Целью исследований являлось изучение перспективного селекционного материала в конкурсном сортоиспытании по элементам структуры продуктивности колоса у перспективных линий яровой твердой пшеницы. В статье приводятся 2-х летние результаты изучения основных элементов структуры урожая новых линий яровой твердой пшеницы в конкурсном сортоиспытании. По ряду показателей выделены линии, которые превышают районированный сорт яровой твердой пшеницы Донскую элегию по числу колосков и зерен в колосе, озерненности колосков и массе одной зерновки. Все перспективные линии имеют низкий процент неозерненных колосков в колосе. Наибольший интерес представляют три линии: 1645 (06), 3232-08, 2139-08 и сорт Воронежская 13, которые за 2 года изучения обладали преимуществом по продуктивности колоса в сравнении со стандартом.

Ключевые слова: яровая твердая пшеница, боковые побеги, число колосков в колосе, число зерен в колосе, процент неозерненных колосков в колосе, масса зерновки.

Введение. Продукционный процесс растений, как совокупность различных реакций (роста, фотосинтеза, дыхания и др.), формирующих урожай растений, является определяющим фактором развития биосферы. Анализ продукционного процесса растений - одно из интенсивно развивающихся направлений биологической и сельскохозяйственной науки. Конечная цель этой области знаний - создание общей теории продуктивности растений, а в прикладном аспекте - решение задач оперативного управления ростом и развитием растений с целью получения максимальных урожаев с минимальными затратами [5]. Для условий юго-востока ЦЧЗ характерны большие колебания сезонного количества осадков по годам и в пределах вегетационного периода, что не позволяет стабильно получать высокий урожай, но способствует созданию сортов отличающихся высокой приспособленностью и климатической выносливостью. Селекционеры этой зоны уделяют большое внимание созданию новых, устойчивых к жаре и засухе сортов зерновых культур, в том числе и яровой твердой пшеницы, которой ранее уделялось меньшее внимание по сравнению с мягкой пшеницей. Многие вопросы роста и развития растений, в том числе формирования элементов продуктивности колоса, новых сортов яровой твёрдой пшеницы остаются плохо изученными. Весьма вероятно, что к оптимальному ритму формирования генеративных органов приспосабливается и вегетативная сфера растения, причем не только через морфологию вегетативных органов, но и через регуляцию сезонного хода интенсивности морфофизиологических процессов ?1, 4?. Таким образом, изучение элементов продуктивности колоса пшеницы необходимо и актуально для характеристики продуктивных возможностей агропопуляцийTriticum durum и их варьирования в зависимости от почвенно-климатических условий, для скрининга сортов, моделированию продукционного процесса, внедрению полученных результатов в практику селекции. В период рыночных реформ посевы твердой пшеницы в России уменьшились почти в 4 раза и стабилизировались в последние годы (0,5 млн га) ?2?. Одна из причин недостаточного производства зерна твердой пшеницы - ограниченная продуктивность и невысокая засухоустойчивость допущенных к производству сортов.

Условия, материал и методы. Гидротермические условия юго-востока Воронежской области, где расположен НИИСХ ЦЧП им.В. В. Докучаева, характеризуются непредсказуемостью проявления тех или иных стресс-факторов. Негативное влияние в определенные периоды вегетации могут оказывать: недостаток влаги, высокие дневные температуры мая и июня, сухость воздуха и другие факторы, т.е. климатические условия характеризуются контрастностью и неустойчивостью тепло - и влагообеспеченности. Изучение селекционного материала яровой твердой пшеницы в конкурсном сортоиспытании проходило в 2017-2018 гг. Вегетационный период 2017 года характеризовался недостатком тепла и избытком влаги в первом периоде вегетации, что задержало развитие растений. Однако достаточное количество осадков и дальнейший рост температуры способствовали нормальному формированию элементов продуктивности, но дождливая погода в период спелости растянула сроки уборки. В 2018 году на всем протяжении вегетации яровой пшеницы температурный режим воздуха превышал среднюю многолетнюю на 3 - 7° С. Осадков было недостаточно. Из-за низкой относительной влажности воздуха и высоких температур наблюдалась потеря запасов влаги из верхнего корнеобитаемого слоя почвы. Во время колошения 16 дней было с относительной влажностью воздуха ниже 30%. Запасы продуктивной влаги резко сократились, и к моменту налива зерна у яровой пшеницы продуктивной влаги в слое 0-50 см были равны нулю. Все это повлияло на закладку элементов продуктивности колоса. Таким образом, погодные условия в годы исследований различались по количеству выпавших осадков и температурному режиму по фазам развития растений. Исследования проводились в 2017-2018 гг. на базе ФГБНУ "НИИСХ ЦЧП". Почва опытного участка обыкновенный чернозём, с содержанием гумуса 6,8%, реакция почвенного раствора близка к нейтральной (7,1). Обменные основания кальция - 26 м/моль экв. / 100 г почвы, магния - 5,0 - 6,0 м/моль экв. / 100 г почвы. Агротехника в опытах соответствовала действующим рекомендациям по возделыванию яровой пшеницы в Воронежской области.

Схему полевого опыта составляли, руководствуясь требованиями методики полевого опыта [3]. Опыты проводились в 4-х кратной повторности на учетной площади делянок 20 м². Материалом для изучения служили перспективные линии и сорта яровой твердой пшеницы. Посев осуществлялся сеялкой СУ-10 с междурядьями 15 см. Фенологические наблюдения, анализ по элементам структуры его проводили по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур ?6?. Нами были проанализированы элементы продуктивности колоса в конкурсном сортоиспытании на 6 сортообразцах твердой пшеницы разных по происхождению. Анализировалось 40 растений по каждому образцу, взятых с 2-х несмежных повторений, в различные по погодным условиям годы (2017-2018). Математическую отработку данных урожайности - по методике дисперсионного анализа, Доспехов Б.А. [3].

Результаты и их обсуждение. Основной вклад в урожай зерна при норме высева семян 550 растений на 1 м² вносят главные побеги. Общее число боковых побегов, например, среди изучаемых сортообразцов составляло: в условиях 2017 г. - от 0,14 (Воронежская 13) до 0,26 [ (линия 1645 (06)) ] шт. на одно растение, в условиях 2018 года - от 0,20 (линии 3232 (08), 2139 (08), 2141) до 0,60 (Воронежская 13, линия 1645 (06) шт. Минимальное число боковых побегов свойственно линиям 2141, 2139 (08), 3232 (08) и сорту Воронежская 13. Так как признаки, определяющие продуктивность колоса, имеют разную генетическую природу, а отсюда и степень модифицируемости в зависимости от условий среды, рассмотрим результаты исследований по каждому показателю.

Число колосков в колосе пшеницы варьирует в зависимости от года вегетации: в 2017 г. - от 11,1 шт. у Донской элегии до 13,2 шт. у линии 2139 (08), в 2018 г. - от 9,9 шт. (у сорта Донская элегия) до 11,8 шт. [у линии 2139 (08) ]. Следует отметить, что у всех изучаемых линий яровой твердой пшеницы число колосков в колосе было больше, чем у сорта-стандарта, как в благоприятный 2017 год, так и в засушливый 2018 год. В среднем за 2 года минимальное число колосков (10,5 шт.) выявлено у Донской элегии, максимальное (12,5 шт.) - у линии 2139 (08) (табл.1).

По числу неозерненных колосков наблюдаются различия. В 2017 г. их число составляло от 10,1 [линия1645 (08) ] до 23,4 (Донская элегия) %. В условиях вегетации 2018 г. число неозерненных колосков варьировало от 13,9 [линия 1645 (08) ] до 22,2 (Донская элегия) %. Характерно, что в засушливом 2018 году, в сравнении с благоприятным 2017 годом, неозерненных колосков было меньше у линий 3232 (08), 2141 и у сорта Донская элегия. В среднем за 2 года меньшее число неозерненных колосков отмечено у Воронежской 13, линий 1645 (06), 2139 (08) (табл.1).

Таблица 1 - Число колосков в колосе образцов яровой твердой пшеницы 2017, 2018 гг.

Наиболее вероятными причинами дифференциации образцов по числу неозерненных колосков колоса могут являться:

1) различия по степени жаростойкости сортов в период цветения, оплодотворения и налива зерна;

2) различия в сроках фенофаз, приходящихся на период цветение - оплодотворение;

3) баланс донорно-акцепторных отношений между колосом и остальной частью растения.

Число зерновок в колосе варьирует в зависимости от погодных условий (табл.2).

Таблица 2 - Число зерен в колосе и в колоске у образцов яровой твердой пшеницы 2017, 2018 гг.

В частности, в условиях вегетации 2017 г. составляло - от 21,1 шт. у Воронежской 13 до 25,2 шт. у линии 2139 (08). В целом их число у изучаемых линий было больше чем у стандарта, исключая сорт Воронежская 13. В 2018 г. число зерновок в колосе составляло от 15,3 [линия 3232 (08) ] до 18,8 (1645 (06).) шт. В среднем за 2 года большее число зерновок в колосе отмечено у линий 1645 (06) и 2139 (08) (табл.2). Число зерновок в колоске среди изучаемых образцов достигало: в 2017 году - от 1,51 (Воронежская 13) до 1,67 [линия 1645 (06) ] шт., в 2018 году. - от 1,20 (линия 2141) до 1,53 [линия 1645 (06) ] шт. Выявлено, что наибольшие значения числа зерновок в колоске за годы исследований показала линия 1645 (06) (табл.2) полученная от скрещивания сортов Харьковская 13, Оренбургская 10 и Вольнодонская.

Следует признать, что селекционную работу в этом направлении, в увеличении числа зерновок в колоске, следует продолжить с учетом отдельных физиологических признаков, прежде всего, устойчивости сортов к засухе и высоким температурам, сбалансированности донорно - акцепторных отношений между метамерами побега в онтогенезе растений.

Масса зерновки относительно стандарта в 2017 году у всех образцов возросла, исключая линию 1645 (06), однако может варьировать (табл.3).

Таблица 3 - Масса зерновки у образцов яровой твердой пшеницы 2017, 2018 гг.

Условия налива зерна в 2017 году были благоприятны и зерно не было щуплым, что как правило, значительно снижает массу зерновки. В неблагоприятные по агроклиматическим условиям годы масса зерновки резко уменьшается (табл.3). В засушливых условиях вегетации 2018 года масса зерновки относительно стандарта была меньше у всех образцов, исключая линию 3232 (08), которая была на уровне стандарта. Максимальная масса зерновки по итогам 2-х лет отмечена у линии 3232 (08), на уровне стандарта были: сорт Воронежская 13 и линия 2141 (табл.3).

Выводы