Особливості формування врожайності та прояв ознак продуктивності у сортів пшениці озимої в умовах південного степу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особливості формування врожайності та прояв ознак продуктивності у сортів пшениці озимої в умовах південного степу

Постановка проблеми

Ефективність або рівень реалізації потенційної продуктивності залежно від напруженості зовнішніх екологічних чинників досить специфічна для сортів і агрофітоценозів, які специфічні генотипово зумовлені механізми стійкості. Це означає, що з'ясування особливостей адаптивних реакцій на чинники довкілля є важливою умовою розробки сортових технологій і управління адаптивним потенціалом сортів пшениці м'якої озимої. Знання реакції різних сортів пшениці озимої на умови вирощування, характер прояву і взаємозв'язок кількісних ознак служить основою для цілеспрямованого їх використання в сільськогосподарському виробництві.

Стійкість рослин проти несприятливих умов довкілля в агробіологічному аспекті характеризується змінами їх продуктивності під впливом цих чинників. Кількісною мірою стійкості є ступінь зниження продуктивності сорту в екстремальних умовах у порівнянні з продуктивністю при оптимальних умовах [1].

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Підвищення врожайності пшениці м'якої озимої значно залежить від знання основних закономірностей формування врожаю, суті взаємозв'язку між основними елементами структури продуктивності, параметрами їх пластичності та стабільності прояву.

Абсолютна величина врожаю зерна є результатом компромісу між продуктивністю і стійкістю до несприятливих умов довкілля. Для одержання високого реального врожаю необхідно, щоб ознаки продуктивності і екологічної стійкості відповідали умовам зовнішнього середовища [2].

Відомо, що у пшениці значною константністю характеризується ознака «кількість колосків у колосі». Потенціал кількості зерен у колосі залежить від кількості колосків і фертильних квіток, але кількість фертильних квіток сильно зменшується під впливом умов довкілля, а це зумовлює значне варіювання кількості зерен у колосі. Крім того, довжина зернівки сильно впливає на крупність зерна, тобто на масу 1000 зерен. Остання ознака має значний вплив на врожайність у цілому, але часто підлягає під сильний вплив умов вирощування і довкілля, тому характеризується значною модифікаційною мінливістю. Зміна вираженості одних елементів через корелятивні, тобто взаємозумовлені зв'язки та еволюційну збалансованість, призводить до змін інших елементів, а це в кінцевому результаті забезпечує збереження динамічної рівноваги ознак і властивостей в системі [3-6].

Деякі елементи структури врожаю можуть, деякою мірою, компенсуватися іншими компонентами, які формуються в більш сприятливих умовах на наступних етапах органогенезу. Так, кількість зерен з колоса меншою мірою залежить від впливу умов довкілля, а в більшості випадків від дії чинників у період першої половини вегетації рослин, маса зерна з колоса реалізується, головним чином, в кінці вегетації перед дозріванням [7-10].

Таким чином, кожна рослина, сорт - це система взаємопов'язаних ознак і властивостей з різними рівнями їх прояву залежно від генотипу, умов вирощування і чинників довкілля.

Методика досліджень. Статистичний і дисперсійний аналіз проводили відповідно методичних вказівок Рокицького П.Ф. [11], Мазера К., Джинкса Д. [12], Літуна П.П., Проскурніна М.В. та ін. [13].

Для визначення параметрів пластичності і стабільності кількісних ознак використовували алгоритм Eberhart S.A, Russel W.A сутність якого полягає в регресивному аналізі залежності врожайності зерна , структури врожаю сортів залежно від індексу середовища [14].

Виклад основного матеріалу дослідження

За останні роки основним напрямом селекції пшениці озимої у більшості наукових установ України є створення сортів універсального типу, тобто таких, що можуть вирощуватись як за інтенсивною, так і за звичайною технологіями. Вони добре реагують підвищенням урожаю на внесення добрив, хоча на відмінну від типових сортів інтенсивного типу, менш вимогливі до попередників [15].

Визначення маркерних ознак високої продуктивності зернових, зокрема пшениці озимої, є актуальним питанням при розробці експерс-методів відбору селекційно цінного матеріалу та прогнозуванні врожайності. Вивченню екологічних кореляцій в рослин у вітчизняній та зарубіжній літературі присвячено велика кількість робіт і вони відносяться до конкретного набору сортів і конкретних умов вирощування. Одержані експериментальні дані вказують, як впливають абіотичні чинники довкілля на прояв величини екологічних кореляцій. Пом'якшення пресингу лімітуючих чинників збільшує силу кореляційного зв'язку . Зміна цекотичних умов формування кількісних ознак сорту модифікує вплив лімітів зовнішнього середовища, збільшуючи при цьому кореляційний зв'язок при зростанні щільності ценозу. Вивченні сорти можна згрупувати за подібним проявом кореляційного зв'язку у відповідь на зміну чинників довкілля і ценотичних умов.

Аналіз параметрів пластичності і стабільності елементів структури врожаю у сортів пшениці озимої виявив, що їх мінливість значно залежить від генотипу. Так, за масою зерна з колоса серед аналізованих сортів значна кількість генотипів відрізнялась високою реакцією на зміну умов довкілля, це в першу чергу сорти Традиція, Нива, Журавка одеська, Таврида, Місія одеська, Благодарка одеська, Ліра одеська, Золоте руно, Гурт, Кларіса, Ярославна ( b =1,018-1,980). Ряд сортів володіють достатньою пластичністю ( b =0,156-0,340) - Істина одеська, Мелодія одеська, Голубка одеська, Ера, Антонівка, Ластівка, Базальт, Асканійська, Мудрість ( табл.1).

Таблиця 1 - Пластичність і стабільність прояву елементів структури врожаю різних сортів пшениці м'якої озимої (середнє за 2015-16рр.)

Необхідно відмітити те, що маса зерна з колоса пшениці озимої практично в усіх вивчаємих сортів володіла більш стабільним проявом (8^ = 0,180-0,840) порівняно з формуванням кількості зерен в колосі (8^ =0,840-9,016). Лише декілька сортів (Жайвір, Гарантія одеська, Ера, Базальт, Кірена) володіли одночасно стабільністю прояву кількості зерен з колоса і інтегральною ознакою - маса зерна з колоса (табл. 1).

Аналіз інших важливих субкомпонентів продуктивності колоса (довжина колоса, кількість колосків) також виявив їх залежність від генетичних властивостей сортів. Висока генотипова мінливість кількості колосків у колосі (48,4%) при середній паратиповій мінливості (26,5%) дає можливість ефективно використовувати цю селекційну ознаку при доборі високопродуктивних морфобіотипів.

Аналіз параметрів пластичності і стабільності цих ознак виявив, що практично всі сорти володіли досить високою пластичністю і стабільністю їх прояву, хоча це більш характерно для ознаки «кількість колосків у колосі».

Визначення фенотипових коефіцієнтів кореляції структурних ознак виявив, що підвищення врожайності пшениці озимої практично залежить від усіх елементів продуктивності. За роки досліджень встановлено, що підвищення врожайності пшениці пов'язане прямою залежністю її від маси і кількості зерен в колосі, а в більшості випадків від маси 1000 зерен . Ці ознаки продуктивності здатні в деякій мірі, компенсувати втрату частини продуктивного стеблестою через несприятливі умови довкілля.

За нашими даними, між кількістю зерен у колосі та масою зерна з колоса існує висока позитивна залежність у всіх вивчених сортів (г=0,5 84-0,947) (табл..2).

Таблиця 2 - Кореляційний взаємозв'язок між ознаками продуктивності колоса в різних сортів пшениці м'якої озимої (середнє 2015-16рр.)

Довжина колоса в більшості сортів мала прямий зв'язок з масою зерна з колоса (г=0,580-0,690), а в деяких сортів така залежність була позитивною, але не істотною ( г=0,090-0,280); кількість колосків у колосі мали середню і високу ко - реляційну залежність з кількістю зерен у колосі (г=0,340-0,800).

Особливу увагу привертають сорти пшениці озимої в якості практичного і селекційного використання: Істина одеська, Мелодія одеська, Зиск, Ера,Гарантія одеська, Антонівка, Базальт, Асканійська, Кларіса, Кірена, Мудрість, в яких між усіма елементами структури колоса була висока позитивна залежність (табл..2).

Генотипові кореляції базуються на генетичному зчеплені і плейотропній взаємодії генів і є складовою частиною фенотипових кореляцій, їх вираженість значно залежить від чинників довкілля . За даними наших досліджень генотипо- вий взаємозв'язок між усіма ознаками продуктивності колоса був на середньому і високому рівні.

Найбільш висока залежність була між кількістю зерен у колосі і масою зерна з колоса (г= 0,783) та кількістю колосків у колосі (г=0,684). Маса 1000 зерен також мав позитивний зв'язок з продуктивністю колоса (г=0,319), хоча не істотний, але це дозволяє сподіватися на поєднання в одному генотипі цих ознак в оптимальному сполученні.

Таким чином, вивчені нами структурні ознаки (довжина колоса, кількість колосків і зерен в колосі, маса 1000 зерен) знаходяться в прямій кореляційній залежності з масою зерна колоса. Чітко визначеної закономірності зміни коефіці - єнтів фенотипових і генотипових кореляцій не виявлено. Стабільно високий кореляційний зв'язок, незалежно від генетичного походження сорту, між числом зерен у колосі та його масою свідчить, що при доборі елітних колосів першочергову увагу необхідно приділяти озерненості колосу.

Урожайність пшениці озимої зумовлена характером прояву структурних елементів продуктивності, які мають значну мінливість під впливом біотичних та абіотичних чинників довкілля. При цьому структурні елементи продуктивності можуть деякою мірою компенсуватися іншими субкомпонентами, які формуються в більш сприятливих умовах у процесі росту і розвитку рослин.

Аналіз експериментальних даних урожайності сортів пшениці озимої у яких встановлена висока позитивна кореляційна залежність між усіма структурними елементами колоса і істотна залежність їх з масою 1000 зерен виявив більш високий рівень стабільності і абсолютний прояв урожайності зерна (табл. 3).

Визначення параметрів пластичності і стабільності врожайності зерна різних сортів пшениці м'якої озимої виявило, що сорти Ера, Істина одеська, Жайвір, Зиск, Голубка одеська володіють інтенсивним типом (Ь = 1,010 - 1,218) з достатнім рівнем стабільності врожаю. Сорти Асканійська, Кірена, Базальт, Мудрість, Антонівка, Мелодія одеська більш пристосовані до несприятливих умов вирощування (^=0,680-0,804), володіли більш стабільним проявом урожайності (Б²^ =0,048-0,094) та більшим абсолютним значенням (4,26-4,95 т/га).

Враховуючи високий рівень урожайності ( в середньому 4,45 т/га) і пластичності (^=0,784) за різних умов вирощування необхідно відмітити сорт двору- чку Кларіса, який мав значну перевагу над іншими сортами пшениці озимої за пізніх строків сівби.

Таблиця 3 - Характер прояву врожайності зерна у різних сортів пшениціозимої

Висновки

1. Структурні елементи продуктивності (довжина колоса, кількість колосків і зерен у колосі, маса 1000 зерен) знаходяться в прямій кореляційній залежності з масою зерна з колоса, при цьому будь-якої закономірної зміни коефіцієнтів фенотипових і генотипових кореляцій не виявлено.

2. Визначення параметрів пластичності і стабільності прояву врожайності зерна виявило ряд сортів інтенсивного типу ( Істина одеська, Жайвір, Зиск, Ера, Голубка одеська) , а також сортів універсального типу з високим рівнем пластичності і стабільності прояву врожайності (Асканійська, Кірена, Базальт, Мудрість, Антонівка, Мелодія одеська).

Список використаної літератури

зерно пшениця озимий степ

1. Орлюк А.П. Адаптивний і продуктивний потенціал пшениці /А.П.Орлюк, К.В.Гончарова. - Херсон: Айлант, 2002.- 276с.

2. Базалій В.В. Рослинництво /В.В.Базалій, О.І.Зінченко, Ю.О.Лавриненко, В.Н.Салатенко, С.В.Коковіхін, Є.О.Домарацький . - Херсон: ФОП Грінь Д.С., 2015.-520с.

3. Жученко А. А. Адаптивный потенциал культурних растений /А.А.Жученко. - Кишинев: Штиннца, 1988.-787с.

4. Базалій В.В. Агроекологічна оцінка сортів пшениці м'якої озимої і використання їх як вихідного матеріалу в адаптивній селекції /В.В.Базалій, І.В.Бойчук. - Херсон: Грінь Д.С., 2016.-176с.

5. Грабовец А.И. Селекция на усиление экологической пластичности озимой пшеницы - одно из важнейших условий при создании высокопродуктивных сортов /А.И.Грабовец, М.А. Фоменко// Селекція і насінництво. - Ха- рьків, 2013, - Вип.103-С.15-23.

6. Орлюк А.П. Прогнозування продуктивності сортів пшениці озимої інтенсивного типу за морфофізіологічними ознаками. /А.П.Орлюк// Наукові праці «Кримський агротехнологічний університет. - Сімферополь,2009.- Вип.127.- С.314-319.

7. Литвиненко М.А. Реалізація генетичного потенціалу проблеми продуктивності та якості зерна сучасних сортів озимої пшениці /М.А.Литвиненко// Насінництво .-2010.-№6.-С .1-6.

8. Нетіс І. Т. Кореляційні зв'язки врожайності пшениці озимої і запаси вологи в грунті в різні фази розвитку рослин /І.Т. Нетіс //Таврійський науковий ві- сник.-2016.-Вип.96.-С.98-103.

9. Швартау В. В. Применение физиологии в селекции пшеницы /В.В.Швартау, О.В.Дубовой.- К.: Логос, 2007.-492с.

10. Базалій В.В. Принципи адаптивної селекції озимої пшениці в зоні Південного Степу /В.В.Базалій .- Херсон: Айлант ,2004.- 224с.

11. Рокицкий П.Ф. Введение в статистическую генетику /П.Ф.Рокицкий.- Минск: Вышейшая школа,1978.-448с.

12. Мазер К. Биометрическая генетика./К. Мазер, Д.Джинкс.-Мир,1985.-463с.

13. Литун П.П. Методика полевого селекционного эксперимента /П.П.Литун, Н.В.Проскурнин, Т.И.Гопций.- Харьков:ХАУ,1996.-271с.

14. Eberhart S.G. Stability pazametezs foz composing vazietes /S.G. Eberhart.N.G. Russell//Crop Si.-1966.-36s.

15. Лифенко С.П. Досягнення в селекції пшениці озимої м'якої / С.П.Лифенко, М.А. Литвиненко // Вісник аграрної науки. - 2000 .- №12.- С.15-20.

Размещено на Allbest.ru