CC BY
48
УДК 633.1 (470.51)
АДАПТИВНАЯ СПОСОБНОСТЬ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
А.Г. КУРЫЛЕВА1, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник(е-mail: ugniish-nauka@ yandex.ru)
А.А. ИСАКОВ2, руководитель филиала
Удмуртский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул.Ленина, 1, Первомайский, Завья-ловскийр-н, Удмуртская Республика, 427007, Российская Федерация
2Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционныхдостижений по Удмуртской Республике, ул. Фалалеева, 2, Можга, Удмуртская Республика, 427793, Российская Федерация
Резюме. По данным трех государственных сортоиспытательных участков Удмуртской Республики за 2013-2015 гг. проведена комплексная оценка районированных и новых перспективных сортов яровой пшеницы по урожайности, параметрам адаптивности и экологической пластичности, их устойчивости к основным болезням и вредителям. Почва госсортоучастков дерново-подзолистая различного гранулометрического состава и светло-серая лесная тяжелосуглинистая. Пахотный слой средней степени окультурен-ности: содержание гумуса - от среднего до высокого (2,1-2,6%), подвижного фосфора - от повышенного до очень высокого (101-251 мг/кг почвы), обменного калия - от среднего до очень высокого (100-300мг/кг почвы). В северном агроклиматическом районе (Балезинский и Глазовский ГСУ) сумма температур выше 10°С - 1500-1700°С, ГТК=1,4-1,5, в центральном (Увинский ГСУ) -сумма выше 10°С 1700-1900'С, ГТК=1,2-1,4 и южном районе (Сарапульский и Можгинский ГСУ) сумма выше 10°С - 1900-2100°С, ГТК=1,0-1,2. Выявлены сорта, обеспечивающие стабильно высокую урожайность: в раннеспелой группе - Горноуральская и Иделле превысили стандарт (Иргина) на 8-34%; в среднеспелой группе -Черноземноуральская 2 выше стандарта Красноуфимская 100 на 10-19%. Определены высокоинтенсивные сорта: Горноуральская, Симбирцит, Экада 109 и Йолдыз, а также полуинтенсивные - Иргина, Свеча, Иделле и Красноуфимская 100. Сорта Черноземноураль-ская 2 и Омская 36 хорошо отзываются на улучшение условий произрастания, но показатель их стабильности имеет среднее значение. Установлена высокая устойчивость к поражению корневыми гнилями (B. Sorokiniana) и бурой ржавчиной (P. triticina Eriks.) у сорта Омская 36, к патогену пыльной головни (Ustilago tritici Pers. Rostr.) - Иргина и Иделле; сортЭкада 109в меньшей степени повреждался шведской мухой (Osinosoma frit L.). Ключевые слова: яровая пшеница, сорт, урожайность, пластичность, стабильность, устойчивость к болезням и вредителям. Для цитирования: Курылева А. Г., Исаков А.А. Адаптивная способность сортов яровой пшеницы в условиях Удмуртской Республики // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 59-61.
Таблица 1. ГТК в период проведения полевых опытов по государственным сортоиспытательным участкам Удмуртской Республики
Название ГТК за вегетационный период
2013 г. 2014 г. 2015 г.
Балезинский 0,6 1,5 1,3
Глазовский 0,6 1,3 1,4
Увинский 0,7 1,0 1,7
Сарапульский 0,7 1,2 1,7
Можгинский 0,6 1,2 1,3
Поиск новых перспективных адаптированных сортов с учетом агроклиматических и почвенных условий необходим для каждого региона страны. Удмуртская Республика относится к зоне рискованного земледелия и характеризуется большим разнообразием почвенно-климатических ресурсов, экологические различия которых приводят к большой пестроте урожайности зерновых культур, как по отдельным районам, так и по хозяйствам [1]. Развитие и распространенность болезней и вредителей злаковых культур приводит к значительным потерям урожая (до 30%) и снижению качества продукции [2], для эффективного использования того
Таблица 2. Урожайность сортов яровой пшеницы по государственным сортоучасткам Удмуртской Республики, т/га
Сортоучасток Среднее (*)
Сорт Балезинский Глазовский Увин-ский Сарапульский Можгинский
2013 г.
Иргина, St 0,84 0,36 1,02 0,68 1,70 0,92
Свеча 0,80 0,31 0,81 1,05 1,67 0,93
Горноуральская 0,84 0,44 1,35 0,98 1,85 1,09
Иделле 1,13 0,75 1,14 1,29 1,99 1,26
Красноуфимская 100, St 1,00 0,67 1,06 1,08 2,10 1,18
Омская 36 0,85 0,51 1,39 1,28 2,34 1,27
Симбирцит 0,91 0,8 1,19 1,20 2,28 1,28
Черноземноуральская 2 1,18 0,78 1,03 1,34 2,48 1,36
Экада 109 1,13 0,96 1,40 1,33 2,34 1,43
Йолдыз 1,10 0,69 1,16 1,39 2,39 1,35
Среднее(х) 0,98 0,63 1,16 1,16 2,11 -
Индексы условий (/) -0,23 -0,58 -0,05 -0,05 0,91 -
2014 г.
Иргина, St 3,55 1,76 1,49 2,85 2,42 2,41
Свеча 2,56 1,94 1,57 3,03 2,91 2,40
Горноуральская 3,08 1,70 1,81 2,71 3,10 2,48
Иделле 3,74 1,97 1,65 3,14 2,86 2,67
Красноуфимская 100, St 3,32 1,95 1,68 2,52 2,83 2,46
Омская 36 2,41 2,09 1,84 3,16 3,23 2,55
Симбирцит 2,92 2,28 1,92 3,47 3,13 2,74
Черноземноуральская 2 3,74 2,08 1,92 2,94 3,97 2,93
Экада 109 2,99 2,02 1,98 2,97 3,13 2,62
Йолдыз 3,51 1,75 1,97 2,96 3,47 2,73
Среднее(х) 3,18 1,95 1,78 2,98 3,11 -
Индексы условий (/) 0,58 -0,65 -0,82 0,38 0,51 -
2015 г.
Иргина, St 1,75 1,72 3,08 3,94 2,97 2,69
Свеча 1,91 2,22 3,12 3,92 3,28 2,89
Горноуральская 1,59 2,18 3,24 4,82 3,51 3,07
Иделле 2,00 1,76 3,18 4,25 3,31 2,90
Красноуфимская 100, St 1,66 2,30 3,60 4,55 2,85 2,99
Омская 36 1,19 2,03 3,51 4,04 3,48 2,85
Симбирцит 1,54 2,08 3,42 4,50 3,76 3,06
Черноземноуральская 2 1,90 1,99 3,73 4,63 4,13 3,28
Экада 109 1,54 2,22 3,19 4,79 3,53 3,05
Йолдыз 1,85 1,86 3,20 4,44 3,36 2,94
Среднее(х) 1,69 2,04 3,33 4,39 3,42 -
Индексы условий (/) -1,28 -0,94 0,35 1,42 0,45 -
Таблица 3. Доля влияния факторов на урожайность зерна яровой пшеницы по результатам трех факторного дисперсионного анализа, 2013-2015 гг.
Источник варьирования (фактор) F ** 05 Доля влияния факторов, %
А (год) 17402,9 3,04 49,1
В (ГСУ) 4080,6 2,41 23,0
С (сорт) 136,0 1,92 1,7
Взаимодействие:
А х В 1896,3 1,98 21,4
А х С 18,5 1,62 0,5
В х С 40,2 1 ,45 2,0
А х В х С 17,2 1 ,42 1,7
Случайные 0,4
* фактическое значение критерия Фишера
** значения критерия Фишера на 5%-ном уровне или иного сорта необходимо знать особенности его возделывания. Поэтому особое требование к сортам зерновых культур - пластичность и стабильность с высокой устойчивостью к основным болезням и вредителям [1].
Цель наших исследований - провести комплексную оценку районированных и новых перспективных сортов яровой пшеницы по урожайности, параметрам адаптивности и экологической пластичности, их устойчивости к основным болезням и вредителям.
Условия, материалы и методы. Объектом исследований послужили районированные и новые перспективные сорта яровой пшеницы, проходившие испытания в 2013-2015 гг. в трех агроклиматических зонах Удмуртской Республики: северной - Балезинский и Глазовский ГСУ; центральной - Увинский ГСУ; южной -Сарапульский и Можгинский ГСУ. Гидротермический коэффициент (ГТК) в зависимости от ГСУ в 2013 г. составил 0,6-0,7; в 2014 г. - 1,0-1,4 и в 2015 г. - 1,3-1,7 (табл. 1).
Почва Глазовского и Можгинского ГСУ - дерново-среднеподзолистая среднесуглинистая, Балезинского ГСУ - дерново-сильноподзолистая тяжелосуглинистая, Увинского ГСУ - дерново-сильноподзолистая супесчаная, Сарапульского ГСУ - светло-серая лесная тяжелосуглинистая. Пахотный слой средней степени окультуренности: содержание гумуса - 2,1-2,6%, подвижного фосфора - 101251 мг/кг почвы, обменного калия - 100-300 мг/кг почвы [3]. Анализ урожайности и расчет параметров экологической пластичности проводили согласно рекомендациям предложенным В.З. Пакудиным [4, 5, 6]. Адаптивность и экологическую устойчивость сортов яровой пшеницы определяли по
А.А. Гончаренко [7] на основании расчёта показателей линейной регрессии (b), характеризующей экологическую пластичность сорта, и среднего квадратичного отклонения от линий регрессии (S^), определяющей стабильность сорта в условиях среды. Учет болезней и вредителей проводили согласно методическим указаниям ВИР [8].
Результаты и обсуждения. Относительно низкий сбор зерна яровой пшеницы отмечен в условиях 2013 г., в среднем по ГСУ он составил 0,63-2,11 т/га (табл. 2). На четырех из пяти госсортоучастков индекс условий среды (I)
был отрицательным (от -0,05 до -0,58) и лишь на Можгин-ском ГСУ установлены оптимальные условия (|. = 0,91) для формирования урожайности яровой пшеницы (2,11 т/га).
В 2014 г. наименьшая средняя урожайность отмечена на Глазовском и Увинском ГСУ (1,78-1,95 т/га), на которых индекс условий среды (I) был равен -0,65 и -0,82 соответственно. На Балезинском, Сарапульском и Можгин-ском госсортоучастке сложились более благоприятные условия для роста и развития растений яровой пшеницы, здесь индекс условий среды варьировал от 0,38 до 0,58, урожайность сортов - от 2,98 до 3,18 т/га.
В 2015 г. средний сбор зерна по госсортоучасткам изменялся от1,69 до 4,39 т/га. Относительно высокую урожайность сорта пшеницы сформировали на Увинском, Сарапульском и Можгинском ГСУ - 3,33-4,39 т/га при I. равном 0,35-1,45. В Балезинском и Глазовском ГСУ определен отрицательный индекс среды: -1,28 и -0,94, а урожайность сортов в среднем составила 1,69 и 2,04 т/га, соответственно.
Ежегодно наибольшую урожайность формировали сорта яровой пшеницы Горноуральская и Иделле (раннеспелая группа), которые превосходили стандарт Иргина на 8-34%, а также Черноземноуральская 2 (среднеспелая группа), превышавшая стандарт Крас-ноуфимская 100 на 10-19%.
По результатам трехфакторного дисперсионного анализа мы установили существенное влияние всех факторов (год х ГСУ х сорт) и их взаимодействия на форми-
рование урожайности зерна яровой пшеницы (табл. 3).
Наибольшее влияние на урожайность сортов пшеницы оказали условия года (49,1%). На долю условий произрастания на различных госсортоучастах пришлось 23,0%, а вклад генотипов не превышал 1,7% от общего варьирования урожайности.
Сорта Иделле и Омская 36 отличались наименьшим разрывом между минимальной (Утт) и максимальной (Утах) урожайностью, что свидетельствует об их высокой стрессоустойчивости (-3,50 и -3,53 т/га) по сравнению с остальными исследуемыми сортами (табл. 4). Таблица 4. Параметры стабильности сортов яровой пшеницы по средней урожайности в Удмуртской Республике (в среднем за 2013-2015 гг.)
Сорт Урожайность, т/га Стрес-соу-стой- чи-вость (У - У тт. max Коэф-фици-ент пла-стич-ности (b) Коэффициент стабиль-ности (Sd2)
минимальная (ymJ макси-маль-ная (ymJ средняя (У +УЛ/2
Иргина, St 0,36 3,94 2,15 -3,58 0,76 0,02
Свеча 0,31 3,92 2,11 -3,61 0,91 0,00
Горноуральская 0,44 4,82 2,63 -4,38 1,04 0,00
Иделле 0,75 4,25 2,50 -3,50 0,91 0,02
Красноуфимская 100, St 0,67 4,55 2,61 -3,88 0,75 0,00
Омская 36 0,51 4,04 2,27 -3,53 1,14 0,03
Симбирцит 0,80 4,50 2,65 -3,70 1,10 0,01
Черноземноуральская 2 0,78 4,63 2,70 -3,85 1,22 0,02
Экада 109 0,96 4,79 2,87 -3,83 1,03 0,01
Йолдыз 0,69 4,44 2,56 -3,75 1,13 0,01
По показателю средней урожайности, отражающему генетическую гибкость и компенсаторную способность сортов, в раннеспелой группе выделены Горноуральская и Иделле ( 2,50 и 2,63 т/га), в среднеспелой - Черноземноуральская 2 и Экада 109 (2,70 и 2,87 т/га).
К наиболее пластичным сортам мы отнесли Горноуральскую, Симбирцит, Экаду 109 и Йолдыз, коэффициенты пластичности (Ь ) которых изменялись от 1,03 до 1,13, стабильности (Б/) - от 0,00 до 0,01.
Сорта Черноземноуральская 2 и Омская 36 обладают высокой отзывчивостью к условиям среды и уровню
Таблица 5. Пораженность сортов яровой пшеницы в среднем по госсор-
тоучасткам Удмуртской Республики
среднее за 2014-2015 гг.), %
Сорта Корневые гнили Пыльная головня Бурая ржавчина Шведская муха
Иргина 13,2 0,04 16,7 12,4
Свеча 9,5 0,29 13,5 13,4
Горноуральская 10,0 0,49 15,2 14,8
Иделле 9,8 0,03 12,2 12,8
Красноуфимская 100 10,9 0,53 11,5 16,5
Омская 36 7,8 0,08 9,2 12,6
Симбирцит 7,3 0,05 11,0 14,9
Черноземноуральская 2 8,2 1,57 11,5 15,6
Экада 109 9,1 0,12 12,0 11,1
Йолдыз 8,8 0,08 10,5 13,8
агротехники (b=1,14-1,22), только при сочетании всех благоприятных факторов (температурного режима, влагообеспеченности, высокого плодородия) они дают максимальную отдачу, формируя наибольшую урожайность. Эти сорта отличаются средней стабильностью (Sd2=0,02-0,03).
Сорта, у которых b<1, а величина показателя Б/ близка к нулю, слабо реагируют на улучшение внешних условий (полуинтенсивные), но характеризуются достаточно устойчивой урожайностью. По нашим данным к этой группе можно отнести сорта Свеча, Иргина, Иделле и Красноуфимская 100.
По результатам наблюдений (2014-2015 гг.) выявлено, что все испытуемые сорта были восприимчивы к основным возбудителям болезней. Пораженность корневыми гнилями (B. Sorokiniana) в зависимости от сорта составила 7,3-13,2% (табл. 5.).
Отмечена высокая резистентность (7 баллов) к патогену пыльной головни (Ustilago tritici Pers. Ros-
tr.) - поражаемость 0,041,57%. К возбудителю бурой ржавчины (P. triticina Eriks.) устойчивость была средняя или высокая (5-7 баллов), поражаемость 9,2-16,7%. Степень повреждения шведской мухой (Osinosoma frit L.) составила 11,1-16,5%, устойчивость сортов высокая и средняя (7-5 баллов).
У сорта Омская 36 отмечена низкая восприимчивость к корневой гнили (B. Sorokiniana) и бурой ржавчине (P. triticina Eriks.), пораженность находилась на уровне 7,8 и 9,2% (соответственно). Большую резистентность к патогену пыльной головни (Ustilago tritici Pers. Rostr.) наблюдали у сортов Иделле и Иргина (0,03 и 0,04%). Сорт Экада 109 в меньшей степени повреждался шведской мухой (Osinosoma fritL.) - 11,1%.
Выводы. Сорта Горноуральская, Симбирцит, Экада 109 и Йолдыз по величине показателей пластичности и стабильности можно отнести к группе высокоинтенсивных; Иргина, Свеча, Иделле и Красноуфимская 100 - к полуинтенсивным. Сорта Черноземноуральская 2 и Омская 36 хорошо отзываются на улучшение условий произрастания, но показатель их стабильности находится на среднем уровне. Высокая устойчивость к корневым гнилям (B. Sorokiniana) и бурой ржавчине (P. triticina Eriks.) отмечена у сорта Омская 36, к пыльной головне (Ustilago tritici Pers. Rostr.) - Иргина и Иделле, сорт Экада 109 в меньшей степени повреждался шведской мухой (Osinosoma fritL.).
Литература.
1. Курылева А.Г. Пластичность, стабильность сортов яровой пшеницы возделываемых в условиях Удмуртской Республики// Вестник МарГУ. 2015. № 3. С. 28-33.
2. Результаты государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур за 2012-2015 гг.// под. ред. А. А. Исакова. Ижевск: «МарШак». 2015 г. С. 88.
3. Рябова Т.Н., Колесникова В.Г., Фатыхов И.Ш. Экологическая пластичность и стабильность урожайности сортов овса посевного в условиях Среднего Предуралья//Достижения науки и техники АПК. 2014. Т. 28. № 11. С. 31-33.
4. Пакудин В.З. Оценка экологической пластичности сортов. Генетический анализ количественных и качественных признаков с помощью математико-статистических методов. М.: ВНИИТЭИСХ. 1979. С. 40-44.
5. Корзун О.С., Бруйло А.С. Адаптивные особенности селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений. Гродно: ГГАУ. 2011. С. 140.
6. Eberhart S.A., Russel W.A. Stability parameters for comparing varietie // Crop Sci. 1966. № 1. P. 36-40.
7. Гончаренко А. А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур // Вестник Россельхозака-демии. 2005. № 6. С. 49-53.
8. Пополнение, сохранение в живом виде и изучение мировой колекции пшеницы, эгилопса и тритикале: метод. рекомендации / сост. А.Ф. Мережко, Р.А. Удачин, В.Е. Зуев и др. СПб.: ВИР, 1999. С. 64.
ADAPTIVE CAPACITY OF VARIETIES OF SPRING WHEAT UNDER CONDITIONS
OF THE UDMURT REPUBLIC
A.G. Kuryleva1, A.A. Isakov2
1Udmurt Research Institute of Agriculture, ul. Lenina, 1, Pervomayskiy, Udmurt Republic, 427007, Russian Federation
2Russian Federation State Commission for Testing and Protection of Selection Achievements in the Republic of Udmurtia, ul. Falaleeva,
2, Mozhga, 427793, Russian Federation
Summary. According to the data of three state variety testing plots of the Udmurt Republic for 2013-2015 the complex estimation of released and new promising varieties of spring wheat was done. It was examined the productivity, parameters of adaptivity and ecological plasticity, resistance to the main diseases and pests. The soil of the test plots was sod-podzol with different granulometric composition and light-gray forest heavy loamy. The arable layer was of the middle degree of cultivation: the content of humus was from middle to high one (2.1-2.6%), of mobile phosphorus - from higher to extra-high one (101-251 mg/kg), of exchange potassium - from middle to extra-high one (100-300 mg/kg). In the north agro-climatic region (Balezinskii and Glazovskii state variety testing plots) the sum of temperatures higher 10 degrees is 1500-1700 degrees, HTC is 1.4-1.5. In the central region (Uvinskii state variety testing plot) the sum of temperatures higher 10 degrees is 1700-1900 degrees, HTC is 1.2-1.4. In the south region (Sarapul'skii and Mozhginskii state variety testing plots) the sum of temperatures higher 10 degrees is 1900-2100 degrees, HTC is 1.0-1.2. It was revealed the varieties ensured the stable high yield: in the early-ripening group varieties Gornoural'skaya and Idelle exceeded the standard (Irgina) by 8-34%; in the middle-ripe group the Chernozemnoural'skaya 2 variety surpassed the standard Krasnoufimskaya 100 by10-19%. It was determined high-intensive varieties: Gornoural'skaya, Simbirtsit, Ekada 109 and Ioldyz, as well as semi-intensive ones: Irgina, Svecha, Idelle and Krasnoufimskaya 100. Varieties Chernozemnoural'skaya 2 and Omskaya 36 are responsive to growing conditions, but stability index is middle. It was determined high resistance to root rots (B. sorokiniana) and brown rust (P. triticina Eriks.) in the Omskaya 36 variety, to the dust-brand (Ustilago tritici Pers. Rostr.) - in the varieties Irgina and Idelle. The Ekada 109 variety was injured by fruit fly (Osinosoma frit L.) to a lesser degree. Key words: spring wheat, variety, productivity, flexibility, stability, disease and pest resistance.
Author Details: A.G. Kuryleva, Cand. Sc. (Agr), leading research fellow (e-mail: ugniish-nauka@yandex.ru); A.A. Isakov, head of the branch. For citation: Kuryleva A.G., Isakov A.A. Adaptive Capacity of Varieties of Spring Wheat under Conditions of the Udmurt Republic. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2016. Vol. 30. No. 8. Pp. 59-61 (in Russ).
