Адаптивная селекция озимой пшеницы в условиях Удмуртской Республики

УДК 633.111.1/631.527

АДАПТИВНАЯ СЕЛЕКЦИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Н. Г. Туктарова

Удмуртский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, г. Ижевск

ADAPTIVE SELECTION OF WINTER WHEAT UNDER CONDITIONS OF THE UDMURT REPUBLIC

N. G. Tuktarova

Udmurt State Research Institute of Agriculture, Izhevsk

В условиях Удмуртской Республики повышение адаптивности создаваемых сортов озимой пшеницы позволит полнее использовать биоклиматический потенциал региона. Для выявления высокопродуктивных и устойчивых к неблагоприятным метеорологическим условиям региона ежегодно на полях Удмуртского НИИСХ изучаются более 600 линий и номеров селекционного материала. На первых этапах селекционной работы проводится подбор родительских форм, гибридизация и испытание полученных гибридных потомств. В данной статье приведены результаты испытаний на завершающей стадии селекционной работы с озимой пшеницей, начиная с селекционного питомника второго года. В качестве стандарта использовали внесенный в Государственный реестр по Удмуртской Республике сорт Московская 39. Исследования проводились в 2013-2015 гг. в полевых и лабораторных условиях согласно методическим указаниям. Селекционные питомники заложены на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, со средним содержанием гумуса и высоким содержанием фосфора и калия. На всех этапах селекционной работы выделяли высокопродуктивный материал со стабильной прибавкой к стандарту, с устойчивостью к полеганию 8-9 баллов, устойчивостью к основным болезням (снежная плесень, склеротиниоз, бурая ржавчина) - 7-9 баллов. По результатам испытаний для создания новых сортов озимой пшеницы, адаптированных к почвенно-климатическим условиям Удмуртской Республики в 2013 г. в селекционном питомнике второго года были отобраны 28 линий. В последующие годы из этих линий в контрольном питомнике отобрано 11 номеров, в питомнике предварительного испытания - 5 номеров. В конкурсном сортоиспытании два номера - 4.01/6/5, 15.05/5 в среднем за два года на 0,81-0,91 т/га или на 44-50 % превысили по урожайности стандарт Московскую 39 (1,82 т/га).

Ключевые слова: озимая пшеница, селекция, линии, номера, перезимовка, урожайность

Under conditions of the Udmurt Republic the increasing of adaptability created varieties of winter wheat will enable to better use the bioclimatic potential of the region. More than 600 lines and numbers of breeding material annually are studied on fields of the Udmurt Agricultural Research Institute to identify highly productive and resistant to adverse weather conditions of the region. In the early stages of breeding work the selection of parental forms, hybridization and testing of produced hybrid offspring are carried out. This article presents the results of the tests in the final stages of selective work with winter wheat, starting with the selective nursery of the second year. The variety Moskovskaya 39 introduced in the State Register of the Udmurt Republic was used as the standard. The studies were carried out in 2013-2015 in the field and laboratory conditions in accordance with guidelines. Breeding nurseries were laid on sod-podzolic medium loam soil, with an average content of humus and a high content of phosphorus and potassium. At all stages of of selective work we separated high-yielding material with the stable addition to the standard, with resistance to lodging 8-9 points, resistance to major diseases (snow mold, sclerotinia, brown rust) - 7-9 points. In order to create new winter wheat varieties adapted to soil and climatic conditions of the Udmurt Republic, 28 lines were selected according to results of tests in 2013 in the breeding nursery of the second year. In subsequent years of these lines in the control nursery 11 numbers were selected, in the nursery of preliminary tests - 5 numbers. In the competitive strain testing two numbers - 4.01/6/5, 15.05/5 on average for two years exceeded the yield of the standard Moskovskaya 39 (1,82 t/ha) on 0,81-0,91 t/ha or 44-50 %.

Keywords: winter wheat, breeding, lines, numbers, overwintering, productivity

Введение. В нашей стране озимая пшеница представляет собой одну из наиболее ценных продовольственных зерновых культур, однако в Удмуртской Республике посевные площади этой культуры значительно уступают яровой пшенице.

Это связано с высокой вариабельностью метеорологических условий на территории республики по годам, что оказывает существенное влияние на состояние посевов в период покоя [11]. По этой причине по годам наблюдаются значительные

© Туктарова Н. Г., 2016

Вестник Марийского государственного университета. 2016. Т. 2. № 3

колебания урожайности озимой пшеницы. По данным агроэкологического испытания сортов озимой пшеницы в Удмуртском НИИСХ за последние двадцать лет (1995-2014 гг.), перезимовка растений выше 90 % была лишь в пять лет. За эти годы посевы озимой пшеницы поражались снежной плесенью 12 лет, склеротиниозом - 7 лет. Выпре-вание озимых в Удмуртской Республике происходит ежегодно, причем массовая гибель посевов в северной зоне случается в пять лет, а в южной зоне - в три года из десяти [2]. На долю метеорологических условий приходится от 44 до 55 % общей амплитуды колебания урожайности [7].

Многолетние исследования, проведенные в Удмуртском НИИСХ, а также работа Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур показали, что одним из наиболее эффективных путей повышения продуктивности озимой пшеницы в регионе является создание и ускоренное внедрение в производство новых адаптированных сортов [6; 8; 9]. Новые сорта озимой пшеницы для Удмуртской Республики по зимостойкости должны быть лучше районированных в республике и одновременно превосходить их по устойчивости к полеганию и основным наиболее распространенным болезням. Считаем, что возделывание сортов местной селекции, максимально адаптированных к конкретным условиям будет способствовать получению стабильной урожайности озимой пшеницы.

Цель исследований: выявить и отобрать перспективные линии и номера для создания новых сортов озимой пшеницы, адаптированных к поч-венно-климатическим условиям Удмуртской Республики.

Материал и методика исследований. Исследования проводились на опытном поле Удмуртского НИИСХ в 2012-2015 гг. согласно методическим указаниям [1; 3; 4; 5]. В качестве стандарта использовали внесенный в Государственный реестр селекционных достижений и допущенных к использованию по Удмуртской Республике сорт озимой пшеницы Московская 39. На всех этапах селекции выделяли высокопродуктивный материал со стабильной прибавкой к стандарту с устойчивостью к полеганию 8-9 баллов, устойчивостью к основным болезням (снежная плесень, склеротиниоз, мучнистая роса, бурая ржавчина) -7-9 баллов. Почва опытного участка хорошо окультуренная дерново-подзолистая среднесу-глинистая, со средним содержанием гумуса (1,9...2,6 %), высоким содержанием подвижного фосфора (274.453 мг/кг почвы) и обменного калия (180.242 мг /кг почвы), РНкс1 - 5,3.6,6.

Результаты исследования. На первых этапах селекционной работы нами проводится подбор родительских форм, гибридизация и испытание полученных гибридных потомств. Ежегодно общий объем изученного селекционного материала составляет не менее 600 линий и номеров (таблица 1). В данной статье приведены результаты испытаний на завершающей стадии селекционной работы, начиная с селекционного питомника второго года.

Таблица 1

Объемы работ и движение селекционного материала озимой пшеницы, 2013-2015 гг.

Питомник 2013 г. 2014 г. 2015 г.

изучено номеров отобрано на посев изучено номеров отобрано на посев изучено номеров отобрано на посев

Гибридный 48 34 42 36 56 5

Селекционный 1 года 511 84 480 87 400 45

Селекционный 2 года 67 28 84 28 101 28

Контрольный 27 8 28 11 29 13

Предварительное сортоиспытание 7 3 10 1 19 5

Конкурсное сортоиспытание 2 2 5 5 5 2

Всего 662 159 649 168 611 98

2012-2013 сельскохозяйственный год характеризовался теплой, влажной и продолжительной осенью, в меру холодной и снежной зимой, теплой, дождливой весной, жарким и преимущественно сухим летом. В целом агрометеорологические условия для перезимовки и формирования хорошей урожайности озимой пшеницы в этот год были благоприятными. В 2013 году в селекционном питомнике второго года (СП 2) изучали 67 линий из 42 гибридных комбинаций. Перезимовка изучаемых линий в СП 2 была выше 80 %. На растениях в этот год снежной плесени, склеротиниоза и бурой ржавчины не было выявлено. В фазу конец выхода в трубку - колошение листья незначительно поразились мучнистой росой (1-2 балла). Почти все изучаемые линии по вегетационному периоду характеризовались как среднеспелые и были на уровне стандарта. В результате хорошей перезимовки была получена высокая урожайность, поэтому при анализе полученных результатов в этот год основное внимание уделяли

продуктивности. В среднем урожайность стандарта Московская 39 составила 515,8 г/м2. Наиболее высокоурожайные линии приведены в таблице 2.

Таблица 2

Урожайность выделившихся линий и номеров озимой пшеницы

Номер Происхождение 2013 г.

г/м2 в % к стандарту г/м2 в % к стандарту

Средн. стандарт -Московская 39 515,8 100 333,3 100

А-163 Мешинская 3 х 5Н1) 858,6 166 464,4 139

А-165 Мешинская 3 х 5Н1) 764,3 148 400,0 120

А-218 Мешинская 3 х 4.01/5 760,0 147 412,7 124

26.09/1 13.07/7 х Италмас 762,6 148 481,2 144

44.09/1 13.07/2 х к38278 769,0 149 481,1 144

А-328 5Н/1 х Инна 726,4 141 493,2 148

А-332 5Н/3 х Инна 670,5 130 555,3 167

А-586 Мешинская 3 х 4.01/5 668,9 130 665,4 200

27.09/5 13.07/7 х 9Н1/19 746,0 145 513,2 154

50.09/3 29.07/1 х к 38477 714,5 138 550,8 165

62.09/5 К 40298х 4.01/6/5 879,1 170 486,7 146

3.05/22 Казанская 560 х Московская 39 716,8 139 464,7 139

А-228 Мешинская 3 х 4.01/5 930,0 180 577,7 173

А-119а 8.01/8 х Мешинская 2 900,4 174 550,9 165

А-94 6Н1/8 х Мешинская 2 834,0 161 552,0 165

А-146 К 53432х Мешинская 2 843,6 163 413,7 124

А-149 К 53432х Мешинская 2 793,0 154 341,1 102

А-539 Мешинская 3 х 10Н1 699,1 135 344,2 103

Высокая урожайность выделившихся линий была получена за счет хорошей продуктивной кустистости растений (3-4 стебля) и крупности зерна (масса 1000 зерен - 38,60-44,32 г). Данные показатели у стандарта составили 2,8 стебля и 37,53 г соответственно. По результатам испытаний в этот год в СП 2 выделены 28 линий, которые превысили стандарт по продуктивности более 25 %.

Отобранные в СП 2 линии в 2013-2014 гг. изучали в контрольном питомнике в двукратной по-вторности. Вегетационный период 2014 г. от предыдущего года отличился более прохладной весной и нежарким, влажным летом. Условия для перезимовки озимой пшеницы были удовлетворительными. Перезимовка изучаемых номеров составила 60-95 %, у стандарта Московская 39 - 80 %. После схода снега на растениях озимой пшеницы была выявлена снежная плесень. Хотя посевы до 90 % были поражены этой болезнью (развитие болезни 30 %), но за счет дополнительного побегообразования весной продуктивная кустистость растений к уборке составила 2-3 стебля. В период летней вегетации устойчивость изучаемых номеров к мучнистой росе оценивалась в 5-9 баллов, бурой ржавчины на посевах было незначительное количество. Урожайность зерна изучаемых номеров варьировала от 259,1 до 665,4 г/м2, у стандарта она составила 333,3 г/м2. В этот год при благоприятных метеорологических условиях в период формирования и налива зерна в колосе формировалось от 20 до 30 крупных зерен (масса 1000 зерен - более 40 г). Крупным зерном (48,60 г) и большим числом зерен в колосе (30,8 шт.) выделились номера А-328 и 50.09/3. У стандарта при массе 1000 зерен - 44,44 г в колосе сформировалось 24 зерна. Высокую устойчивость к полеганию имели 10 номеров (9 баллов). Сильно поразившиеся номера снежной плесенью и неустойчивые к полеганию были забракованы в поле. По результатам оценок по перезимовке, продуктивности и устойчивости растений к снежной плесени для дальнейшего изучения и размножения в контрольном питомнике отобрано 11 номеров.

В 2014-2015 гг. в питомнике предварительного сортоиспытания (ПСИ) изучали 19 номеров в двукратной повторности. Вегетационный период в этот год характеризовался большими перепадами температур в осенний и весенне-летние периоды. Сентябрь был теплый и засушливый (ГТК 0,4). При таких условиях рост растений шел медленными темпами. Лишь к концу месяца растения начали куститься. Прекращение вегетации озимой пшеницы отметили в первой декаде октября. Но к концу месяца воздух прогрелся

Вестник Марийского государственного университета. 2016. Т. 2. № 3

до среднесуточной температуры 11 °С, и в отдельные дни озимая пшеница продолжала веге-тировать. Такие резкие перепады температур неблагоприятно сказались для закалки растений. Весной в результате оттепелей и дождей в марте под снегом на поверхности почвы появилась вода. В последующем снижение температуры до отрицательных значений привело к образованию притертой ледяной корки на поверхности почвы до 46 мм, что отрицательно сказалось на состоянии посевов озимой пшеницы. После схода снега до 80 % площади листьев растений озимой пшеницы были поражены снежной плесенью и склеротинио-зом. Перезимовка изучаемых номеров была низкой, она составила от 10 до 45 %. При такой перезимовке урожайность получена от 122,9 до 422,1 г/м2, у стандарта в среднем - 208,5 г/м2 (табл. 3).

Таблица 3

Перезимовка и урожайность номеров в питомнике предварительного испытания, 2015 г.

Номер Происхождение Перезимовка, % Урожайность

г/м2 в % к стандарту

Средний стандарт - Московская 39 20 208,5 100

А-163 Мешинская 3 х 5Н1) 40 322,0 154

А-196 Мешинская 3 х 11Н10/4 20 199,0 95

44.09 13.07/2 х к 38278 15 122,9 59

А-218 Мешинская 3 х 4.01/5 35 316,8 152

А-328 5Н х Инна 30 280,0 134

А-332 5Н х Инна 10 82,3 39

А-586 Мешинская 3 х 4.01/5 45 422,1 202

26.09 13.07/7 х Италмас 25 255,0 122

50.09/3 29.07/1 х к 38477 25 253,0 121

А-228 Мешинская 3 х 4.01/5 30 273,2 131

А-539 Мешинская 3 х 10Н1 20 252,1 121

А-119 8.01/8 х Мешинская 2 15 146,5 70

2.05/3 Инна х Казанская 560 15 135,2 65

14.05/13 Волжская 16 х Казанская 560 20 176,4 85

16.05/1 Волжская К х Мешинская 3 20 207,2 99

А-582 Московская 39 х Казанская 560 15 124,4 60

19.07 7Н1/5 х к 64062 15 156,7 75

3.05/21 Казанская 560 х Московская 39 20 239,1 115

9Н1/5 Ижевская 3 х Эко 10 15 196,6 94

Семь номеров превысили стандарт по перезимовке, девять - по продуктивности. Более зимостойкими и продуктивными были номера А-586, А-163, А-218, А-163, А-539, полученные с участием в качестве материнской формы сорта Мешинская 3. Наиболее крупным зерном (масса 1000 зерен - 37, 16-39, 92) и хорошей озерненно-стью колоса (33,0-37,3 шт.) выделились номера А-218, А-328, 26. 09, 50. 09/3. По продолжительности вегетационного периода почти все изучаемые номера были на одном уровне. Лишь у номера 44.09 колошение наступило на два, а восковая спелость - на четыре дня раньше стандарта. Прошедшие ливневые дожди в июле, привели к полеганию растений озимой пшеницы. По устойчивости к полеганию номера были оценены в 7-9 баллов, лишь самый высокорослый номер 9Н1/5 (86 см) в 5 баллов. Устойчивость к бурой ржавчиной составила 7-9 баллов, к мучнистой росе - 5-9 баллов. При выборе лучших сортов важным является не только урожайные характеристики, но и качество полученного зерна. Все номера в питомнике предварительного сортоиспытания сформировали зерно с высокой натурой. При базисной норме 730 г/л, натурная масса полученного зерна колебалась от 747 до 810 г/л. Стекловидность зерна была в пределах 64-86 %, массовая доля клейковины в зерне - 31,3-37,2 %.

Пять номеров (15.05/5, 4.01/6/5, 7Н1/11, 9Н1/19, 7.05/26), выделившиеся по результатам изучения в ПСИ в предыдущие годы, второй год проходили конкурсное сортоиспытание. На заключительном этапе селекционной работы два номера 4.01/6/5, 15.05/5 в среднем за два года на 0,81-0,91 т/га, или на 44-50 %, превысили по урожайности стандарт Московскую 39 (1,82 т/га).

Выводы. По результатам испытаний для создания новых сортов озимой пшеницы, адаптированных к почвенно-климатическим условиям Удмуртской Республики, в 2013 г. в селекционном питомнике второго года были отобраны 28 линий. В последующие годы из этих линий в контрольном питомнике выделены 11 номеров, в питомнике предварительного испытания - 5 номеров, в конкурсном сортоиспытании два номера - 4. 01/6/5, 15.05/5. Выделенные перспективные номера сформировали урожайность выше 3,0 т/га, достоверно превысив стандарт по перезимовке, продуктивности и устойчивости к основным болезням (снежная плесень, склеротиниоз, бурая ржавчина, мучнистая роса).

Литература

1. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта: (с основами статистической обработки результатов исследований). Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Колос, 1979. 416 с.

2. Золотарев А. И. Инфекционное выпревание озимых хлебов и обоснование мер борьбы с ним в восточных регионах Нечерноземной зоны. Ленинград, 1980. 40 с.

3. Макарова В. М. Структура урожайности зерновых культур и ее регулирование: монография. Пермь: ПГСХА, 1995. 144 с.

4. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / под ред. В. И. Головачева, Е. В. Кири-ловской. М.: Калининская обл. типография, 1985. Выпуск первый. 124 с.

5. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / под ред. В. И. Головачева, Е. В. Кири-ловской. М.: Калининская обл. типография, 1989. Выпуск второй. 194 с.

6. Палкин В. П. Зимовка озимых хлебов в Предуралье: монография. Ижевск: УГНИИСХ, 2000. 199 с.

7. Панников В. Д. Эффективность применения удобрений в Нечерноземной зоне. М.: Россельхозиздат, 1983. 270 с.

8. Результаты государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур за 2011-2014 гг. / под ред. А. А. Исакова. Можга, 2014. 107 с.

9. Туктарова Н. Г. Приемы возделывания озимой пшеницы в Среднем Предуралье: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Пермь, 2002. 23 с.

10. Туктарова Н. Г. Биологические основы формирования высокой урожайности озимой пшеницы в Удмуртской Республике // Достижения науки и техники АПК. 2015. № 5. С. 23-25.

11. Туктарова Н. Г. Причины гибели озимой пшеницы в Удмуртской Республике // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2015. № 2 (2). С. 55-58.

References

1. Dospehov B. A. Metodika polevogo opyta: (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'tatov issledovanij). Izd. 4-e, pererab. i dop. M.: Kolos, 1979, 416 p.

2. Zolotarev A. I. Infekcionnoe vyprevanie ozimyh hlebov i obosnovanie mer borby s nim v vostochnyh regionah Nechernozemnoj zony. Leningrad, 1980, 40 p.

3. Makarova V. M. Struktura urozhajnosti zernovyh kul'tur i ee regulirovanie: monografija. Perm': PGSHA, 1995, 144 p.

4. Metodika gosudarstvennogo sortoispytanija sel'skohozjajstvennyh kul'tur. Pod red. V. I. Golovacheva, E. V. Kirilovskoj, M.: Kalininskaja obl. tipografija, 1985, vypusk pervyj, 124 p.

5. Metodika gosudarstvennogo sortoispytanija sel'skohozjajstvennyh kul'tur. Pod red. V. I. Golovacheva, E. V. Kirilovskoj, M.: Kalininskaja obl. tipografija, 1989, vypusk vtoroj, 194 p.

6. Palkin V. P. Zimovka ozimyh hlebov v Predural'e: monografija. Izhevsk: UGNIISH, 2000, 199 p.

7. Pannikov V. D. Jeffektivnost' primenenija udobrenij v Nechernozemnoj zone, M. : Rosselhozizdat, 1983, 270 p.

8. Rezul'taty gosudarstvennogo sortoispytanija sel'skohozjajstvennyh kul'tur za 2011-2014 gg., pod red. A. A. Isakova, Mozhga, 2014, 107 p.

9. Tuktarova N. G. Priemy vozdelyvanija ozimoj pshenicy v Srednem Predural'e: avtoref. dis. ... kand. s.-h. nauk, Perm', 2002, 23 p.

10. Tuktarova N. G. Biologicheskie osnovy formirovanija vysokoj urozhajnosti ozimoj pshenicy v Udmurtskoj Respublike. Dostizhenija nauki i tehniki APK, 2015, no. 5, pp. 23-25.

11. Tuktarova N. G. Prichiny gibeli ozimoj pshenicy v Udmurtskoj Respublike. Vestnik Marijskogo gosudarstvennogo universiteta. Serija «Sel'skohozjajstvennye nauki. Jekonomicheskie nauki». 2015, no. 2, pp. 55-58.

Статья поступила в редакцию 13.05.2016 г.

Submitted 13.05.2016.

Для цитирования: Туктарова Н. Г. Адаптивная селекция озимои пшеницы в условиях Удмуртской Республики // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2016. № 3 (7). С. 55-59.

Citation for an article: Tuktarova N. G. Adaptive selection of winter wheat under conditions of the Udmurt Republic. Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics ". 2016, no. 3 (7), pp. 55-59.

Туктарова Надежда Григорьевна,

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, Удмуртский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, г. Ижевск, ugniish-nauka@yandex. ги

Tuktarova Nadezhda Grigor'evna,

Candidate of Agricultural Sciences, Leading Researcher, Udmurt State Research Institute of Agriculture, Izhevsk, ugniish-nauka@yandex. ru