Оценка адаптивной способности и стабильности сортов в селекции яровой пшеницы на Среднем Урале

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка адаптивной способности и стабильности сортов в селекции яровой пшеницы на Среднем Урале

А.В. Воробьев

Резюме

Эффективность предлагаемого метода оценивалась с использованием результатов 21- летнего испытания одиннадцати сортов яровой пшеницы. Определены параметры общей и специфической адаптивной способности сортов, их стабильность и селекционная ценность. Дана селекционная интерпретация генетических параметров. Оценка селекционной ценности генотипа дает более точную информацию для отбора высокопродуктивных форм. В результате выведены сорта Иргина, Ирень, Красноуфимская 90, Красноуфимская 100, Горноуральская.

Ключевые слова: сорт, общая адаптивная способность, специфическая адаптивная способность, стабильность, селекционная ценность генотипа.

Важная задача селекции - создание сортов с высокой реализацией своих потенциальных возможностей в широком спектре почвенно-климатических условиях. Исходя из статистических данных, на Среднем Урале (Свердловская область, Пермский край, республика Удмуртия) средняя урожайность яровой пшеницы составляет 1,16…1,61 т/га [2,7] или она реализуется по сравнению с результатами сортоучастков на 35…40% и от потенциала сортов на 25…30% [1,2]. Поскольку урожайность определяется состоянием всей системы «генотип-среда», возникает необходимость комплексного подхода к формированию селекционных программ на повышение потенциала онтогенетической адаптации [3].

Как показала наша практика, оценка параметров адаптивной способности и стабильности сортов на конечном этапе селекционного процесса позволяет с большой точностью выделить лучшие из них для Государственного испытания.

Целью наших исследований явилось путем применения статистических методов выбрать в конкурсном испытании конкурентоспособный, высокоурожайный сорт, адаптированный к почвенно-климатическим условиям Среднего Урала и передать его на Государственное испытание.

Условия, материалы и методы. Исследования проводились на полях Красноуфимского селекционного центра в стационарном севообороте, различающихся по почвенным разностям (серые лесные, темно-серые лесные, черноземы), по кислотности (рН сол. 5.7…7,0, гидролитическая кислотность 0,36…5,19 мг-экв/100 г почвы), содержанию органического вещества (6,7…11,3 %), легкогидролизуемому азоту (86…160 мг/кг), обенному калию (119…185 мг/100 г) и подвижному фосфору (102…410 мг/кг). Почвы характерны для Среднего Урала.

За годы исследований наблюдалась сильная вариабельность климатических условий периода вегетации от всходов до созревания (среднесуточная температура воздуха - 13,5…18,0°С, сумма температур более 10°С - 1200…1800°С, осадки - 90…350 мм, запасы влаги в метровом слое почвы-65…200 мм, ГТК-0,70…2,45).

В изучении по методике конкурсного испытания (площадь делянки 20 м2, повторность четырехкратная, норма высева 7 млн.всхожих зерен на га) были привлечены сорта различной скороспелости - раннеспелые (Комета, Иргина и Ирень), среднеранние (Среднеуральская, Красноуфимская 90, Тюменская ранняя и Горноуральская), среднеспелые (Стрела, Аркас, Талве, Приокская и Красноуфимская 100). Они изучались в несколько этапов - 1982…1987 гг., 1985…1988 гг., 1993…1995 гг., 1996…2000 гг., 2001…2006 гг.

Из существующих разных методов количественной оценки параметров пластичности и стабильности [6,8,9] нами использована методика А.В.Кильчевского и Л.В.Хотылевой [4,5], основанная на испытании сортов в различных средах и позволяющая выявить общую (ОАС) и специфическую (САС) адаптивную способность, их стабильность (Sgi), селекционную ценность генотипов (СЦГ) для отбора высокопродуктивных и стабильных форм.

Результаты и обсуждение. В восьмидесятые годы возникла необходимость создания раннеспелого сорта взамен ушедшего в тираж скороспелой Кометы. По итогам конкурсного испытания в 1982-1987 гг. (см. таблицу) выделился сорт Иргина, равноценный по продолжительности периода вегетации Комете, сформировавший во всей совокупности сред урожайность выше ее на 0,50 т/га и других более позднеспелых (Среднеуральская и Стрела) на 0,17…0,27 т/га (НСР05=0,21 т/га). Из всего набора сортов Иргина обладает самым высоким эффектом общей адаптивной способности (+0,23), равноценна Комете по относительной стабильности (Sgi), уступает ей по специфической адаптивной способности (САС), характеризующую стабильность, но имеет лучший показатель селекционной ценности генотипа (СЦГ), который объединяет ОАС и САС. Худший показатель САС свидетельствует о том, что Иргина в отдельные годы не будет иметь преимущество по урожайности перед Кометой и другими сортами. Решающую роль для включения ее в Госреестр явилось, кроме урожайности, высокие хлебопекарные качества (Иргина отнесена к категории сильных пшениц). С 1991 года она в Госреестре с правом возделывания в 1,2,3,4 и 11 регионах РФ. Площади посева Иргины в конце девяностых - начале двухтысячных годов достигли около 1 млн. га, в настоящее время около 200 тыс.га. сорт адаптивный селекционный генотипа

В эти же годы возник вопрос замены среднераннего сорта экстенсивного типа Среднеуральская с невысокими технологическими качествами зерна. В конкурсном испытании в 1985-1988 гг. был выделен сорт Красноуфимская 90 с такой же продолжительностью вегетационного периода, как у Среднеуральской и у включенного в Госреестр сорта Тюменская ранняя.

Преимущество перед всеми испытываемыми сортами по урожайности от 0,26 до 0,83 т/га (НСР05=0,26 т/га), ОАС и СЦГ позволило передать Красноуфимскую 90 на Государственное испытание и в последующем (с 1993 г.) включить в Госреестр по 4,7 и 12 регионам РФ. По технологическим качествам сорт относится к ценным пшеницам и превосходит Среднеуральскую, Стрелу и Аркас. В конце девяностых годов Красноуфимская 90 высевалась на площади около 100 тыс.га. Она достойно заменила собой Среднеуральскую.

В девяностые годы была поставлена задача о создании нового сорта, сочетающего скороспелость, высокую урожайность и технологические качества зерна. В конкурсном испытании в 1993-1995 гг. был выделен сорт Ирень, отвечающий указанным требованиям, который при скороспелости такой же, как у Иргины, превысил ее по урожайности на 0,70 т/га, Комету - на 1,40 т/га и другие более позднеспелые сорта на 0,64…1,10 т/га (НСР05=0,41 т/га), обладает наивысшей ОАС, лучшими показателями САС, Sgi и СЦГ. Кроме того, Ирень по хлебопекарным качествам равноценна Иргине. Все это позволило передать сорт на Государственное испытание в 1996 г. и включить его, начиная с 1998 года, по 1,2,3,4,9,10 и 11 регионам РФ. Площади посева Ирени ежегодно расширяются и составляют в настоящее время около 800 тыс.га. Она постепенно замещает собой Иргину, Красноуфимскую 90, Тюменскую раннюю, а в некоторых регионах другие сорта.

В девяностые годы была поставлена задача по созданию среднеспелого сорта, более урожайного и высококачественного, чем Стрела, Приокская, Аркас, Талве, включенные в Госреестр по Волго-Вятскому региону. В конкурсном испытании в 1996-2000 гг. наивысшую урожайность сформировала Красноуфимская 100 , превысившая среднеспелые сорта на 0,28…0,76 т/га, раннеспелые и среднеранние на 0,19…1,02 т/га (НСР05=0,28 т/га). Красноуфимская 100 имеет преимущество перед всеми изучаемыми сортами по показателям ОАС, САС, Sgi, СЦГ. В 2001 году сорт был передан на Государственное испытание и с 2003 года был включен в Госреестр по 2,3,4,10 регионам РФ. По хлебопекарным качествам зерна Красноуфимская 100 превышает все изучаемые среднеспелые сорта и относится к ценным пшеницам. Высевается в зоне допуска на площади около 100 тыс.га.

В конце девяностых годов стало ощущаться отсутствие в наборе рекомендованных на Среднем Урале сортов среднераннего типа. Площади посева под Красноуфимской 90 сошли на нет. В конкурсном испытании 2001-2006 гг. был выделен сорт Горноуральская, созревающий одновременно с Красноуфимской 90, раньше Красноуфимской 100, но позднее, чем Ирень на 3…4 суток. Сорт более урожайнее, чем Красноуфимская 90, Иргина, Ирень и Стрела на 0,16…0,70 т/га (НСР05=0,27 т/га), превышает эти сорта по общей адаптивной способности, Иргину, Ирень, и Стрелу по показателю стабильности и селекционной ценности генотипа. Горноуральская по адаптивной способности и стабильности уступает только среднеспелому сорту Красноуфимская 100. Преимущество перед раннеспелыми и среднеранними сортами по урожайности, величинам ОАС, Sgi, СЦГ позволило передать Горноуральскую на Государственное испытание в 2007 г. и включить его в Госреестр с 2009 года по 4 и с 2010 г. по 10 регионам РФ. По хлебопекарным качествам относится к ценным пшеницам. Сорт высевался в 2010 г. на площади около 4 тыс.га.

Выводы

Таким образом, оценка адаптивной способности и стабильности по методике А.В.Кильчевского и Л.В.Хотылевой повышает эффективность селекционного процесса на конечном этапе селекции, уменьшает возможность ошибок при выборе сортов на Государственное испытание.

Созданные с применением этой методики сорта яровой пшеницы включены в Госреестр по 7 регионам РФ. Особенно хорошо адаптированы к условиям Свердловской области, Пермского края, республики Удмуртия, где ежегодно занимают 71-87% посевных площадей.

Литература

1. Воробьев В.А., Воробьев А.В. Адаптивная способность и стабильность сортов яровой пшеницы // Сб. научных тр. Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти Уральских ученых: Н.А.Иванова, В.Ф.Трушина, С.А.Чазова. - Екатеринбург, 2001- Т.2.-С.234-242.

2. Воробьев В.А. Состояние и перспективы возделывания яровой пшеницы в Свердловской области // Сб. науч.тр. междунар. научно-практич. конференции «Научное обеспечение национального проекта развития АПК Тюменской области: состояние перспективы». - Тюмень, 2009.- С.195-199.

3. Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений. Кишинев: Штиица, 1988. - С.22-36.

4. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Методы оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды. Сообщение 1. Обоснование метода // Генетика. 1985. - Т.21. - № 9. - С.1481-1490.

5. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Методы оценки адаптивной способности и стабильности генотипов дифференцирующей способности среды. Сообщение 2.Числовой пример и обсуждение // Генетика. 1985.- Т.21. - № 9. - С.1491-1498.

6. Пакудин В.З. Оценка экологической пластичности сортов // Генетический анализ количественных и качественных признаков с помощью математико - статистических методов. - М.: Изд-во ВНИИТЭИ сельхоз, 1973. - С.40-44.

7. Стрелов Е.В., Кочетков Л.И. Производство зерна в России в 1997 году // Зерновое хозяйство. 1998.- № 4.- С.2-5.

Размещено на Allbest.ru