Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Эволюция признаков яровой мягкой пшеницы в процессе селекции в условиях лесостепи Среднего Поволжья

Эволюция признаков яровой мягкой пшеницы в процессе селекции в условиях лесостепи Среднего Поволжья

Изучение эволюции хозяйственно-ценных признаков яровой мягкой пшеницы в процессе селекционной работы на примере сортов, рекомендованных к возделыванию. Корректировка селекционных программ при создании сортов, адаптированных к условиям Среднего Поволжья.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 01.05.2018
Размер файла 89,3 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Эволюция признаков яровой мягкой пшеницы в процессе селекции в условиях лесостепи Среднего Поволжья

Специальность 06.01.05 - Селекция и семеноводство

Яковлева Оксана Дмитриевна

Кинель - 2009

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Ульяновский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской Академии сельскохозяйственных наук в 2006 …2008 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Вьюшков Александр Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Головоченко Анатолий Петрович

доктор сельскохозяйственных наук Сухоруков Александр Федорович

Ведущая организация: ГНУ Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Повышение зерновой продуктивности - основная цель селекции пшеницы за все время ее существования. Роль селекции в увеличении валовых сборов зерна в последние десятилетия значительно возросла (Жученко А.А., 2001, 2004). Экспертные оценки показывают, что ежегодный прирост урожайности за счет использования новых сортов на рубеже 20 и 21 веков составляет 0,5-1,8% (Романенко А.А., 2005).

Селекционное улучшение сортов яровой пшеницы проводится в различных направлениях: на устойчивость к полеганию, болезням и вредителям, засухоустойчивость, улучшение качества зерна и т.д. В этой связи актуальным становится необходимость проведения ретроспективного анализа сортов с целью оптимизации направлений в селекции яровой пшеницы, что должно выявить наиболее динамичные признаки, определить характер их изменений и показать их вклад в рост урожайности.

Цель исследований: изучение эволюции хозяйственно-ценных признаков яровой мягкой пшеницы в процессе селекционной работы на примере сортов в разные годы рекомендованных к возделыванию в Ульяновской области; корректировка селекционных программ при создании сортов, адаптированных к условиям Среднего Поволжья.

Задачи исследований:

провести ретроспективный анализ сортов, прошедших сортосмену в Ульяновской области за 1945-2008 годы, по основным признакам;

провести сравнительную оценку сортов по урожайности, реакцию на абиотические и биотические факторы среды и определить их селекционную ценность;

выявить корреляционную связь элементов структуры урожая с продуктивностью;

определить динамику сдвига в процессе селекции основных морфологических и биологических признаков и показателей качества зерна;

создать новый, адаптированный к агрозоне селекционный материал.

Научная новизна. Впервые проведен ретроспективный анализ сортов яровой пшеницы, рекомендованных к возделыванию в регионе Среднего Поволжья РФ в 1945 - 2008 гг. Выделено пять периодов сортосмены, и определено в них доминирующее место отдельных сортов. Экспериментально показано, что в результате селекционного совершенствования потенциал урожайности возделываемых сортов за 63-летний период увеличился на 44,8 % или на 0,71 % в год. Определены элементы структуры урожая, обеспечивающие его увеличение по периодам сортосмены. Дана сравнительная оценка сортов различных периодов сортосмены по устойчивости к болезням, качеству зерна и адаптивности к абиотическим и биотическим факторам. Созданы новые, переданные на государственное испытание сорта, в том числе один, защищенный патентом и авторским свидетельством.

Положения, выносимые на защиту:

-рост урожайности яровой мягкой пшеницы произошел за счет улучшения показателей ее структуры: увеличения длины колоса, количества колосков в колосе, количества зерен в колосе, массы главного побега, массы 1000 зерен;

- увеличилась доля реутилизации и площади флагового листа, устойчивость к листовым болезням;

- в ходе селекции произошло накопление комплексов аддитивных генов, направленных на увеличение общей адаптивности и продуктивности генотипов;

- новые сорта яровой мягкой пшеницы для Средневолжского региона соответствуют параметрам сортов пятого периода сортосмены.

Практическая значимость работы. Проведена сравнительная оценка 11 сортов яровой пшеницы, сменявших друг друга в различные периоды сортосмены в Ульяновской области на протяжении 63 лет. Проанализирована динамика селекционного улучшения этих сортов по урожайности и основным селектируемым признакам. Показано, что сорта, относящиеся к последнему периоду сортосмены (Экада 6, Экада 70, Симбирцит) стабильно превышают более старые не только по урожайности, устойчивости к полеганию и основным болезням, но и по экологической пластичности и отзывчивости на дополнительную подкормку азотными удобрениями в фазу кущения. В соавторстве созданы и переданы на государственное испытание сорта: Экада 53, Экада 66, Экада 97 и Ульяновская 100. Определена селекционная ценность исходного материала для дальнейшей селекции.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на международных и всероссийских научно-практических конференциях (Минск, 2007; Ульяновск, 2008; Казань, 2009; Пенза, 2009); на заседаниях Ученого совета Ульяновского НИИСХ. Основные положения диссертации опубликованы в шести печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений селекционной практике и производству. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу, 18 рисунков и 19 приложений. Список литературы включает 137 наименований, в том числе и 15 иностранных авторов.

Автор выражает глубокую благодарность ведущему научному сотруднику Ульяновского НИИСХ кандидату с.-х. наук В.Г. Захарову, доктору биол. наук В.В. Сюкову, участникам временного творческого объединения «Экада», за помощь, оказанную при проведении исследований и оформлении работы.

Материал, методика и условия проведения исследований

Исследования проводили в 2006 - 2008 годах на полях Ульяновского научно - исследовательского института сельского хозяйства, почвенно-климатические и метеорологические условия которых репрезентируют условия лесостепи Среднего Поволжья.

Почвы опытного участка представлены слабо выщелоченным тяжелосуглинистым черноземом. Климат умеренно- континентальный. Годовая сумма осадков колеблется от 200 до 600 мм, при норме 384 мм. За период вегетации (2006-2008 гг.) этот показатель имел значения от 183,3 мм до 272,4 мм при норме 216 мм.

Наиболее благоприятными для роста и развития яровой пшеницы были условия 2006 года, когда осадков за период вегетации выпало 272,4 мм при норме 216 мм, температурный режим был умеренным.

Погодные условия вегетационного периода 2007 года были неоднозначными, холодная и дождливая погода сменялась жаркой и сухой. Сумма осадков за период вегетации составила 258,4 мм (норма 216 мм). Гидротермический коэффициент 1,2 (норма 1,0).

Погодные условия вегетационного периода 2008 года в целом были благоприятными для роста и развития яровой пшеницы. Осадков за вегетационный период выпало 183,3 мм при норме 216 мм. Гидротермический коэффициент составил 1,1 (при норме 1,0).

В качестве исходного материала использовали сорта Лютесценс 62, Саратовская 36, Волжанка, Кутулукская, Симбирка, Ишеевская, Л-503, Землячка, Экада 6, Экада 70 и Симбирцит, которые составляют сортосмену культуры по Ульяновской области и гибриды F1, полученные от скрещивания выше названных сортов по двутестерной схеме.

Полевые опыты закладывали в селекционном севообороте УНИИСХ. С целью усиления размаха генотипически обусловленных различий, сорта высевали по двум предшественникам - сидеральный пар и горох. Учетная площадь делянок составляла - 29,7 м2. Изучаемые сорта размещали в одном опыте в 4-х кратной повторности. Посев делянок проводился сеялкой СН-16 с нормой высева 550 всхожих семян на 1 м2. В фазу кущения растений по сидеральному пару проводилась подкормка N в дозе 60 кг д.в./га.

Учет урожайности с делянок проводили методом сплошного обмолота комбайном «Sampo-130».

Во время вегетации растений проводили фенологические наблюдения (Методика ГСИ … 1985). По устойчивости к болезням сорта оценивали на естественном фоне: бурая листовая ржавчина, тип реакции определялся по шкале Mains E.B., Jackson H.S. (1926), степень поражения по шкале Peterson R.F. et al. (1948); тип реакции на мучнистую росу определяли по В.Г. Новохатка, А.Н. Борисенко (1977), степень поражения по Э.Э. Гешеле (1978). На инфекционном фоне изучали устойчивость к твердой и пыльной головне.

Содержание белка и клейковины в зерне, а также качество клейковины и технолого-хлебопекарные свойства (альвеограф и пробная выпечка хлебцев) определяли в агрохимической лаборатории Ульяновского НИИСХ по общепринятым методикам.

При анализе структуры урожая определялись следующие показатели: высота растений, продуктивная кустистость, количество колосков в колосе, число зёрен с колоса, масса главного побега и масса зерна с главного побега, масса растения, масса 1000 зерен. В течение репродукционного периода изучалась динамика изменения массы колоса и массы1000 зерен.

Коэффициент реализации колоса (КРК и расчета доли реутилизации в наливе зерна использовалась методика, предложенная Н.С. Васильчуком и др., (2000).

Для проведения двутестерного генетического анализа наследования количественных признаков было проведено скрещивание изучаемых сортов с сортами-тестерами Волжанка и Симбирцит.

Посев гибридов первого поколения проводили вручную на двух - пятирядковых делянках длиной 100 см по 20 зерен в рядке, в 3-х кратной повторности. Площадь питания одного растения 5Ч15 см. Уборка растений проводилась вручную с корнями для анализа структуры урожая.

Однофакторный дисперсионный анализ в рендомизированных блоках, многофакторный дисперсионный анализ, корреляционный и регрессионный анализ проводили по Доспехову Б.А. (1985).

Статистический анализ комбинационной способности материнских и отцовских форм проводили по методу Савченко В.К. (1984).

Адаптивную способность и экологическую стабильность сортообразцов оценивали по Кильчевскому А.В., Хотылевой Л.В. (1997).

Коэффициент регрессии генотипа на среду bi определяли по S.A. Eberhart и W.A. Russel (1966).

Результаты исследований

Оценка периодов сортосмены по хозяйственно-ценным признакам

Урожайность сортов яровой пшеницы различных периодов сортосмены.

С учетом типов сортов, использования исходного материала при их создании и продолжительности их возделывания в производстве к настоящему времени нами определено 5 периодов сортосмены. В первый период сортосмены использовался сорт Лютесценс 62.

Второй период представлен также одним сортом - Саратовской 36, который находился в районировании с 1962 по 1979 год.

К третьему периоду отнесено три сорта: Волжанка (1978-1987 гг.), Кутулукская (1979-1992 гг.) и Симбирка (1986-2002 гг.). По сравнению с сортами двух первых этапов они представляют переход к качественно новому, более интенсивному типу, который соответствовал разрабатываемым в 80-е годы интенсивным технологиям.

Четвёртый этап представляют сорта, имеющие не только высокий потенциал продуктивности, но и обладающие устойчивостью к основным болезням, полеганию, хорошим качеством зерна: Ишеевская (1992-2003 гг.), Л-503 (1993-2008 гг.) и Землячка (1999-2009 гг.).

К пятому периоду сортосмены отнесены сорта Экада 6 (2005 г.), Симбирцит (2007 г.), Экада 70 (2007 г.), имеющие высокий генетический потенциал продуктивности, отзывчивые на улучшение условий возделывания.

Результаты изучения урожайности сортов по разным предшественникам и по периодам сортосмены представлены в таблицах 1 и 2. Анализ данных показывает, что по сидеральному пару сорта сформировали средний урожай зерна выше, чем по гороху на 0,32 т/га.

Таблица 1 - Урожайность сортов яровой пшеницы (предшественник сидеральный пар)

Период сортосмены

Сорт

Год

райони-рования

Урожайность, т/га

Отклонение от

Лютесценс 62

2006

2007

2008

средняя

в %

в т/га

1

Лютесценс 62

1945

2,94

2,72

3,19

2,95 a

100

-

Средняя за 1 период

2,94

2,72

3,19

2,95

100

-

2

Саратовская 36

1962

3,17

2,62

3,06

2,95 a

100

0

Средняя за 2 период

3,17

2,62

3,06

2,95

100

0

3

Волжанка

1978

3,27

3,05

3,63

3,32 bc

112

0,37

Кутулукская

1979

3,53

3,27

3,56

3,45 c

117

0,50

Симбирка

1986

4,34

3,46

3,68

3,83 fg

130

0,88

Средняя за 3 период

3,71

3,26

3,62

3,53

120

0,58

4

Ишеевская

1992

4,10

3,68

3,76

3,85 g

130

0,90

Л-503

1993

3,62

3,39

3,80

3,60 de

122

0,65

Землячка

1999

3,99

2,96

4,10

3,68 e

125

0,73

Средняя за 4 период

3,90

3,34

3,89

3,71

126

0,76

5

Экада 6

2005

4,76

3,66

4,19

4,20 h

142

1,25

Экада 70

2007

4,96

4,14

4,62

4,57 j

155

1,62

Симбирцит

2007

4,87

4,14

4,66

4,56 ij

155

1,61

Средняя за 5период

4,86

3,98

4,49

4,44

150

1,49

по сортам

3,96

3,37

3,84

3,72

НСР05, т/га по сортам

0,20

0,18

0,24

0,14

Уравнение регрессии по периодам у=0,374x+2,394

Таблица 2 - Урожайность сортов яровой пшеницы (предшественник горох)

Период сортосмены

Сорт

Год

райони-рования

Урожайность, т/га

Отклонение от Лютесценс 62

2006

2007

2008

Средняя

в %

в т/га

1

Лютесценс 62

1945

2,63

2,51

3,14

2,76 a

100

-

Средняя за 1период

2,63

2,51

3,14

2,76

100

-

2

Саратовская 36

1962

3,04

2,67

3,31

3,01 b

109

0,25

Средняя за 2 период

3,04

2,67

3,31

3,01

109

0,25

3

Волжанка

1978

3,10

2,91

3,37

3,13 bc

113

0,37

Кутулукская

1979

3,26

3,07

3,41

3,25 cd

118

0,49

Симбирка

1986

3,45

3,01

3,53

3,33 de

121

0,57

Средняя за 3 период

3,27

3,00

3,44

3,24

117

0,48

4

Ишеевская

1992

3,53

3,28

3,38

3,40 ef

123

0,64

Л-503

1993

3,59

3,23

3,58

3,47 efg

126

0,71

Землячка

1999

3,72

3,06

3,78

3,52 fg

127

0,76

Средняя за 4 период

3,61

3,19

3,58

3,46

125

0,70

5

Экада 6

2005

4,10

3,09

3,54

3,58 fg

130

0,82

Экада 70

2007

3,95

3,58

4,18

3,90 hi

141

1,14

Симбирцит

2007

4,19

3,69

4,18

4,02 i

146

1,26

Средняя за 5 период

4,08

3,45

3,97

3,83

139

1,07

по сортам

3,51

3,10

3,58

3,40

НСР05, т/га по сортам

0,16

0,28

0,18

0,13

Уравнение регрессии по периодам у=0,259x+2,480

яровая мягкая пшеница селекционный

По сидеральному пару все сорта, за исключением Саратовской 36, урожайность которого была на уровне сорта Лютесценс 62 (2,95 т/га), существенно превысили по показателю Лютесценс 62. Самый высокий уровень урожайности у сортов 5 периода сортосмены Симбирцит (4,56 т/га) и Экада 70 (4,57 т/га). Их превышение к уровню урожайности сорта Лютесценс 62 составило 1,61 т/га и 1,62 т/га, соответственно. Среднее отклонение урожайности сортов 3 периода от урожайности сорта Лютесценс 62 составило +20%, сортов 4 периода +26%, сортов 5 периода +50%. Средний прирост зерна сортов 5 периода составил 1,49 т/га.

Для выяснения вклада каждого периода сортосмены в рост урожайности был проведён регрессионный анализ. Полученное уравнение по данному предшественнику, имеет вид: у=0,374х+2,394. Коэффициент корреляции равен r=0,95*, коэффициент детерминации R2= 0,90.

Анализ урожайности сортов по предшественнику горох показывает, что с прохождением сортосмены урожайность зерна от сорта к сорту, как и по первому предшественнику, увеличивалась, но была значительно ниже, за исключением сорта Саратовская 36. Самую высокую урожайность сохранили за собой сорта Симбирцит (4,02 т/га) и Экада 70 (3,90 т/га). В среднем по периодам прослеживается рост урожайности, который составил +39% к сорту Лютесценс 62. Уравнение регрессии имеет положительный тренд: у=0,259х+2,480. Его коэффициент показывает, что с изменением генотипов сортов прибавка в урожае составила 0,259 т/га. Коэффициент корреляции составил r=0,99*, коэффициент детерминации R2=0,98.

Таким образом, полученные данные позволяют сделать вывод в том, что за прошедший период, урожайность яровой пшеницы за счет потенциала селекции возросла в среднем от 2,86 т/га (сорт Лютесценс 62) до 4,14 т/га (сорт Экада 6, Экада 70, Симбирцит). Прирост урожайности за 63-летний период составил 1,28 т/га или 44,8%. В расчете на 1 год цена прироста составляет 20,3 кг или 0,71%. За каждый период сортосмены урожайность возрастала на 0,32 т/га или 9,0%.

Структура урожая

Полнота всходов, выживаемость растений. Различия по густоте всходов яровой пшеницы изменялись от 386 до 491 шт./м2, при средних значениях от 449 до 424 шт./м2. Самые дружные всходы по предшественнику сидеральный пар были получены у сортов Экада 6 (491 шт./м2) и Экада 70 (473 шт./м2), по предшественнику горох - у сорта Экада 6 (463 шт./м2) и Л-503 (457 шт./м2). Число растений на 1 м2 в фазу всходов с изменением сортосмены увеличивалось, уравнение регрессии имеет вид: у= 4,7х+433,9 по предшественнику сидеральный пар, и у=5,3х+404,9 по гороху.

В фазу полной спелости количество сохранившихся растений к уборке по предшественнику сидеральный пар от уровня сорта Лютесценс 62 возрастало у более новых сортов 4 и 5 периода сортосмены: Ишеевская (355 шт./м2), Л-503 (421 шт./м2), Землячка (356 шт./м2), Экада 6 (368 шт./м2), Экада 70 (344 шт./м2).

По предшественнику горох количество сохранившихся растений к уборке выше среднего показателя по опыту у сортов: Лютесценс 62 (368 шт./м2), Л-503 (383 шт./м2), Землячка (351 шт./м2), Экада 6 (341 шт./м2), Экада 70 (349 шт./м2).

Уравнение регрессии количества сохранившихся растений к уборке по предшественнику горох имеет отрицательный тренд: у= -3,2х+346,2. Низкая выживаемость растений отмечена у сорта 1 периода сортосмены Лютесценс 62 - 68,7% по предшественнику сидеральный пар, и у сорта 2 периода сортосмены Саратовская 36 - 73,5 и 70,2% в зависимости от предшественника.

Высокая выживаемость у сортов Л-503 (92,5%) и Волжанка (90,8%) в сидеральном пару, а так же у сорта Лютесценс 62 по гороху 92,9%. В целом с изменением сортосмены наблюдается улучшение признака на 2,33% в сидеральном пару. Уравнение регрессии: у=2,33х+69,03. По предшественнику горох выживаемость у сорта 2 периода была меньше на 21,9%, сортов 3 периода на 16,2%, сортов 4 периода на 9,9%, сортов 5 периода на 15,4%, соответственно. В среднем с увеличением сортосмены по предшественнику горох выживаемость растений снизилась на 9,9 %.

Количество продуктивных стеблей и продуктивная кустистость. Наибольший показатель количества продуктивных стеблей в среднем за годы исследований по обоим предшественникам был отмечен у сорта Л-503 (565 шт./м2 и 545 шт./м2). Самый низкий показатель (422 шт./м2) у сорта 4 периода сортосмены Ишеевская. Следует отметить, что у более современных сортов Землячка (426 шт./м2 и 429 шт./м2), Экада 70 (423 шт./м2 и 450 шт./м2), Симбирцит (464 шт./м2 и 429 шт./м2) количество продуктивных стеблей оказалось ниже средних значений признака.

Предшественник сидеральный пар был более благоприятным для роста и развития растений, уравнение регрессии для этого признака имеет вид: у=3,10х+467,90. По предшественнику горох более интенсивные сорта снижали количество продуктивных стеблей до 429 шт./м2 (Симбирцит) и 450 шт./м2 (Экада 70). С прохождением последующих периодов сортосмены, наблюдалось снижение этого признака, уравнение регрессии имеет вид: у= - 4,50х +481,50.

По продуктивной кустистости существенных различий у сортов не наблюдалось.

Длина колоса. Большинство изучаемых сортов формировали более длинный колос по сравнению с сортом Лютесценс 62. Исключение составили сорт Саратовская 36, который формировал самый короткий колос (6,67 см по сидеральному пару и 6,53 по гороху) на протяжении трех лет исследований, и сорт 4 периода Л-503 (7,06 см и 6,81см, соответственно). Несущественно уступили по признаку сорта 3 периода Волжанка (7,26 см и 7,17см, соответственно) и Кутулукская (7,49 см и 7,57 см, соответственно). Самые высокие показатели у сортов 5 периода сортосмены Экада 70 (9,10 см и 8,37см, соответственно) и Симбирцит (9,02 см и 8,53 см соответственно). Они существенно превысили сорта 1-4 периодов сортосмены. В расчете на 1 период сортосмены, увеличение длины колоса составило 0,35 см по предшественнику сидеральный пар и 0,24 см по предшественнику горох. Уравнения регрессии имеют следующий вид: у=0,351х+6,693 и у= 0,242х+6,78, соответственно.

Максимальное количество колосков в колосе формировалось у сортов 5 периода сортосмены Экада 70 и Симбирцит в 2006 году (19,8 шт.). В среднем за 3 года существенно превысили по признаку сорт Лютесценс 62 сорта 4 периода Ишеевская и Землячка, а так же с наибольшими показателями сорта 5 периода сортосмены Экада 6, Экада 70 и Симбирцит.

В среднем на 1 период по предшественнику сидеральный пар увеличение по признаку составило 0,76 шт. на 1 колос и 0,54 шт. на 1 колос по предшественнику горох, которое выражено уравнением регрессии: у=0,76х+12,38 и у=0,54+13,1 соответственно.

Количество зерен в колосе. По предшественнику сидеральный пар существенно превышают Лютесценс 62 сорта: Симбирка, Л-503, Экада 70 и Симбирцит, а по предшественнику горох - сорта Кутулукская и Землячка. Уравнение регрессии имеет вид: у=1,50х+21,88 для пара и у=1,37х+22,09 для гороха. Проведенный корреляционный анализ выявил сильную связь признака со сменой генотипов r=0,87* и r=0,90* соответственно.

Масса 1000 зёрен. По массе 1000 зерен, произошел явный прогресс. Уравнения регрессии имеют вид: у= 1,63х+31,81 (r=0,97*) и у= 0,91х+35,09 (r=0,83*). Существенно превысили Лютесценс 62 по признаку сорта 3 периода сортосмены: Кутулукская и Симбирка, 4 периода сортосмены - Ишеевская и Землячка, 5 периода - Экада 6, Экада 70 и Симбирцит. Высокие коэффициенты корреляции у признака со сменой генотипов r=0,97*и r=0,83* соответственно.

Масса зерна с единицы площади, масса растения, масса главного побега и зерна с колоса. Показатель массы зерна с 1 м2 варьировал от 201,3 г (Лютесценс 62) до 399,3г (Симбирцит) в сидеральном пару, и от 210,7 г (Саратовская 36) до 320,7 г (Экада 70) по предшественнику горох. Уравнения регрессии имеют вид: у=46,95х+134,37 (r=0,97*) и у=28,12х+182,22 (r=0,93*).

Рост урожайности с прохождением сортосмен сопровождался увеличением биологической массы главного побега. Сорт Саратовская 36, не реагировал на интенсивный фон, сформировал массу главного побега ниже сорта Лютесценс 62 (2,21 г). Существенно превысили по этому признаку Лютесценс 62 в обоих фонах сорта: Кутулукская (2,71 г и 2,91 г), Симбирка (3,14 г и 2,94 г), Ишеевская (2,97 г и 3,00 г), Землячка (2,88 г и 2,97 г), Экада 70 (3,40 г и 3,23 г), Симбирцит (3,09 г и 3,10 г). Некоторые сорта по предшественнику горох сформировали массу главного побега больше, чем в сидеральном пару (Саратовская 36, Волжанка, Кутулукская, Ишеевская, Л-503, Землячка). Одной из основных причин этого, как мы считаем, является большая степень полегания этих сортов по более интенсивному фону.

Наибольшую отдачу массы зерна с главного побега обеспечивали сорта, сформировавшие в сложившихся условиях вегетации наибольшую массу главного побега, массу всего растения, а так же более крупное зерно. С каждым периодом сортосмены масса зерна главного побега увеличивалась. Уравнение регрессии имеет вид: у=0,087х+0,689 и у=0,091х+0,655 соответственно.

Показатель массы зерна с растения варьировал в пределах от 3,0 г (сорт Саратовская 36) до 4,23 г (сорт Экада 70). С прохождением сортосмены прирост массы растения составил 0,23 г по предшественнику сидеральный пар и 0,15 г по предшественнику горох. При этом по сравнению с сортом Лютесценс 62 существенные различия имеют лишь Экада 70 (4,23г и 3,97 г, соответственно) и Симбирцит (4,13 г и 4,18 г). Уравнение регрессии имеет вид: у=0,232х+2,772 (r=0,93*) и у= 0,146х+3,0 (r=0,98**).

Сопряженность урожайности с элементами ее структуры

Анализ коэффициентов фенотипической корреляции по предшественнику сидеральный пар показал, что наибольшая связь с продуктивностью у таких элементов как: масса растения (r=0,91**), длина колоса (r=0,87**) и количество колосков в колосе (r=0,87**), количество зерен в колосе (r=0,84**), масса зерна главного побега (r=0,76**), масса 1000 зерен (r=0,72**).

Достоверного влияния на урожайность зерна количества растений на 1 м2, количества продуктивных стеблей и продуктивной кустистости не обнаружено. Количество продуктивных стеблей находилось в положительной связи только с продуктивной кустистостью (r=0,68*). А увеличение их числа на единицу площади ведёт к резкому снижению массы главного побега (r=-0,59**), массы зерна главного побега (r=- 0,52), количества зерен в колосе (r=- 0,49), массы растения (r=- 0,41) и массы 1000 зерен (r=-0,46).

Длина колоса находилась в сильной положительной связи с количеством колосков в колосе (r=0,92**), массой главного побега (r=0,81**), массой зерна главного побега (r=0,77**), массой всего растения (r=0,98**), количеством зерен в колосе (r=0,76**), массой 1000 зерен (r=0,75**).

Количество колосков в колосе находилось в положительной и тесной связи с массой главного побега (r=0,80**), количеством зёрен в колосе (r=0,79**), массой растения (r=0,79**), массой зерна главного побега (r=0,75**), массой 1000 зерен (r=0,71*).

Высокие коэффициенты корреляции между количеством зерен в колосе и массой 1000 зерен (r=0,66**), позволяет сделать вывод, что в результате селекции наблюдается одновременное увеличение массы 1000 зерен и количества зерен в колосе. Особенно это выражено у сортов последнего периода селекции - Экада 70 и Симбирцит.

Анализ коэффициентов фенотипической корреляции по предшественнику горох показал, что большее влияние на величину урожая оказала масса зерна главного побега (r=0,79**). Это связано с тем, что в отличие от предшественника сидеральный пар, растения формировали меньшую массу растения и главного побега с большей отдачей зерна. С урожаем зерна находились в тесной связи: количество колосков в колосе (r=0,77**), количество зерен в колосе (r=0,77**), масса растения (r=0,71**), длина колоса (r=0,68*), масса 1000 зерен (r=0,61**), и в более слабой - масса главного побега (r=0,39).

Вегетационный период

Из изученных нами сортов самым раннеспелым является сорт Лютесценс 62. Его период вегетации составил в среднем 83 дня, у сорта Саратовская 36 - 85 дней, Л-503 - 87 дней. Их можно отнести к среднеспелой группе. Самый длинный период вегетации у сортов 4 и 5 периодов сортосмены Ишеевская, Л-503, Экада 70 и Симбирцит.

Проведенный регрессионный анализ позволил вывести уравнение линейной регрессии, которое по сидеральному предшественнику имеет вид у=1,10х+52,5, а по гороху у=0,80х+82,6. Коэффициенты регрессии показывают, что с каждым периодом сортосмены продолжительность периода вегетации увеличивалась на 1,1 и 0,8 дней.

В результате проведенного корреляционного анализа выявлены высокие достоверные положительные связи вегетационного периода с урожайностью зерна r=0,81**, r=0,64* по предшественнику сидеральный пар и горох, соответственно. При этом наибольшая связь наблюдается с периодом «всходы-колошение» r=0,86** и r=0,88**, соответственно.

Из этого можно сделать вывод, что с увеличением длины вегетационного периода, как правило, продуктивность увеличивается. При этом, большее значение имеет межфазный период «всходы-колошение». От периода районирования сорта Лютесценс 62 произошло увеличение длины вегетационного периода в среднем на 4 дня.

Высота растений и устойчивость к полеганию

Наибольшую устойчивость к полеганию по обоим предшественникам за годы исследований имели сорта 5 периода сортосмены (8,2 балла), при высоте растений 110,7 см. За каждый период сортосмены высота растений увеличивалась незначительно, что следует из уравнения регрессии у=0,31х+107,07, вместе с тем устойчивость к полеганию увеличилась более существенно на 1,28 балла за период сортосмены, что видно из уравнения регрессии у = 1,28х+1,52.

Проведенный корреляционный анализ показал наличие связи между изучаемыми признаками и урожайностью зерна. Коэффициент корреляции урожайности зерна с высотой растения составил (r=0,50), с длиной верхнего междоузлия (r= 0,68*), с устойчивостью к полеганию имел более сильную связь (r= 0,93**).

Урожайность зерна по предшественникам сидеральный пар и горох находилась в сильной зависимости от устойчивости к полеганию. Уравнение регрессии имеет вид: у = 0,289х+1,967, у=0,283х+1,255.

По предшественнику горох, как менее интенсивному фону, средняя высота растений по сортам была ниже на 5,5 см, чем у растений по сидеральному пару. Уравнение регрессии взаимосвязи сортосмены и высоты растений имеет вид: у= - 0,25х +103,43. За каждый период снижение высоты признака составило -0,25 см. Вместе с тем, длина верхнего междоузлия, от сорта к сорту не уменьшалась, а увеличивалась за каждый период на 0,76см (уравнение регрессии: у = 0,76х + 41,94).

Устойчивость к полеганию имела значения от 5,9 баллов (Лютесценс 62) до 8,9 баллов (Симбирцит). В среднем на 1 период селекционный вклад составил +0,74 балла. Уравнение регрессии имеет вид: у = 0,74х+4,86. По данному предшественнику корреляционной связи урожайности зерна с высотой растений не выявлено. Положительная связь урожайности определена с длиной верхнего междоузлия (r=0,59) и устойчивостью к полеганию (r=0,81**).

Таким образом, в результате селекции произошел явный прогресс в повышении устойчивости к полеганию. Для зоны Среднего Поволжья целесообразно направление селекционной работы не на уменьшение высоты растений, а на повышение устойчивости к полеганию за счёт других механизмов.

Устойчивость к болезням

Бурая листовая ржавчина (Puccinia recondite), проявляется в Среднем Поволжье почти ежегодно. Потери урожая в Поволжье от бурой ржавчины достигают в среднем 30%, а в годы сильных эпифитотий потери доходят до 62% (Крупнов В.А. и др., 1997; 2000). Результаты наших исследований показывают, что наиболее устойчивыми к поражению этим заболеванием в Ульяновской области являются сорта 4 и 5 периодов сортосмены (табл. 3).

Поражение сортов, входящих в эти периоды, составило: Экада 70 от 8,3% до 8,8% в зависимости от предшественника, от 9,2% до 10,4% у сорта Симбирцит, от 12,5% до 13,8% у сорта Ишеевская, соответственно.

Таблица 3 - Поражение болезнями сортов яровой пшеницы (2006-2008 гг.)

Этапы сорто-смены

Сорт

Поражение болезнями, %

Твердая головня, %

Пыльная головня, %

сидеральный пар

горох

бурая

ржавчина

мучнистая роса

бурая ржавчина

мучнистая роса

1

Лютесценс 62

28,8

41,3

28,3

27,9

16,9

75,9

Средняя за 1 период

28,8

41,3

28,3

27,9

16,9

75,9

2

Саратовская 36

42,5

13,4

45,8

15,7

31,3

4,8

Средняя за 2 период

42,5

13,4

45,8

15,7

31,3

4,8

3

Волжанка

33,3

25,8

28,3

18,8

8,4

1,0

Кутулукская

29,2

22,5

28,8

16,7

18,1

8,3

Симбирка

37,5

16,7

35,8

13,3

49,2

9,2

Средняя за 3 период

33,3

21,7

31,0

16,3

25,2

6,1

4

Ишеевская

13,8

35,0

12,5

17,9

9,3

12,1

Л-503

23,3

17,1

16,3

14,2

35,7

36,2

Землячка

54,2

22,5

48,3

13,8

0,4

55,2

Средняя за 4 период

30,4

24,9

25,7

15,3

15,1

34,5

5

Экада 6

35,0

7,1

31,3

6,7

32,6

75,9

Экада 70

8,8

8,4

8,3

6,3

4,2

8,3

Симбирцит

10,4

5,8

9,2

4,2

3,5

11,4

Средняя за 5 период

18,1

7,1

16,3

5,7

13,4

31,9

28,8

19,6

26,6

14,1

19,1

27,1

r с урожаем зерна

-0.55

-0,64*

-0,54

-0,91**

-

-

Уравнение регрессии

У= - 3,35х+

40,67

У= - 5,69х+

38,75

У= -4,41х+

+42,65

У= - 4,48х+

29,62

У= - 2,32х+

27,3

У= - 5,83х+

48,13

С прохождением сортосмен наблюдается повышение устойчивости сортов к возбудителям бурой ржавчины в расчете за 1 период на 3,9%.

Максимальное заболевание мучнистой росой в среднем на двух разных фонах изучения отмечено у сорта Лютесценс 62 (41,3 и 27,9%). Наименьшее поражение наблюдается у сортов 5 периода сортосмены Симбирцит (5,8 и 4,2%), Экада 6 (7,1 и 6,7%), Экада 70 (8,4 и 6,3%). Устойчивость сортов к мучнистой росе возрастала на 5,1% за каждый период.

В большей степени твёрдой головнёй поразились сорта: Симбирка - 49,2%, Л-503 - 35,7%, Саратовская 36 - 31,3% и сорт Экада 6 - 32,6%. Высокую устойчивость к патогену проявили сорта 4 периода сортосмены Землячка - 0,4%, 5 периода сортосмены Симбирцит - 3,5% и Экада 70 - 4,2%.

Выявлена различная реакция сортов на заражение пыльной головней. Наибольшее поражение по результатам оценки на инфекционном фоне проявилось у сортов: Лютесценс 62 и Экада 6 - 75,9%. Отмечена восприимчивость к патогену у сортов Землячка (55,2%) и Л-503 (36,2%). У устойчивых сортов поражение составило от 1,0% (сорт Волжанка) до 12,1% (сорт Ишеевская). В целом с прохождением сортосмен наблюдается прогресс в улучшении сортов по этому признаку. В расчете на 1 период поражение пыльной головней снижалось на 5,83%.

Качество зерна

Сочетание урожайности с хорошим качеством зерна, одна из самых актуальных задач в селекции яровой пшеницы. За время проведения исследований показатели качества варьировали в зависимости от сорта (табл. 4 и 5).

Таблица 4 - Физические показатели качества сортов яровой пшеницы, (2006-2008 гг.)

Сорт

Предшественник сидеральный пар

Предшественник горох

масса 1000 зёрен, г

натурная масса, г/л

стекловид-ность, %

масса 1000 зёрен, г

натурная масса, г/л

стекловид-ность, %

Лютесценс 62

35,4

786

91

36,6

793

83

за 1 период

35,4

786

91

36,6

793

83

Саратовская 36

38,2

772

84

36,0

768

74

за 2 период

38,2

772

84

36,0

768

74

Волжанка

38,4

793

83

38,4

794

84

Кутулукская

37,7

783

88

39,1

781

83

Симбирка

41,7

787

92

38,8

786

83

за 3 период

39,3

788

88

38,8

787

83

Ишеевская

43,8

814

90

43,2

807

84

Л-503

33,0

803

94

34,9

803

88

Землячка

40,5

805

95

39,3

798

91

за 4 период

39,1

807

93

39,1

803

88

Экада 6

38,1

805

91

37,5

801

92

Экада 70

42,0

800

92

42,8

797

80

Симбирцит

42,9

795

95

42,8

795

88

за 5 период

41,0

800

93

41,0

798

87

по сортам

39,2

795

90

39,1

793

84

Таблица 5 - Содержание протеина и клейковины в зерне, (2006-2008 гг.)

Сорт

Предшественник сидеральный пар

Предшественник горох

содержание в зерне, %

ИДК,

е. п.

содержание в зерне, %

ИДК,

е. п.

протеина

клейковины

протеина

клейковины

Лютесценс 62

14,3

36,1

79,2

15,2

34,5

89,4

за 1 период

14,3

36,1

79,2

15,2

34,5

89,4

Саратовская 36

13,8

30,6

71,6

13,2

28,8

82,8

за 2 период

13,8

30,6

71,6

13,2

28,8

82,8

Волжанка

13,7

33,5

71,8

14,1

31,8

84,9

Кутулукская

13,8

33,0

80,1

13,8

29,6

93,2

Симбирка

13,3

28,7

73,6

13,0

26,4

75,3

за 3 период

13,6

31,7

75,2

13,6

29,3

84,5

Ишеевская

13,8

32,3

73,0

13,8

29,8

87,1

Л-503

13,6

32,7

81,4

13,4

29,9

88,9

Землячка

13,2

28,6

85,3

13,3

27,7

101,5

за 4 период

13,5

31,2

79,9

13,5

29,1

92,5

Экада 6

13,3

29,5

83,5

13,9

29,4

93,4

Экада 70

14,1

30,4

88,3

12,5

27,2

85,6

Симбирцит

13,1

29,9

91,9

12,8

25,6

96,8

за 5 период

13,5

29,9

87,9

13,1

27,4

91,1

по сортам

13,6

31,4

80,0

13,5

29,1

89,0

Уравнение регрессии

У= -0,19х+ 14,31

У= - 1,18х+ 35,44

У= 2,57+ 71,1

У= -0,39х+ 14,89

У= -1,39+ 33,99

У= 1,31х+ 84,1

Самые высокие показатели массы 1000 зерен у сортов: Ишеевская (48,3 г по предшественнику сидеральный пар и 43,2 г по предшественнику горох), Симбирцит (42,9 и 42,8 г, соответственно), Экада 70 (42,0 и 42,8 г), Симбирка (41,7 г) и Землячка (40,5 г) по сидеральному пару.

Натура зерна у изучаемых сортов была высокой: от 768 г/л (сорт Саратовская 36) до 814 г/л (сорт Ишеевская). Сорта сформировали в среднем очень хорошую стекловидность зерна, показатели которой отвечали требованиям для сильной пшеницы (свыше 60%).

Содержание протеина в зерне варьировало от 12,5% до 15,2%. По содержанию протеина и клейковины отличался сорт Лютесценс 62, содержание протеина в его зерне в зависимости от предшественника, составило 14,3 и 15,2%, а клейковины 36,1 и 34,5%, соответственно. Сорт Экада 70, так же имел высокие показатели (14,1% протеина и 30,4% клейковины) в сидеральном пару. Низкие значения по этим признакам у сортов Симбирцит (12,5 % и 27,2 %, соответственно) и Экада 70 (12,8% и 25,6%) по предшественнику горох.

С каждым периодом сортосмены наблюдается снижение содержания протеина и клейковины в зерне. Средняя разница в содержании протеина между 1 и 5 периодом по обоим предшественникам составила -1,45%, а по содержанию клейковины -6,65%, соответственно. Проведенный корреляционный анализ показал на наличие отрицательной связи этих показателей качества с урожаем зерна. Так, по содержанию протеина в зерне коэффициент корреляции был равен r= -0,43; r= -0,75** в зависимости от предшественника, по содержанию клейковины r= -0,58; r= -0,77**.

Оценка упругих свойств клейковины на индикаторе деформации «ИДК-1» показала различие сортов по этому показателю. Сорта сильных пшениц Саратовская 36 (71,6; 82,8 е.п.), Симбирка (73,6; 75,3 е. п.), а так же Волжанка (71,8; 84,9 е.п.), Ишеевская (73,0 е.п. в сидеральном пару) и Лютесценс 62 (79,2 е.п., соответственно) сформировали более упругую клейковину, чем остальные сорта. С прохождением сортосмены наблюдалось нежелательное увеличение признака на 2,57 и 1,31 е.п. (табл.5).

В целом ретроспективный анализ сортов показал отрицательный тренд селекционного улучшения сортов по качеству зерна. Содержание клейковины и протеина в зерне вследствие отрицательной корреляции с урожайностью зерна имел тенденцию к снижению. Показатели силы муки, ИДК и объемного выхода хлебца с прохождением сортосмены также не улучшались.

Коэффициент реализации колоса

Из результатов, представленных в таблице 6, следует, что наибольший коэффициент реализации колоса по предшественнику сидеральный пар, у сортов Волжанка - (6,09) и Симбирцит (5,80). Но, несмотря на высокие КРК, сорт Волжанка сформировал существенно ниже массу колоса как в фазу цветения (0,24 г), так и в фазу полная спелость (1,42 г). Сорта 4 и 5 периода сортосмены существенно превышали по массе колоса в фазу цветения сорта 1, 2 и 3 периодов сортосмены. В фазу полной спелости сорта Экада 70 и Симбирцит максимально реализовали потенциал продуктивности, сформировав самую высокую массу колоса (2,22-2,23 г). Меньшие показатели КРК отмечены у сортов Землячка (4,07) и Экада 6 (4,52). Вместе с тем, они существенно превышали по массе колоса в полную спелость сорта 1, 2 и 3 периода сортосмены, кроме сортов Кутулукская и Симбирка.

По предшественнику горох сорта Кутулукская и Симбирка имели самые высокие показатели КРК (5,54). Сорт Кутулукская существенно уступал по массе колоса в полную спелость сортам 4 и 5 периода сортосмены, кроме сорта Л-503. Условия возделывания по этому предшественнику были менее благоприятными для реализации КРК у сортов: Лютесценс 62 (-0,33), Саратовская 36 (-0,20), Волжанка (-0,87), Ишеевская (-0,27), Симбирцит (-0,40). Самый низкий показатель КРК у сорта Землячка (4,71).

В целом средние показатели КРК по предшественникам были достаточно высокими и достоверно не отличались друг от друга.

Таблица 6 - Коэффициент реализации колоса у сортов яровой пшеницы, (2006-2008 гг.)

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены

Сорт

Предшественник

Разница

КРК по предшест

венникам

(горох-пар)

сидеральный пар

горох

масса колоса в фазу цветения, г

масса колоса в фазу полной спелости, г

коэффи-циент реализации колоса

масса колоса в фазу цветения, г

масса колоса в фазу полной спелости, г

коэффициент реализации колоса

Лютесценс 62

0,24 a*

1,26 a

5,31 bcd

0,27 a

1,34 a

4,98 abcd

0,33

Саратовская 36

0,28 ab

1,38 ab

5,14 bcd

0,30 bc

1,48 b

4,94 ab

0,20

Волжанка

0,24 a

1,42 b

6,09 d

0,29 ab

1,50 b

5,22 bcdef

0,87

Кутулукская

0,34 cde

1,71 de

5,49 bcd

0,32 c

1,73 cde

5,54 ef

-0,05

Симбирка

0,37 def

1,90 fg

5,24 bcd

0,34 de

1,88 f

5,54 f

-0,30

Ишеевская

0,40 fg

2,02 g

5,13 bcd

0,38 fgh

1,85 ef

4,86 ab

0,27

Л-503

0,30 bc

1,43 b

4,96 abc

0,30 bc

1,57 b

5,41 def

-0,45

Землячка

0,43 g

1,72 e

4,07 a

0,40 hi

1,86 f

4,71 a

-0,64