тем не менее не представляет особого интереса для селекции из-за нестабильного данного признака (S2dЯ=1,35). Обладая высоким потенциалом рассматриваемого признака, этот генотип способен резко снижать продуктивность при воздействий экстремальных факторов. На основании анализа генотип-среда признак «число колосков в колосе» следует отнести к стабильным. Это дает возможность селекционеру надежно вести отбор по этому важному показателю.

С нарастанием засухи обостряется конкуренция внутри растения между главными и боковыми побегами за пищу и воду. Конкурентные отношения более выражены у сортов Стекловидная 24, Наз, Сапалы, Мереке 70, Маншук, менее у Безостой 1. Степень конкуренции внутри растения является важным показателем экологической приспособленности и неприспособленности сорта.

Число зерен в колосе. Озерненность колоса - селекционный признак, связанный с продуктивностью растения и является слагаемым показателей: озерненности колоска и количества колосков в колосе.

По числу зерен с колоса большинство сортов имели достоверно среднюю стабильность. Самый высокий уровень стабильности по признаку озерненность колоса проявили сорта: Дербес, Наз, Береке, Карасай, Жадыра, Аруана, ОПАКС-1, Жалын, Сапалы, Пиротрикс 50, ОПАКС-26, Мереке 70. Наиболее пластичными сортами и сортообразцами по числу зерен с колоса были сорта и сортобразцы: Дербес, Басар, Ратан, Стекловидная 24, Раусин, Мереке 70, Жалын, ОПАКС-26, Пиротрикс 50, Жадыра, Богарная 56, Юбилейная 60.

Анализ взаимодействия генотип-среда показывает, что большинство сортов проявляют высокую стабильность. Все сорта богарного направления из изучаемого набора практически имели небольшое отклонение от линии регрессии (S2dЯ составляет от 0,01 до 4,50), что говорит о ее высокой селекционной отработке созданных сортов, применительно к возделыванию в условиях сухой степи богарного земледелия (таблица). Сорта Дербес (0,01), Береке (0,01), Наз (0,04), Карасай (0,12), Жадыра (0,13) имеют незначительные отклонения от линии регрессии. Несколько завышенные значения показателя S2dЯ у сортов: Богарная 56 (4,50), Ратан (3,09), Басар (2,77), указывают на наличие специфической реакции данных сортов в определенных условиях среды.

В условиях сухой степи юго-востока Казахстана при отборе элитных колосьев из гибридных популяции необходимо, чтобы в колосе по паровому предшественнику было не менее 30 зерен, по непару не менее 25 зерен.

Масса зерна с колоса. Значения признака колеблется от 1,6±0,1 до 2,5±0,1 г.по пару и 1,2±0,1 до 1,7±0,1 г. по непару. Изучаемые сорта значительно различались между собой по проявлению признака «масса зерна с колоса» как в пределах фона возделывания, так и между фонами (предшественниками). По характеру взаимодействия генотип-среда сорта разделились на высокостабильные и нестабильные. Среди сортов и линий с высокой выраженностью признака (Стекловидная 24=2,30г., Маншук=2,30г., Мереке 70= 2,30г., Юбилейная 60=2,30г.) были высокостабильные: Юбилейная 60, и нестабильные: Ратан, Дербес генотипы. Наиболее стабильным был сорт Батжан, располагаясь на рисунке ниже параболы доверия. Однако этот генотип обладает не высоким уровнем продуктивности колоса (Х13=2,1). Большинство сортов проявили средний уровень пластичности и стабильности, располагаясь на рисунке в регионе средней стабильности. Такие сорта как: Пиротрикс 50, Богарная 56, Ратан, Дербес показали низкие параметры стабильности.

По пару значения признака большинства сортов значительно выше, нежели по непару. Сорта: Маншук, Юбилейная 60, Раусин обладая высоким количеством зерен в колосе (2,3 г.), нестабильны по данному признаку как по паровому так и непаровым предшественникам - коэффициент вариации значения признака высокие (свыше 10%). Более стабильны: Стекловидная 24, Мереке 70, Ратан (менее 10% по пару и непару), наиболее засухоустойчивые и высокоурожайные.

В целом, признак «масса зерна с колоса» характеризуется как нестабильный.

Масса 1000 зерен. Когда климатические условия не способствуют кущению озимой пшеницы вследствие устоявшейся засухи, урожай зерна в основном формируется за счет продуктивности главного колоса и массы 1000 зерен в комплексе с озерненностью колоса. Этот признак характеризуется четкой выраженностью, константнен, генетически обусловлены, в отличие от других морфологических признаков слагаемых урожайности. Масса 1000 зерен, в среднем, по фонам возделывания, составляет в пределах 39,55-43,27 г. Индекс условий среды колеблется в пределах 2,13 в более благоприятных для выращивания озимой пшеницы парового предшественника, до -1,58 по непару в необеспеченной влагой условиях и -0,55 на полуобеспеченной влагой полупара.

Пластичными сортами в большей степени по признаку “масса 1000 зерен” с показателями б ниже нуля оказались сорта: Береке, Жалын, Пиротрикс 50, Аруана, Сапалы, Безостая 1, ОПАКС-1, Юбилейная 70, Наз, Карасай, Раусин, Батжан, т.е. более половины изучаемого набора сортов и сортообразцов. У подавляющего большинства сортов (17 из 22 изучаемых) обнаружены очень низкие значения показателя S2dЯ (S2dЯ<1), которые указывают на высокую стабильность по данному признаку в условиях возделывания, о высокой селекционной работе по данному признаку.

...