Оценка адаптивного потенциала перспективных сортов яровой мягкой пшеницы

ОЦЕНКА АДАПТИВНОГО ПОТЕНЦИАЛА ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ

ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ

А.И. Кинчаров, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотр., директор Е.А. Дёмина, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр., зав. лабораторией Т.Ю. Таранова, мл. науч. сотр. О.С. Муллаянова, мл. науч. сотр. К.Ю. Чекмасова, мл. науч. сотр.

Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П.Н. Константинова - филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук

001:10.24411/2500-1000-2019-11624

Аннотация. В статье представлены результаты сравнительной оценки адаптивного потенциала сортов яровой мягкой пшеницы по продуктивности и комплексу хозяйственно-ценных признаков. Проведено изучение адаптивности 36 перспективных сортов конкурсного испытания селекции Поволжского НИИСС. Выделены сорта с наиболее высоким адаптивным потенциалом для условий Средневолжского региона, это сорта Кинель-ская юбилейная, Кинельская 2010, Кинельская нива, Кинельская волна, Лютесценс 6029, Эритроспермум 4144, Эритроспермум 4146, Эритроспермум 4147, Эритроспермум 6019. Полученные данные рекомендуются для использования в селекционных программах и в исследованиях по усовершенствованию элементов технологии создания новых современных сортов с высокой потенциальной продуктивностью и высоким качеством зерна.

Ключевые слова: яровая мягкая пшеница, сорт, селекция, конкурсное испытание, адаптивность, урожайность, продуктивность, качество зерна.

В решении задач агропромышленного комплекса по повышению урожайности и качества зерна яровой мягкой пшеницы важную роль играет приспособленность сорта к условиям выращивания. Для регионов с ярко выраженными контрастными погодными условиями, каким является Среднее Поволжье, селекция данной культуры должна иметь выраженную адаптивную направленность [1, 2]. Адаптивные или экологически приспособленные сорта отличаются большей устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды, влияние которых зачастую предопределяет до 60-80% вариабельности урожайности [3]. В тоже время степень адаптивности зависит не только от приспособленности сорта к местным условиям, но также и от специфики экологических условий, создаваемых в агроценозе [4].

Адаптивный сорт обладает экологической пластичностью, сочетает стабильно высокую продуктивность с качеством зер-

на, устойчив к различным биотическим и абиотическим стрессорам и важнейшая задача селекции как науки на ближайшую перспективу создание таких агроэкологи-ческих сортов [5]. Основным комплексным показателем адаптивности отбираемых генотипов в селекционном процессе является уровень их урожайности в различных агроклиматических условиях среды [6].

Для быстрого и эффективного создания современных сортов с высокой продуктивностью и качеством зерна, адаптированных к местным условиям региона, необходим новый селекционный материал, сочетающий комплексную устойчивость к меняющимся по годам стрессовым факторам среды, а также новые научные средства и инструменты, которые позволят значительно сократить сроки создания сортов [7]. Таким образом, адаптивность является одним из важнейших свойств сор-

тов, которое должно учитываться в селекционных программах.

Цель исследований заключалась в получении экспериментальных и аналитических данных по оценке адаптивного потенциала новых сортов яровой мягкой пшеницы по урожайности и качеству зерна для условий Средневолжского региона.

Материалы и методы исследований

Исследования выполнялись с использованием материально-технической базы и оборудования лаборатории селекции и семеноводства яровой пшеницы Поволжского НИИСС. Изучение качественных показателей зерна проводилось в технологической лаборатории и аналитической лаборатории зерна, кормов и почвы в соответствии с методиками Госкомиссии и Национальных стандартов РФ. Полевые опыты закладывались на полях селекционного севооборота по предшественнику чистый пар. Почва опытного участка чернозем типичный малогумусный (5-6%) среднемощ-ный легкоглинистый. Агротехника опытов общепринятая для региона.

В качестве исходного материала использовались 36 сортов яровой мягкой пшеницы конкурсного испытания. Учетная площадь делянок - 25,5 м , повтор-ность четырехкратная. Норма высева - 5,0 млн. всхожих семян на га.

Исследования выполнялись согласно общепринятым методикам [8, 9, 10]. Оценка адаптивности сортов проводилась в соответствии с методическими указаниями Л.А. Животкова и др. [11].

Математическая обработка полученных данных осуществлялась с использованием пакета научно-прикладных программ «Agros», «Stat» и компьютерной программы «Excel».

Результаты исследований и их обсуждение

Для выполнения данных научных исследований было проведено изучение и оценка адаптивного потенциала перспективных сортов яровой мягкой пшеницы конкурсного испытания по урожайности и комплексу основных хозяйственно-ценных признаков. Рассчитывалась адаптивная способность изучаемых сортов. При анализе адаптивного потенциала сортов ис-

пользовали понятие «среднесортовая урожайность года». Реакция на условия года у сортов определялась путем сравнения их полученной урожайности со среднесорто-вой. Перевод показателей урожайности в проценты позволил сравнить реакции сортов в различные по агрометеорологическим условиям годы. По полученному показателю судили об адаптивности сортов и их потенциальных продуктивных возможностях. Для анализа использовали 36 сортов конкурсного испытания яровой пшеницы, включая 7 сортов включенных в настоящее время в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных по регионам РФ. Данные по урожайности были взяты за четыре года (2015-2018 гг.), контрастных по погодным условиям и полученному уровню урожайности изучаемых сортов.

Агрометеорологические условия за 2015-2018 гг. послужили хорошим фоном для проведения наших исследований по изучаемому вопросу. Вегетация яровой пшеницы в 2015 и 2016 гг. проходила в засушливых условиях, ГТК май-август составлял 0,59 и 0,38 соответственно при многолетнем значении данного показателя в регионе 0,73. Условия вегетации растений в эти годы сопровождались дефицитом осадков на фоне повышенных средних температур воздуха, что непременно повлияло на формирование зерна и урожайности изучаемых сортов. Вегетационный период 2017 года был резко контрастный по увлажнению, ГТК май-август составил 1,04, что не характерно для адаптированных к засушливым местным условиям сортов. Причем избыточное увлажнение и недостаток тепла с начального периода роста и до фазы колошения изучаемых сортов (май и июнь месяц), сменилось засушливыми условиями в фазу формирования, налива и созревания зерна. В 2018 г. период вегетации яровой пшеницы проходил в засушливых и временами острозасушливых условиях, ГТК май-август составил 0,51. Начальный период роста и развития растений (май-июнь) сопровождался прохладной погодой и дефицитом осадков. Основное количество осадков выпало во второй-третьей декадах июля, что немного

выправило положение и оказало положительное влияние на налив зерна.

Урожайность является основным показателем адаптации сортов с различными генотипами к различным условиям выра-

щивания. В наших исследованиях урожайность сортов конкурсного испытания имела значительные различия по годам (табл. 1).

Таблица 1. Урожайность сортов яровой мягкой пшеницы конкурсного испытания за годы исследования, 2015-2018 гг._

Сорт Урожайность по годам, ц/га Коэффициент вариации (V), %

2015 2016 2017 2018 средняя

Кинельская 59 17,6 19,9 30,3 22,7 22,6 24,4

Кинельская 60 18,7 20,4 26,3 24,6 22,5 15,8

Кинельская 61 18,0 20,8 26,6 24,4 22,4 17,0

Кинельская отрада 19,9 18,7 31,3 24,8 23,7 24,2

Кинельская нива 21,1 21,0 36,5 28,0 26,7 27,5

Кинельская 2010 20,8 20,9 36,5 29,5 26,9 28,1

Кинельская юбилейная 21,8 22,0 41,0 28,3 28,3 31,8

Кинельская волна 23,4 22,5 40,7 31,0 29,4 28,7

Эритроспермум 4144 21,2 20,8 40,1 29,1 27,8 32,5

Эритроспермум 4146 22,5 21,9 35,7 29,1 27,3 23,7

Эритроспермум 4147 21,2 23,0 35,5 29,0 27,2 23,8

Эритроспермум 5289 20,6 21,6 36,5 27,2 26,5 27,5

Эритроспермум 6019 23,7 20,8 35,8 30,3 27,7 24,3

Лютесценс 6029 26,4 22,8 40,6 31,5 30,3 25,5

Среднесортовая урожайность по к/с 20,6 20,5 34,1 27,9 25,8

НСР05 0,80 1,10 1,75 1,18

Средняя урожайность всех изучаемых сортов (среднесортовая урожайность) варьировала по годам от 20,5 ц/га (в 2016 г.) до 34,1 ц/га (в 2017 г.). Многолетняя среднесортовая урожайность за весь период исследований составила 25,8 ц/га, и являлась критерием для определения благоприятных и неблагоприятных лет для вегетации яровой мягкой пшеницы. Так неблагоприятными для выращивания яровой пшеницы можно считать 2015 и 2016 гг., относительно благоприятным 2018 г., и самым благоприятным 2017 г. Для каждого изучаемого сорта конкурсного испытания была рассчитана урожайность по отношению к среднесортовой урожайности. Если в годы благоприятные для выращивания яровой пшеницы, отношение двух показателей превышает 100%,

такой сорт обладает высокой продуктивностью и адаптивным потенциалом.

Результаты исследований показывают, что современные селекционные сорта превосходят по урожайности сорта более ранней селекции независимо от погодных условий, а также отличаются наиболее высокой адаптивностью в условиях региона. Наиболее высокой адаптивностью в различных агроклиматических условиях за годы исследований отличались включенные в Государственный реестр сорта Ки-нельская юбилейная, Кинельская 2010, Кинельская нива, а также перспективные сорта Кинельская волна, Лютесценс 6029, Эритроспермум 4144, Эритроспер-

мум 4146, Эритроспермум 4147, Эритроспермум 6019 (табл. 2).

Таблица 2. Адаптивность сортов яровой мягкой пшеницы конкурсного испытания за годы исследования, 2015-2018 гг._

Сорт Адаптивность по Л.А. Животкову и др., %

2015 2016 2017 2018

Кинельская 59 85,4 97,1 88,9 81,4

Кинельская 60 90,8 99,5 77,1 88,2

Кинельская 61 87,4 101,5 78,0 87,5

Кинельская отрада 96,6 91,2 91,8 88,9

Кинельская нива 102,4 102,4 107,0 100,4

Кинельская 2010 101,0 102,0 107,0 105,7

Кинельская юбилейная 105,8 107,3 120,2 101,4

Кинельская волна 113,6 109,8 119,4 111,1

Эритроспермум 4144 102,9 101,5 117,6 104,3

Эритроспермум 4146 109,2 106,8 104,7 104,3

Эритроспермум 4147 102,9 112,2 104,1 103,9

Эритроспермум 5289 100,0 105,4 107,0 97,5

Эритроспермум 6019 115,0 101,5 105,0 108,6

Лютесценс 6029 128,2 111,2 119,1 112,9

Среднесортовая 100 100 100 100

У данных сортов, как в благоприятных погодных условиях вегетации, так и в неблагоприятных, отношение двух рассчитанных показателей адаптивности превышало 100%. Достаточно хороший показатель адаптивности также отмечен у сорта Эритроспермум 5289. Наименьший адаптивный потенциал имели сорта яровой мягкой пшеницы более ранней селекции: Кинельская 59, Кинельская 60, Кинель-ская 61, Кинельская отрада.

По технологическим и хлебопекарным показателям качества зерна и муки (согласно классификационным нормам Госкомиссии РФ) все сорта конкурсного испытания за годы изучения соответствовали требованиям ценной и сильной пшеницы. В тоже время необходимо отметить, что качественные показатели зависели как от генетических особенностей сортов, так и сложившихся в период вегетации яровой пшеницы агрометеорологических условий

Заключение. Создание принципиально нового селекционного материала и сортов яровой пшеницы, сочетающих высокую продуктивность и качество зерна с повышенной устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессам, является актуальной задачей адаптивной селекции Среднего Поволжья. За последние годы в институте были созданы новые, ценные в селекционном плане, с высоким адаптивным потенциалом сорта яровой мягкой пшеницы, способные противостоять самым экстремальным условиям в период вегетации, что свидетельствует о правильном направлении селекционной работы и перспективности данного направления исследований. Полученные данные рекомендуются для использования в селекционном процессе и в исследованиях по усовершенствованию элементов технологии создания новых сортов с высокой потенциальной продуктивностью и качеством зерна.

года.

Библиографический список

1. Кинчаров А.И., Дёмина Е.А., Муллаянова О.С., Таранова Т.Ю. Актуальные проблемы адаптивной селекции яровой мягкой пшеницы в Среднем Поволжье и пути их решения // Известия Самарского научного центра РАН. - 2018. - №2 (3). - Т. 20. - С. 459-463.

2. Кривобочек В.Г. Оценка адаптивных свойств новых сортов яровой мягкой пшеницы по урожайности в лесостепных условиях Среднего Поволжья // Нива Поволжья. - 2015. -№2 (35). - С. 43-47.

3. Жученко А.А. Эколого-генетические основы адаптивной системы селекции растений // Сельскохозяйственная биология. - 2000. - №3. - С. 55-60.

4. Рыбась И.А. Повышение адаптивности в селекции зерновых культур // Сельскохозяйственная биология. - 2016. - Т. 51. - №5. - С. 617-626.

5. Алабушев А.В. Адаптивный потенциал сортов зерновых культур // Зернобобовые и крупяные культуры. - 2013. - №2 (6). - С. 47-51.

6. Валекжанин В.С., Лепехов С.Б. Оценка адаптивных свойств сортов яровой мягкой пшеницы в условиях приобской лесостепи Алтайского края // Зерновое хозяйство России. - 2013. - №5 (29). - С. 27-30.

7. Дёмина Е.А., Кинчаров А.И. Корреляционные связи урожайности яровой пшеницы с показателями качества зерна и элементами продуктивности растений // АгроЭкоИнфо. -2017. - №4. - http ://agroecoinfo. narod. ru/journal/ S TATYI/2017/4/st_421.doc.

8. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск 2. - М., 1989. - 194 с.

9. ДоспеховБ.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

10. Глуховцев В.В., Зудилин С.Н., Кириченко В.Г. Основы научных исследований в агрономии. - Самара, 2008. - 290 с.

11. Животков Л.А., Морозова З.А., Секатуева Л.И. Методика выявления потенциальной продуктивности и адаптивности сортов и селекционных форм озимой пшеницы по показателю «урожайность» // Селекция и семеноводство. - 1994. - №2. - С. 3-6.

ASSESSMENT OF THE ADAPTIVE POTENTIAL OF PROMISING VARIETIES OF

SPRING SOFT WHEAT

A.I. Kincharov, Candidate of Agricultural Sciences, Leading Researcher, Director

E.A. Demina, Candidate of Agricultural Sciences, Senior Researcher, Head of the Laboratory

T.Yu. Taranova, Junior Researcher

O.S. Mullayanova, Junior Researcher

K.Yu. Chekmasova, Junior Researcher

Volga Region Research Institute of Selection and Seed Production named after P.N. Konstantinov - branch of the Federal State Budgetary Institution of Science of the Samara Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences

Abstract. The article presents the results of comparative evaluation of adaptive potential of spring soft wheat varieties in terms of productivity and complex of economically valuable traits. The study of adaptability of 36 promising varieties of competitive testing of selection Volga RISS was conducted. The varieties with the highest adaptive potential for the conditions of the middle Volga region were identified: Kinelskaya yubileynaya, Kinelskaya 2010, Kinelskaya niva, Kinelskaya volna, Lutescens 6029, Erythrospermum 4144, Erythrospermum 4146, Erythrospermum 4147, Erythrospermum 6019. The obtained data are recommended for use in breeding programs and in research to improve the elements of technology for creating new modern varieties with high potential productivity and high grain quality.

Keywords: spring soft wheat, variety, selection, competitive testing, adaptability, yield, productivity, grain quality.