CC BY
38
Аграрная наука Евро-Северо-Востока, № 6 (37), 2013 г. УДК 633.11.004.12:631.529
Адаптивный потенциал сортов и перспективных линий яровой мягкой пшеницы по некоторым показателям качества зерна
Людмила Александровна Коряковцева, кандидат с.-х. наук, зав. лабораторией, Людмила Владиславовна Волкова, кандидат биол. наук, науч. сотрудник, Анастасия Владимировна Харина, кандидат с.-х. наук, науч. сотрудник
ГНУ НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии, г. Киров, Россия
E-mail: niish-sv@mail.ru
Дана характеристика двух сортов и шести перспективных линий яровой мягкой пшеницы по основным показателям качества зерна, показана их пластичность и стабильность в контрастные по погодным условиям годы.
Ключевые слова: пшеница, сорт, линия, вегетационный период, влажность, температура, качество, пластичность, стабильность
Качество зерна пшеницы включает в себя более 30 показателей, но лишь некоторые из них учитываются при передаче новых сортов на государственное испытание, когда решается вопрос об их районировании и внесении в списки сильных, ценных или слабых сортов [1]. В Нечерноземной зоне РФ вопрос улучшения качества зерна мягкой пшеницы встает особенно остро из-за наличия бедных азотом подзолистых почв и климатических факторов, складывающихся так, что развитие яровой пшеницы проходит в условиях повышенной влажности и умеренной температуры [2]. М.И. Княгиничев [3], анализируя работы многих авторов, установил, что в изменчивости показателей качества зерна, наряду с погодными условиями, немаловажную роль играют различия генотипов сортов. Например, различия в содержании клейковины в зерне на 58% определялись сортами яровой пшеницы [4].
Цель исследований - провести оценку качества зерна сортов яровой пшеницы в меняющихся агроклиматических условиях, определить пластичность и стабильность показателей качества.
Материал и методы. Исследования проведены в 2010-2012 гг. на опытном поле ГНУ НИИСХ Северо-Востока. Почва участка дерново-подзолистая среднесуглинистая с содержанием гумуса 2,6%. В конкурсном сортоиспытании в соответствии с методикой [5] изучены раннеспелые районированные сорта и перспективные линии. Под посев вносили минеральные удобрения из расчета N45P45K45 д.в. на 1 га. Предшественник - чис-
тый пар, посев ежедневно проводили в первую пятидневку мая. Учетная площадь делянки 10 м2, повторность четырехкратная. В качестве стандарта высевали сорт ценной пшеницы Ирень. Качество зерна оценивали в лаборатории агрохимии и качества Фален-ской селекционной станции. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного и корреляционного анализов [6]. Расчет параметров экологической пластичности и стабильности выполнен по методу S.A. Eberhart and Russel в изложении В.З. Пакудина и Л.М. Лопати-ной [7]. Комплексный показатель уровня и стабильности признаков (ПУСС) определен согласно методике Э.Д. Неттевича [8].
Результаты и их обсуждение. Годы исследований существенно различались по влагообеспеченности растений в важнейшие периоды их роста и развития: всходы-коло-шение (ВК) и колошение-восковая спелость (КВС). Показателем влагообеспеченности растений и превышением осадков над испарением служит гидротермический коэффициент (ГТК). Величина ГТК более 1,6 свидетельствует об избытке, менее 1,0 - о недостатке влаги (засухе).
В 2010, 2011, 2012 гг. в вегетативный период развития растений (ВК) показатель ГТК составил соответственно 2,3, 1,9, 1,6, т.е. в 2010 году отмечалось значительное переувлажнение. В генеративный период (КВС) в 2010 году ГТК составил всего 0,1 (сильнейшая засуха). В 2011 и 2012 гг. ГТК был равен соответственно 1,6 и 2,7, что говорит о переизбытке влаги. Как чрезмерная
засуха, так и чрезмерное увлажнение в период формирования и налива зерна отрицательно сказались на содержании белка и клейковины всех изучаемых сортов и перспективных линий. Среднее содержание белка и клейковины у изучаемых сортов в 2010 г. составило 8,2 и 18%; в 2011 г. - 12,7 и 26%; в 2012 г. - 10,9 и 25% соответственно.
Адаптивность характеризует приспособленность генотипа к варьирующим условиям окружающей среды. Для внедрения в производство нужны сорта, имеющие высокий уровень признака и наименьший размах колебаний по годам. Метод Эберхарта и Рассела позволяет оценивать пластичность по коэффициенту линейной регрессии (Ъ^ на индекс среды. Если Ъ\ достоверно выше 1, это свидетельствует о прогрессивном увеличении признака под влиянием условий выращивания; Ъ меньше 1 характеризует стабильное проявление признака в контрастных условиях среды. Если значения Ъi достоверно не отклоняются от единицы, то изменение
признака у конкретного сорта будет в точности следовать за изменениями условий выращивания. Генотип с отрицательной регрессией показывает лучшие результаты в неблагоприятных условиях [9]. Стабильность признака в широком смысле (по годам) характеризуют коэффициент вариации (V %) и показатель уровня и стабильности сорта (ПУСС).
С помощью дисперсионного анализа установлено, что различия по крупности и натурной массе зерна у изучаемых сортов и линий незначимы. Генотипические различия по стекловидности, содержанию белка, клейковины и показателю ИДК-1 выражены сильнее (НСР05 = 13,0, 1,6, 2,2, 2,9 соответственно). Высокостекловидным зерном (на уровне стандарта Ирень) характеризовались линии К-151 и К-97 (табл. 1), по содержанию белка и клейковины все изучаемые линии уступали стандарту, по качеству клейковины сорта и линии соответствовали II группе (табл. 2).
Таблица 1
Параметры адаптивности сортов и перспективных линий яровой пшеницы по физическим свойствам зерна
Сорт, Масса 1000 зерен Натура Стекловидность
линия х, г V, % Ъ ПУСС х, г/л V, % Ъ ПУСС х, % V % Ъ ПУСС
Ирень 36,0 2,8 0,53* 100 775 1,8 0,50* 100 76 9,2 -1,80 100
Баженка 37,0 7,2 1,42* 41 777 2,8 1,38* 64 57 8,8 -2,20 59
К-151 36,0 9,6 1,77* 29 763 1,6 0,78 109 69 8,8 -0,03 86
К-97 35,0 5,0 0,88 52 762 2,4 1,15 72 65 12,6 2,68 24
Л-120 34,3 3,4 0,48* 74 766 2,7 1,31* 65 59 10,6 2,16 52
Л-122 37,7 8,5 1,49* 36 768 1,7 0,84 103 61 10,0 2,53 59
Л-59 37,3 3,1 0,48* 96 777 2,1 1,06 86 54 11,1 2,67 41
Л-109 36,7 5,7 0,94 51 774 2,0 0,97 89 54 8,4 2,00 55
Среднее 36,2 5,7 - - 770 2,1 - - 62 10,1 - -
* - Значимо по ^критерию на 5%-ном уровне.
Норма реакции на условия выращивания у сортов была различной. Стандарт Ирень характеризовался стабильностью проявления массы 1000 зерен, натуры и показателя ИДК-1 (Ъ<1, V = 1,8-7,6%), пластичностью по содержанию белка и клейковины (Ъi близок к 1, V = 17,2-17,3%). По стекло-видности зерна коэффициент регрессии у сорта Ирень был отрицательным.
Новый раннеспелый сорт Баженка очень хорошо отзывается на изменение условий выращивания по крупности и натурной массе зерна (^>1), пластичен по содержанию белка и клейковины (Ъi = 0,89 и 0,81), имеет максимальную стекловидность при отрицательном индексе среды (Ъ = -2,20). Коэффициент варьирования параметров качества близок к среднему по опыту.
Таблица 2
Параметры адаптивности сортов и перспективных линий яровой пшеницы по количеству белка, содержанию и качеству клейковины
Сорт, Содержание белка Содержание клейковины ИДК-1
линия х, % V, %0 Ь ПУСС х, % V, %0 Ь ПУСС х, % V % Ь ПУСС
Ирень 12,6 17,2 0,96 100 27,3 17,3 0,98 100 92 7,6 0,66* 100
Баженка 11,0 20,6 0,89 64 24,3 18,5 0,81 74 93 11,9 1,20 65
К-151 10,9 26,2 1,25 49 24,8 29,6 1,50* 48 89 8,8 0,85 81
К-97 11,0 32,2 1,57* 40 24,0 31,4 1,48* 42 92 11,3 1,14 67
Л-120 9,6 12,5 0,53* 80 21,7 14,8 0,65* 73 90 12,5 1,23* 58
Л-122 9,6 20,0 0,85 50 21,0 20,7 0,91 49 91 10,8 1,04 69
Л-59 10,0 17,7 0,76 61 21,7 18,6 0,84 58 83 13,5 1,23* 46
Л-109 10,5 25,5 1,12 47 20,7 24,3 0,80 40 84 7,0 0,63* 90
Среднее 10,6 21,5 - - 23,2 21,9 - - 89 10,4 - -
* - Значимо по ^критерию на 5%-ном уровне.
У перспективной линии К-151 при улучшении условий выращивания увеличивается масса 1000 зерен (Ь= 1,77) и содержание клейковины (Ьi = 1,50). Коэффициент регрессии натурной массы, содержания белка и качества клейковины достоверно не отклонялся от 1. Линия К-151 в сравнении с другими сортами отличается стабильностью натуры зерна (V = 1,6%), сильным варьированием массы 1000 зерен, содержания белка и клейковины.
У линии К-97 практически все признаки качества зерна: стекловидность (Ь= 2,68), содержание белка (Ь{ = 1,57), содержание клейковины (Ь{ = 1,48) прогрессивно улучшаются под влиянием благоприятных условий. Коэффициент вариации по этим признакам значительно выше среднего по опыту.
Линия Л-120 при невысоких абсолютных значениях массы 1000 зерен, содержания белка и клейковины обладает высокой стабильностью этих признаков по годам (Ь{ достоверно меньше 1, V, % - ниже среднего по опыту). Вместе с тем, линия Л-120 высокопластична по натуре, стекловидности и качеству клейковины.
Линии К-151, К-97 и Л-120 выделяются высокой достоверной урожайностью к сорту Ирень и устойчивостью к комплексу болезней на искусственных инфекционных фонах.
Следует обратить внимание на линию Л-109, у которой по большинству признаков
качества значение коэффициента регрессии достоверно не отклоняется от 1, и изменение всех признаков будет в точности следовать за изменением условий среды. Это линия отличается стабильностью (V = 7,0%) качества клейковины, которое не меняется в контрастных условиях среды.
По параметру уровня и стабильности сорта (ПУСС) изучаемые сорта и линии не превышали стандарт Ирень по большинству признаков качества зерна. Интерес представляют линия К-151 по натуре (ПУСС = 109%), стекловидности (ПУСС = 86%) и качеству клейковины (ПУСС = 81%), а также линия Л-120 по массе 1000 зерен (ПУСС = 74%), содержанию белка (ПУСС = 80%) и клейковины (ПУСС = 73%).
В исследованиях выявлены взаимосвязи между отдельными показателями качества зерна. Стекловидность зерна положительно коррелирует с содержанием белка (г = 0,46), содержанием клейковины (г = 0,54) и отрицательно - с ее упруго-вязкими свойствами (г = -0,44). Натура зерна достоверно не связана ни с одним из показателей качества, кроме массы 1000 зерен (г = 0,46). Содержание белка и клейковины тесно коррелируют между собой (г = 0,91), а количество и качество клейковины имеют обратную зависимость (г = -0,79).
Выводы. Изучение сортов и линий яровой мягкой пшеницы в Северо-Восточном регионе Нечерноземной зоны РФ
показало, что многие параметры качества зерна лимитируются условиями произрастания. Наиболее вариабельные признаки - содержание белка и клейковины. Высокой экологической устойчивостью по этим критериям характеризовалась линия Л-120, которая вместе с тем обладала низкими значениями показателей качества. Наибольшей отзывчивостью на условия внешней среды по содержанию белка и клейковины отличались линии К-151 и К-97. Остальные сорта и линии, в т.ч. стандарт Ирень, можно отнести к формам со средней экологической пластичностью.
Список литературы
1. Казарцева А.Т. Эколого-генетические и агрономические основы повышения качества зерна. Майкоп, 2004. 146 с.
2. Неттевич Э.Д. Яровая пшеница в Нечерноземной зоне. М., 1976. 219 с.
3. Княгиничев М.И. Биохимия пшеницы. М., 1951. 415 с.
4. Головченко А.П., Головченко Н.П. Отзывчивость сортов яровой мягкой пшеницы на факторы внешней среды по качеству зерна: Материалы Междун. научно-практ. конферен. Самара, 2005. С. 26-34.
5. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, вып. 2. М., 1971. 248 с.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1973. 336 с.
7. Пакудин В.З., Лопатина Л.М. Методы оценки экологической пластичности сортов сельскохозяйственных растений. М., 1971. С. 113-121.
8. Неттевич Э.Д., Моргунов А.И., Мак-сименко М.И. Повышение эффективности отбора яровой пшеницы на стабильность урожайности и качества зерна // Вестник с.-х. науки. 1985. №1. С. 66-73.
9. Бебякин В.М., Кедрова Л.И., Керива-това Т.Б. Адаптивность: методические подходы, методы и критерии их оценки // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2005. № 7. С. 4-9.
Adaptive potential of varieties and perspective lines of spring soft wheat on some features of grain quality
Korjakovtseva L., Volkova L., Kharina A.
The characteristic of two varieties and six perspective lines of spring soft wheat on the basic features of grain quality are given. Their plasticity and stability at contrast weather conditions of different years is shown.
Key words: wheat, variety, line, growing season, humidity, temperature, quality, plasticity, stability
УДК 635.21:631.5
Влияние ширины междурядий и густоты посадки на урожайность и качество картофеля
Елена Валерьевна Садовникова, кандидат с.-х. наук,
Филиал ФГБУ «Россельхозцентр» по Костромской области, г. Кострома, Россия Александр Валерьевич Николаев, кандидат с.-х. наук, доцент, зам. директора ГНУ Костромской НИИСХ Россельхозакадемии, г. Кострома, Россия
E-mail: kniish.zam@mail.ru
На дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах Нечерноземной зоны России для получения высоких урожаев рекомендуется товарный картофель возделывать с междурядьями 90 см и густотой посадки 60 тыс. клубней/га при достаточном увлажнении, в условиях предполагаемой засухи - 40-50 тыс. клубней/га.
Ключевые слова: картофель, схема посадки, ширина междурядий, урожайность, качество клубней
Известно, что картофель может выса- с шириной междурядий от 70 до 140 см.
живаться по различным схемам посадки и В Советском Союзе гребневая технология
выращиваться с различной шириной между- выращивания картофеля предусматривала
рядий. В настоящее время в большинстве ширину междурядья 70 см. Данная техноло-
стран картофель, как правило, выращивается гия и сейчас остается одной из наиболее
