CC BY
39
DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10106 УДК 633.16:631.527:631.526.32(527.1)
Агробиологическая характеристика кормового сорта ярового ячменя Саша
П. В. ПОПОЛЗУХИН1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: sibniish@bk.ru) П. Н. НИКОЛАЕВ1, зав. лабораторией (e-mail: nikolaevpetr@mail.ru)
Н. И. АНИСЬКОВ2, доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
0. А. ЮСОВА1, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией (e-mail: ksanajusva@rambler.ru)
И. В. САФОНОВА2, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail:
1.safonova@vir.nw. ru)
С. А. БЫКОВ1, младший научный сотрудник
Юмский аграрный научный центр, просп. Королева, 26, Омск, 644012, Российская Федерация 2Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова, ул. Большая Морская, 42-44, Санкт-Петербург, 190000, Российская Федерация
Резюме. В 2016 г. в Государственном реестре селекционныхдо-стижений, допущенныхкиспользованию, по Западно-Сибирскому региону были включены 33 сорта ячменя, в том числе 23 сорта (70 %), созданных сибирскими учеными. На сегодняшний день цель работы селекционеров с этой культурой - создание нового поколения сортов, способных стабильно реализовывать свой потенциал и при этом адекватно реагировать на изменение условий выращивания. В работе представлена агробиологическая характеристика ярового, сорта ячменя Саша, селекции Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства, в качестве стандарта использовали сорт Омский 91. Сорт разновидности медикум, относится к степной экологической группе. Среднеспелый, характеризуется высокой устойчивостью к засухе и полеганию, слабой восприимчивостью к черной и каменной головне. Сортсреднерослый(высота 70...74см), куст полупрямостоячий, толщина и прочность стебля средние, соломина прочная. Лист средней ширины (промежуточный). Зерно - крупное, желтое, пленчатое, полуудлинненное. Масса 1000зерен51,2...54,0г. Сыпучесть зерна при посеве хорошая. В условиях Западной Сибири обладает высокой (в среднем 4,2 т/га; +0,9 т/га к стандарту) и стабильной (ПУСС = 210 %) урожайностью. Сорт отзывчив на изменения условий выращивания (КМ = 2,6). По содержанию белка (13,59 %) и сырого жира (2,43 %) в зерне на уровне стандарта, по содержанию крахмала уступает стандарту (-2,37 %). Благодаря более высокой урожайности прибавка по сбору белка, крахмала и сырого жира составила соответственно 106,32,365,48 и 14,55 кг/ га. Сорт рекомендуется для выращивания на кормовые цели. Ключевые слова: яровой многорядный ячмень, сорт, белок, жир, урожайность, стабильность, пластичность, гомеостатичность. Для цитирования: Агробиологическая характеристика кормового сорта ярового ячменя Саша/П. В. Поползухин, П. Н. Николаев, Н. И. Аниськов и др.//Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 1. С. 27-29. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10106.
В 2016 г. в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию, по Западной Сибири были включены 33 сорта ячменя, из них 23 (70 %), создали сибирские селекционеры, в том числе 9 сортов ячменя - в Сибирском НИИСХ, 7 сортов - в Алтайском НИИСХ, 5 сортов - в Сибирском НИИРС, 2 сорта - в Кемеровском НИИСХ [1].
Большая контрастность почвенно-климатических условий Западно-Сибирского региона обусловливает необходимость создания и распространения сортов ярового ячменя с высокой экологической пластичностью. Сегодня достаточно большое значение придается адаптивности [2]
и стрессоустойчивости сортов [3]. Для того чтобы они обладали высокими адаптивными способностями, наиболее полно отвечали требованиям современных технологий возделывания, необходимо совмещать в одном сорте комплекс хозяйственно ценных признаков и свойств.
Цель исследований - агробиологическая характеристика ярового среднеспелого кормового сорта ячменя Саша селекции ФГБНУ СибНИИСХ.
Условия, материалы и методы. Объектом исследования служили сорта ячменя селекции ФГБНУ СибНИИСХ, в качестве стандарта использовали Омский 91. Экспериментальную часть работы проводили на опытных полях Сибирского НИИСХ (г. Омск) на селекционном стационаре лаборатории селекции ячменя (третий селекционный севооборот, четвертая культура после пара).
Устойчивость к болезням определяли в лаборатории иммунитета, биохимический анализ зерна проводили в лаборатории генетики, биохимии и физиологии растений.
Математическую обработку осуществляли методом дисперсионного анализа [4]. Расчет параметров стабильности, пластичности и гомеостатичности проводили по Б. А. ЕЬегИа11, W. А. Пивве!! [5], В. А. Драгавцеву [6], В. В. Хангильдину [7] и Э. Д. Неттевичу [8].
Климатические условия в годы исследований были достаточно контрастными и довольно полно отражали особенности южной лесостепной зоны Омской области. Так, превышение среднемноголетних данных по температуре происходило в мае 2011, 2014-2015 гг. (+0,3...+2,8°С к норме), июне 2011, 2012, 2014, 2015 гг. (+0,6...+2,9 °С), июле 2012 и 2015 гг. (+0,3...+3,4 °С). Температура воздуха августа была существенно ниже среднемноголетних данных (-0,8...-2,4 °С) в 2011, 2013-2015 гг.
Достаточное увлажнение наблюдали в мае 2012-2015 гг. (34...45 мм осадков), июне 2011 и 2015 гг. (27,3-96,2 мм), июле и августе 2011, 2013-2015 г. (от 27,3 до 108 мм и от 21,0 до 68,6 мм соответственно). Остальные периоды отличались засушливыми условиями (5,4...15,7 мм).
Результаты и обсуждение. Новый сорт ярового ячменя Саша (Медикум 4680) включен в Госреестр по Уральскому (9) и Западно-Сибирскому (10) регионам. Сорт выведен в СибНИИСХ путем гибридизации сортов (Медикум 4396 х Медикум 4369) с последующим индивидуальным отбором (см. рисунок). Исходным материалом служили образцы ячменя коллекции ВИР, а также полученные на их основе линии, адаптированные к местным экологическим условиям, так как, согласно литературным данным, большое значение в селекции имеют как коллекция генетических ресурсов растений, так и местные формы [2, 3].
Сорт относится к разновидности медикум. Куст полупрямостоячий. Толщина и прочность стебля средние. Лист средней ширины (промежуточный), влагалища нижних листьев без опушения. Антоциановая окраска ушекимеется, очень сильная. Встречаемость растений с наклоненным флаговым листом низкая. Восковой налет на влагалище очень сильный. Окраска стеблевых узлов коричневая. Ушки серповидные светлые. Язычек обыкновенный.
Колос соломенно-желтый, рыхлый, средней длины, прямостоячий, пирамидально-цилиндрический, двурядный. Переход цветочной чешуи в ость постепенный. Нервация цветочной чешуи слабо выражена. Ости длинные, расположены параллельно колосу, гладкие, легко осыпающиеся при
К 920
К-2090
Канада
Одесский 9 Одесса
К 900
Франция
Колхозный Одесса
Донецк
Московская обл.
БИп 48076
ФГБНУ СибНИИСХ
Пр:
1ИИШИМСКИИ .
ВНИИЗХ
Канада
Голозерный ВСГИ
Омский 86 ФГБНУ СибНИИСХ
Медикум 4369 ФГБНУ СибНИИСХ
Саша ФГБНУ СибНИИСХ
Рисунок. Родословная сорта ячменя ярового Саша.
созревании, желтые. Первый сегмент колосового стержня со слабым изгибом. Длина колосовой чешуи и ости среднего колоска равна зерновке.
Зерно - крупное, желтое, пленчатое, полуудлинненное. Масса 1000 зерен 51,2...54,0 г, что на 5,1...7,7 г выше, чем у сорта Омский 91. Сыпучесть зерна при посеве хорошая. Сорт среднерослый. Высота 70...74 см. Соломина прочная. Саша относиться к степной экологической группе сортов, засухоустойчив, среднеспелый, от всходов до созревания 74...81 дней, характеризуется высокой устойчивостью к полеганию. Сорт рекомендуется на кормовые цели.
По продуктивности сорт Саша относится к высокоурожайным в условиях Западной Сибири. Максимальный урожай получен в 2015 г. в КСИ СибНИИСХ - 6,4 т/га, прибавка к стандартному сорту Омский 91 составила 1,8 т/га, в среднем за 5 лет испытания (2011-2015 гг.) -4,2 и 0,9 т/га соответственно (табл. 1).
Таблица 1. Урожайность ярового среднеспелого (КСИ СибНИИСХ), т/га
Основное требование, предъявляемое к сорту - высокая и стабильная урожайность. Созданный сорт может получить распространение в производстве только в том случае, если он формирует более высокие и устойчивые урожаи, чем лучшие из существующих аналогов. Он должен обладать экологической пластичностью, то есть сохранять стабильно высокую урожайность в разных природно-климатических условиях. Эта проблема особенно актуальна в районах с резким проявлением неблагоприятных для растений климатических факторов. В этом плане изучение и оценка экологической пластичности сортов, сферы их применения и адаптации к реальным природно-климатическим ситуациям - актуальный вопрос современного производства сельскохозяйственной продукции. На сегодняшний день разработано много методических подходов и параметров оценки экологической пластичности и стабильности генотипов. Мы провели расчеты по показателям урожайности сортов в различные годы с использованием четырех наиболее распространённых методик (табл. 3).
В большинстве научных исследованиях предпочтение отдают методике, разработанной Б. А. ЕЬегИаА, W. А. Швве!! (1966). Она основана на расчете коэффициента линейной регрессии (Ь) характеризующего экологическую пластичность сорта и среднего квадратичного отклонения от линии регрессии (а2С), определяющего стабильность сорта в различных условиях среды. По мнению авторов метода,
кормового сорта Саша
Сорт 2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г. Среднее
Омский 91 (стандарт) 4,4 2,4 2,2 3,1 4,6 3,3
Саша 5,7 2,5 3,2 3,2 6,4 4,2
Омский 95 5,3 2,2 3,4 3,6 5,8 4,1
НСР05 0,19 0,18 0,15 0,14 0,19 -
Сорт Саша на искусственном инфекционном фоне показал себя как слабовосприимчивый к черной и каменной головне: поражение в среднем за период исследований составило соответственно 5,3 и 5,9 %. В отдельные годы он может не поражаться этими болезнями или проявить практическую устойчивость. По реакции на поражение пыльной головней сорт варьирует от слабовосприимчивого (поражение 5,1 %) до сильнопоражаемого (52,7 %), в среднем он отнесен в класс средневосприимчивых (25,7 %).
Большое внимание сегодня уделяют содержанию белка, как одному из основных показателей качества зерна [10]. Биохимический анализ зерна ячменя свидетельствует о том, что содержание белка у нового сорта Саша в среднем за период исследований составляло 13,59 %, сырого жира - 2,43 %, что на уровне стандарта Омский 91 и сорта Омский 95 (табл. 2). Количество крахмала в зерне в среднем за период исследований, ниже, чем у стандарта (-2,37 %). Благодаря более высокой урожайности прибавка по сбору белка к стандарту составляла 106,32 кг/га, крахмала - 365,48 кг/га, сырого жира - 14,55 кг/га. Таким образом, новый сорт, с учетом высокой продуктивности, обеспечивал наибольший выход питательных веществ с единицы площади.
наиболее ценны те сорта, у которых Ь >1, а (^С стремится к нулю. Такие сорта относят к высокоинтенсивным. Они отзывчивы на улучшение условий и характеризуются стабильной урожайностью. Сорта с высокими показателями Ц и а^ менее ценны, так как их высокая отзывчивость сочетается с низкой стабильностью урожая. Из изучаемых сортов наиболее отзывчивыми на улучшение условий оказался сорт Саша (при повышении среднего уровня урожайности
Таблица 2. Качество зерна ярового среднеспелого кормового сорта Саша в среднем за 20112015 гг. (КСИ СибНИИСХ)
Сорт
Содержание, %
lim
Белок
Омский 91 (стандарт) 11,71...17,12 Саша 11,79...16,97
Омский 95 11,27...18,09
НСР05 0,50
Крахмал Омский 91 (стандарт) 51,58...64,71 Саша 52,23...58,80
Омский 95 52,23...59,46
НСР05 1,20
05 — ~
Сырой жир
Омский 91 (стандарт) 2,26...3,05 Саша 2,00...2,70
Омский 95 1,6...2,77
НСР05 0,50
_05_!_
Iсреднее
Сбор, кг/га
13,55 13,59 13,59
58,28 55,91 57,55
2,58 2,43 2,19
384,55 490,87 479,18 32,0
1653,99 2019,47 2029,21 69,00
73,22 87,77 77,22 10,22
Таблица 3. Оценка адаптивной способности, стабильности и гомеостатичности ярового среднеспелого кормового сорта Саша
Сорт Показатели адаптивности, стабильности
b. 1 o2d КМ Нот ПУСС, %
Саша 1,4 3,2 2,6 0,4 210
Омский 91 0,9 0,7 1,8 0,4 100
Омский 95 1,2 1,9 2,4 0,4 165
Ь: - экологическая пластичность; о2б - стабильность; Нот - гомеостатичность; КМ - коэффициент мультипликативности; ПУСС - показатель уровня стабильности сорта.
на 1 т/га сбор его зерна возрастал на 1,4 т/га). Наименее отзывчивым был сорт Омский 91 (с повышением среднего уровня урожайности на 1,0 т/га сбор его зерна возрастал только на 0,9 т/га). По уровню стабильности сорта в опыте расположились следующим образом: Омский 91, Омский 95, Саша (о2!^^ 1,9; 3,2 соответственно).
В. А. Драгавцев с соавторами (1984) предложили использовать коэффициент мультипликативности (КМ), который характеризует приспособленность сортов к тем или иным условиям обитания. Чем выше числовое значение этого коэффициента, тем выше их отзывчивость на улучшение условий среды. К отзывчивым сортам относились Саша и Омский 95 (КМ = 2,6 и 2,4).
Как считал В. В. Хангильдин (1976), лимитирующий фактор урожайности - не потенциальная продуктивность, а устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды или гоместатичность. Чем выше величина этого
параметра, тем стабильнее сорт. У изученных сортов она была одинаковой, что указывает на их способность сочетать высокую потенциальную урожайность с минимальным снижением в неблагоприятных условиях выращивания.
Из характеристик стабильности более наглядную информацию дает показатель уровня и стабильности сорта (ПУСС), который позволяет одновременно учитывать уровень и стабильность урожайности и характеризует способность отзываться на улучшение условий выращивания, а при их ухудшении поддерживать достаточно высокий уровень продуктивности. Величину этого показателя рассчитывают по средней урожайности сортов за годы испытания, коэффициенту вариации урожайности и относительной урожайности сорта, выраженной в процентах к стандарту. В соответствии с этим подходом более урожайны и стабильны сорта Саша и Омский 95 (ПУСС=210 %, 165 % соответственно).
Выводы. Сорт Саша относится к степной экологической группе сортов. Засухоустойчивый, среднеспелый, характеризуется высокой устойчивостью к полеганию. По поражению пыльной головней отнесен к средневосприимчивым.
В условиях Западной Сибири обладает высокой (в среднем 4,2 т/га; +0,9 т/га к ст.) и стабильной (ПУСС = 210 %) урожайностью. Сорт отзывчив на изменения условий выращивания (КМ = 2,6).
По качеству зерна новый сорт находится на уровне стандарта, но благодаря более высокой урожайности обеспечивает прибавку к стандарту по сбору белка на106,32 кг/га, крахмала - на 365,48 кг/га и сырого жира - на 14,55 кг/га.
Литература.
1. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию: сорта растений // Госсортреестр [Электронный ресурс]. URL: https://reestr.gossort.com/reestr(дата обращения: 10.01.2016).
2. Nevo E. Evolution of wild Barley at «Evolution Canyon»: Adaptation, speciation, pre-agricultural collection, and Barley improvement // Israel Journal of Plant Sciences. 2015. Vol. 62. No. 1-2. Pp. 22-32. DOI: 10.1080/07929978.2014.940783.
3. Comparative expression Analysis of dehydrins between two Barley varieties, wild Barley and tibetan hulless Barley associated with different stress resistance / J. B. Du, S. Yuan, Y. E. Chen, etc. //Acta Physiologiae Plantarum. 2011. Vol. 33. № 2. Pp. 567-574. DOI: 10.1007/s11738-010-0580-0.
4. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта: (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агро-промиздат, 1985. С. 35.
5. Eberhart S.A., Russell W.A. Stability parameters for comparing vatiiieties // Ctop. sci. 1966. Vol. 6. No. 1. Pp. 36-40.
6. Драгавцев В. А., Цильке В. А., Рейгер Б. Г. Генетика признаков продуктивности яровой пшеницы в Западной Сибири. Новосибирск: Наука, 1984. 229 с.
7. Хангильдин В. В., Асфондиярова Р. Р. Проявление гомеостаза у гибридов гороха посевного // Биологические науки. 1977. № 1. С.116-121.
8. Неттевич Э. Д., Моргунов А. И., Максименко М. И. Повышение эффективности отбора яровой пшеницы на стабильность, урожайность и качество зерна // Вестник с.-х. науки. 1985. № 1. С. 66-73.
9. The Identification of a Barley Haze active Protein that influences Beer haze stability: Cloning and Characterisation of the Barley se Protein as a Barley Trypsin Inhibitor of the Chloroform/Methanol Type / L. H. Robinson, J. Lahnstein, J. K. Eglinton, etc. // Journal of Cereal Science. 2007. Vol. 45. № 3. Pp. 343-352. DOI: 10.1016/j.jcs.2006.08.012.
Agrobiological Characteristics of Fodder Spring Barley 'Sasha'
P. V. Popolzukhin1, P. N. Nikolaev1, N. I. Anis'kov2, O. A. Yusova1, I. V. Safonova2, S. A. Bykov1
Omsk Agrarian Scientific Center, prosp. Koroleva, 26, Omsk, 644012, Russian Federation
2Federal Research Center the N. I. VavilovAll-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR), ul. Bol'shaya Morskaya, 42-44, Sankt-Peterburg, 190000, Russian Federation
Abstract. In the State Register of Breeding Achievements, 33 varieties of barley were approved for use in the West Siberian region, including 23 varieties (70%) developed by Siberian scientists. Today, the goal of the work of breeders with this crop is the development of a new generation of varieties able to consistently realize their potential and at the same time adequately respond to changes in growing conditions. The paper presents the agrobiological characteristics of spring mid-season barley 'Sasha', originated from the Siberian Research Institute of Agriculture. The variety is of medicum subvariety, belongs to the steppe ecological group. It is characterized by high resistance to drought and lodging, weak susceptibility to black and stone smut. The variety is medium tall (the height of 70-74 cm), the bush is semi-upright, the thickness and strength of the stem are medium, the straw is strong. Sheets are of average width (intermediate). Grains are large, yellow, filmy, semi-long. The weight of 1000 grains is 51.2-54.0 g. The flowability of grain during sowing is good. Under the conditions of Western Siberia, it possesses high (on average 4.2 t/ha; +0.9 t/ha to the standard) and stable (the indicator of the level and stability of the variety is 210%) yield. The variety is responsive to changes in growing conditions. In terms of the content of protein (13.59%) and crude fat (2.43%) in grains, it is at the level of the standard, in starch content, it is inferior to the standard (-2.37%). Due to higher yields, the increase in the collection of protein, starch, and crude fat was 106.32, 365.48 and 14.55 kg/ha, respectively. The variety is recommended for growing for feed purposes. Keywords: spring multi-row barley; variety; protein; fat; yield; stability; plasticity.
Author Details: P V Popolzukhin, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: sibniish@bk.ru); P. N. Nikolaev, head of laboratory (e-mail: nikolaevpetr@mail.ru); N. I. Anis'kov, D. Sc. (Agr.), senior research fellow; O. A. Yusova, Cand. Sc. (Agr.), head of laboratory (e-mail: ksanajusva@ rambler.ru); I. V. Safonova, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: i.safonova@vir.nw. ru); S. A. Bykov, junior research fellow. For citation: Popolzukhin P V, Nikolaev P. N., Anis'kov N. I., Yusova O. A., Safonova I. V, Bykov S. A. Agrobiological Characteristics of Fodder Spring Barley 'Sasha'. Dostzheniyanaukiitekhniki APK. 2019. Vol. 33. No. 1. Pp. 27-29 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10106
