CC BY
12
Научная статья УДК 631.527.14
скл: 10.47737/2307-2873_2023_41_63
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОРТОВ ОЗИМОЙ РЖИ ПО ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИМ И АДАПТИВНЫМ
ПОКАЗАТЕЛЯМ
©2023. Ирина Владимировна СафоноваНиколай Иванович Аниськов2,
12 Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова,
Санкт-Петербург, Россия
4safonova@vir.nw.ru
Аннотация. В РФ озимая рожь - одна из наиболее значимых культур, которая в сложных, нестабильных погодных условиях, за счет создания и внедрения адаптивных генотипов может формировать высокий урожай. Одна из основных проблем в селекционном процессе -увеличение объективности выбора исходного материала. В связи с этим применение селекционных индексов позволяет получить объективную оценку образцов по ведущим хозяйственно-биологиче-ским показателям. Экспериментальная часть выполнялась на опытном участке ВИР с 2018 по 2021 гг. расположенном в Северо-Западном регионе России. В данной работе использовали индексы: (мексиканский, канадский, линейной плотности колоса, продуктивности растений, фин-ско-скандинавский, перспективности, отношения массы 1000 зерен к числу зерен в колосе, потенциал колоса- (Мх, К,. ЛПК, ИПР, Р8_), 1.Р,_)юоо/к, ПИК - соответственно). Адаптивность сортов рассчитывали, применяя: коэффициент вариации (СУ), селекционную ценность (8с), интенсивность (И), стабильность (ИС), показатель стрсссоустойчивости(К?7шг — Утах), генетическая
гибкость сорта (Упуп Утах)/2. уровень стабильности утах> коэффициент стрессоустойчивости
(Кст.). Наиболее благоприятные условия для формирования высокого уровня урожайности сложились в 2021 и 2020 годах (Щ =7,1 и 6,8 т/га), неблагоприятные - в 2019 и 2018 (1| =2,27 и 3,56 т/га). Максимальная урожайность в 2021 году была выявлена у сортов Талисман, Лота, Зилант (11,0; 9,3; 9,1 т/га соответственно). В большинстве случаев видимой предпочтительностью обладали сорта Эра (Е ранг= 31), Сибирь 3 (I ранг=31), Сибирская универсальная (I ранг=38), Зубровка (Е ранг=39).
Ключевые слова: озимая рожь, урожайность, селекционные индексы, ранг, адаптивность
Введение. Значение озимой ржи для производства России - общеизвестно. На формирование единицы сухого вещества она использует на 20-30% меньше воды, чем пшеница [ 1 ]. На протяжении селекционной работы проводится браковка огромного количества материала по элементам продуктивности растений [2,3]. При разработке селекционных программ для создания сортов с гарантированно высокой урожайностью необходимо использовать всестороннюю комплексную
оценку хозяйственно-ценных признаков, вносящих весомый вклад в продуктивность [4,5]. Разные селекционеры на основании собственных результатов используют разное количество главных элементов продуктивности [6]. В связи с чем на первичных этапах селекции улучшились видимые признаки (крупность зерна, длина и число зерен в колосе, высота растения), за счет этого была повышена технологичность сортов. В дальнейшем основное
направление - повышение уровня урожайности, который и в настоящее время является основным критерием оценки сорта [7]. Также используется новое направление - увеличение приспособительных способностей генотипа. В виду того, что оценка сортов по этому признаку очень затратна необходимо испытание в разных условиях (годы, пункты, сроки, и так далее), с использованием показателей, позволяющих охарактеризовать приспособленность изученного материала [8, 9, 10]. В опытах по селекции и генетике индексы впервые использовал Ю.А. Филипченко на пшенице. Подсчитав 11 показателей по 14 количественным признакам и проведя их сравнение с абсолютными значениями, он выявил, что применение индексов возможно при их низкой вариабельности [11, 12].
Цель исследования — на основании изучения элементов структуры продуктивности выявить селекционные индексы, пригодные
для условий Северо-Запада и адаптивность изучаемых сортов озимой ржи.
Методика. Экспериментальная работа была выполнена с 2018 по 2021 гг. на полях, предназначенных для опытов в «НПБ «Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР». Почвы опытного участка легкосуглинистые дерново-подзолистые среднеокультуренные, предшественник - чистый пар. Норма высева - 400 зерен на 1 м2, срок посева - с 25 августа по 5 сентября. Объект исследования - 13 сортов (8 диплоидной и 5 тетраплоидной озимой ржи). Диплоидные сорта Эра (стандартный сорт), Зубровка, Зарница, Талисман, Нива, Лота, Зилант, Иртышская. Тетраплоидные сорта Сибирь 3, Пралеска, Крыжачок, Зернофуражная тетра, Сибирская универсальная. Уборка проводилась в фазу полной спелости. Наблюдения, оценка и анализ структуры урожая проводились по методическим указаниям ВИР [13]. Селекционные индексы вычисляли по формулам, представленным в (табл.1).
Таблица 1
е индексы
Наименование индекса Формула расчета
Мексиканский (Мх) Масса зерна с колоса / Высота растения
Канадский (К;) Масса зерна с колоса / Длина колоса
Линейной плотности колоса (ЛПК) Число зерен в колосе / Длина колоса
Продуктивности растений (ИПР) Число зерен в колосе х Масса зерна с колоса / Длина колоса
Финско-скандинавский (РБ) Число зерен в колосе / Высота растения
Индекс перспективности (1Р) Масса 1000 зерен / Число зерен в колосе
Индекс отношения массы 1000 зерен к числу зерен в колосе (^ооо/к) Масса 1000 зерен / Число зерен в колосе
Индекс потенциала колоса (ИПК) Длина колоса / Длина растения
Вычисление адаптивности проводили, используя следующие показатели: коэффициент вариации (СУ) [14], селекционная ценность (8с), стабильность (ИС) [15], интенсивность (И) [16], сопротивляемость стрессу (Утт — Утах), генетическая гибкость сорта
(Утт+Утах)12, уровень стабильности утах>
коэффициент стрессоустойчивости (Кст.) [18].
Метеорологические условия в 2018-2021 гг. отличались друг от друга и от многолетней нормы в регионе как по осадкам в течение вегетации, так и по температурному режиму. Это позволило объективно оценить образцы по изучаемым параметрам. 2018 год -
засушливый, за весь период возделывания выпало 201,1 мм осадков, что на 71,6 мм ниже нормы, температура воздуха выше многолетней на 5,3 °С. 2019 год - контрастный по увлажнению: в мае и июле наблюдалось избыточное увлажнение (73 мм и 93 мм соответственно). В июне и августе отмечен недостаток влаги (23 мм и 49 мм). При этом средняя температура была на уровне средней многолетней. 2020 год характеризовался неустойчивой пониженной температурой в мае (10°С) и июле (17,6°С) и повышенной температурой в июне (19,1°С) и в августе. Недостаток отмечен в мае (25 мм), июле 66 мм), избыток в июле (94
мм), августе (104 мм). В 2021 году наблюдалась повышенная температура и недостаток влаги в июне и июле. В мае и августе отмечен избыток влаги (139,4 мм и 135,0 мм) при температуре воздуха на уровне среднемноголет-ней.
Результаты. Урожайность зерна в годы изучения изменялась от 0,82 т/га у сорта Кры-жачок в 2019 году, до 11,0 т/га у сорта Талисман в 2020 году. Наиболее высокая средняя
урожайность по опыту отмечена в 2021 году (в среднем 7,1 т/га), самая низкая в 2019 году (в среднем 2,27 т/га). За период испытания лучшими по показателю урожайность были образцы Талисман (6,79 т/га), Лота (5,91 т/га), Зилант (5,86 т/га), Зубровка (5,78 т/га), Зарница (5,64 т/га) (табл.2).
Таблица 2
Изменчивость урожайности сортов озимой ржи, т/га
Название сорта 2018 г. 2019 г. 2020 г. 2021 г. среднее +/- к средней
Эра (стандарт) 3,94 3,86 7,5 7,1 5,59 -
Зубровка 3,77 3,16 8,1 8,1 5,78 +0,19
Зарница 4,92 1,73 8,9 7,0 5,64 +0,05
Талисман 4,65 2,19 11,0 9,3 6,79 +1,2
Нива 1,74 2,48 6,0 8,3 4,63 -0,96
Лота 3,77 1,76 8,8 9,3 5,91 +0,32
Зилант 4,21 2,64 7,7 9,1 5,86 +0,27
Иртышская 3,13 2,88 8,5 7,3 5,45 -0,14
Сибирь 3 3,21 2,74 4,3 3,9 3,54 -2,05
Пралеска 3,54 1,87 7,8 7,3 5,13 -0,46
Крыжачок 2,31 0,82 4,8 4,1 3,01 -2,58
Зернофуражная тетра 3,4 1,3 6,4 5,6 4,17 -1,42
Сибирская универсальная 3,75 2,8 5,3 6,0 4,29 -1,3
Среднее 3,56 2,27 6,68 7,1 - -
Использование индексов в селекционном процессе возможно при тщательном анализе их объективной информативности на фоне резко меняющихся лимитирующих факторов внешней среды, в условиях конкретного региона (табл.3).
Мексиканский индекс (Мх) учитывает продуктивность колоса во взаимосвязи с высотой растения, показывая устойчивость к полеганию. Высокий уровень Мх отмечен у сортов Зернофуражная тетра (0,021), Эра (0,02), Талисман (0,02). Четыре сорта Зубровка, Зарница, Нива, Крыжачок имели одинаковое значение - 0,019.
Определить степень засухоустойчивости сорта возможно, используя канадский индекс (К). Высокая степень этого показателя выявлена у сортов Зарница, Зубровка, Эра, Талисман, Лота, Нива, Зернофуражная тетра (К! = 0,32; 0,27; 0,26; 0,26; 0,26;0,22; 0,22 соответственно).
Хорошая информация по взаимосвязи «генотип-среда» получено с использованием
индекса линейной плотности колоса (ЛПК). Среди изучаемых образцов лучшими были 9 образцов озимой ржи: Зарница (ЛПК=7,6), Иртышская (ЛПК= 6,8), Сибирская универсальная (ЛПК= 6,6), Зилант (ЛПК= 6,5), Пралеска (ЛПК= 6,5), Зубровка (ЛПК= 6,4), Сибирь 3 (ЛПК=6,3), Зернофуражная тетра (ЛПК= 6,3).
Индекс продуктивности растений (ИПР) - более объективный параметр оценки в связи с тем, что для его определения используются три показателя (число зерен в колосе, длина колоса, масса зерна с колоса). Высокий уровень индекса был отмечен у сортов Зарница (22,2), Зернофуражная тетра (20,0), Эра (19,8), Талисман (18,5), Лота (18,2), Зубровка (17,9).
Рассматривая зернообразующую способность (Финско-скандинавский индекс -Р8_|), можно отметить ряд сортов с наиболее высокими его значениями - это Крыжачок, Сибирская универсальная, Зернофуражная тетра, Нива, Эра, Талисман (FSj= 0,63;0,61; 0,58; 0,53; 0,48; 0,48 соответственно).
Индекс перспективности (ХР) характеризует способность стебля доставлять пластические вещества в зерно. По его величине превышали стандарт Эра сорта Крыжачок (1.Р=0,33), Пралеска (1.Р=0,32), Сибирская универсальная (ХР=0,32), Сибирь 3 (ХР=0,29), Зернофуражная тетра (1.Р=0,29), Нива (1.Р=0,27), равную степень 1.Р=0,25 имели образцы Лота, Зилант.
С возрастанием индекса отношения массы 1000 зерен к числу зерен (¡) увеличива-
Селекционные инде!
ется его ценность для селекции. По результатам наших исследований она менялась от 0,47 - у сорта Иртышская, до 0,66 - у сорта Пралеска. Высокая степень отмечена у сортов: Пралеска, Сибирь 3, Лота, Зилант, Крыжачок, Сибирская универсальная ()= 0,66.....0,53).
По показателю индекса потенциала колоса (ИПК) были выделены сорта ржи Крыжачок (0,11), Зернофуражная тетра (0,09), Сибирская универсальная (0,09).
Таблица 3
л сортов озимой ржи
Название сорта Мх Ki ЛПК ИПР FSi J.P i ИПК
Эра 0,02 0,26 6,2 19,8 0,48 0,25 0,52 0,08
Зубровка 0,019 0,27 6,4 17,9 0,44 0,23 0,52 0,07
Зарница 0,019 0,32 7,6 22,2 0,47 0,23 0,48 0,06
Талисман 0,02 0,26 6,2 18,5 0,48 0,24 0,50 0,08
Нива 0,019 0,22 5,9 15,3 0,53 0,27 0,51 0,08
Лота 0,017 0,26 7,0 18,2 0,47 0,25 0,53 0,07
Зилант 0,014 0,19 6,5 13,7 0,47 0,25 0,53 0,07
Иртышская 0,004 0,15 6,8 10,9 0,44 0,21 0,47 0,06
Сибирь 3 0,013 0,17 6,3 11,9 0,47 0,29 0,62 0,07
Пралеска 0,013 0,18 6,5 12,3 0,44 0,32 0,66 0,07
Крыжачок 0,019 0,18 5,8 13,9 0,63 0,33 0,53 0,11
Зернофуражная тетра 0,021 0,22 6,3 20,0 0,58 0,29 0,51 0,09
Сибирская универсальная 0,15 0,16 6,6 13,3 0,61 0,32 0,53 0,09
Примечание: Мх -Мексиканский индекс; К- канадский индекс; ЛПК - индекс линейной плотности колоса; ИПР -индекс продуктивности растений; РБ] - финско-скандинавский индекс; 1Р- индекс перспективности;) - индекс отношения массы 1000 зерен к числу зерен; ИПК - индекс потенциала колоса.
Растения в период вегетации суще- это возможность приспосабливаться к меняю-ствуют в сложных по интенсивности и вре- щемуся состоянию среды, получать высокий мени продолжения абиотических и биотиче- уровень урожайности, (табл.4), ских факторов. Увеличение этого признака -
Таблица 4
Параметры экологической приспособленности сортов озимой ржи
Название сорта Показатели экологической приспособленности
CV,% Sc ПС И,% Ymin — Ymax (Ymin+Ymax)/2 Ymin Кст.
Эра 35,3 2,88 15,9 65,1 -3,64 5,7 0,52 0,53
Зубровка 45,5 2,25 12,4 85,5 -4,94 5,6 0,39 0,43
Зарница 54,4 1,1 10,3 127,1 -7,17 5,3 0,19 0,42
Талисман 88,8 1,35 11,2 129,7 -8,81 6,6 0,20 0,34
Нива 66,4 0,97 6,9 141,7 -6,56 5,02 0,21 0,30
Лота 63,0 1,19 9,44 127,6 -7,54 ИД 0,19 0,33
Зилант 50,9 1,7 11,4 110,2 -6,46 5,9 0,29 0,41
Иртышская 52,7 1,85 10,2 103,1 -5,62 5,7 0,34 0,38
Сибирь 3 6,9 2,25 18,2 44,1 -1,5 3,5 0,64 0,73
Пралеска 56,2 1,27 9,75 111,9 -5,93 9,6 0,24 0,36
Крыжачок 58,1 0,51 5,1 132,2 -4,6 5,0 0,17 0,35
Зернофуражная тетра 54,8 0,85 7,63 122,3 -5,1 3,8 0,20 0,1
Сибирская универсальная 29,1 1,96 14,7 74,6 -3,2 2,9 0,47 0,58
Коэффициент вариации позволяет получить информацию о реакции сортов на влияние погодных условий возделывания, обеспечивая при этом сравнение полученных результатов. У наших изучаемых сортов очень низкая изменчивость отмечена у сорта Сибирь 3 (СУ=6,9%), повышенная изменчивость у сорта Сибирская универсальная (СУ=29,1%), высокая изменчивость отмечена у сорта Эра (СУ=35,3%).
Анализ параметров селекционной ценности генотипа, определенный на сравнении его урожайности в лимитированных и оптимальных условиях внешней среды, относительно средней продуктивности. Сорта-лидеры по величине этого показателя Зубровка, Эра, Сибирь 3, Сибирская универсальная, Иртышская (8с= 2,88; 2,25; 2,25; 1,96 и 1,85 соответственно).
Для полной характеристики вариации продуктивности возможно применение параметра стабильности (ИС). Это отношение средней величины к среднеквадратическому отклонению урожайности. В группу высокостабильных вошли Сибирь 3 (ИС= 18,2), Эра (ИС=15,9), Сибирская универсальная (ИС= 14,7). К стабильным были отнесены сорта Зубровка, Зилант, Талисман, Зарница, Иртышская, Пралеска, Лота (ИС= 12,4; 11,4; 11,2; 10,3; 10,2; 9,75; 9,44). К нестабильным - Зернофуражная тетра (ИС=7,63), Нива (ИС= 6,9), Крыжачок (ИС=5,1).
Коэффициент интенсивности позволяет определить степень отзывчивости генотипов. В группу интенсивного типа вошло 8 образцов озимой ржи: Нива- 141,7%, Крыжачок - 132,2; Талисман - 129,7, Лота - 127,6%, Зарница -127,1%, Зернофуражная тетра - 122,3 %, Пралеска -111,9%, Зилант - 110,2%. К полуинтенсивным относятся образцы Зубровка, Сибирская универсальная, Эра (И= 85,5; 74,6;
65,1%). К экстенсивным относится сорт ржи -Сибирь 3 (И=44,1%).
Показатель стрессоустойчивости определяется вычитанием из минимального урожая максимальный, и по отрицательной разности выявляется его уровень. Чем меньше его величина, тем более высокая степень стрессоустойчивости. В нашем опыте большой уровень стрессоустойчивости характерен для сортов Сибирь 3 (-1,5), Сибирская универсальная (-3,2), Эра (-3,64), Крыжачок (-4,6), Зубровка (-4,94).
Величина генетической гибкости показывает среднюю урожайность сорта в диаметрально противоположных условиях возделывания. Чем он больше, тем больше уровень приспособленности сорта к противоположным факторам выращивания. Более высокая степень соответствия характерна сортам Лота, Пралеска, Талисман, Зилант, Эра (11,1; 9,6; 6,6; 5,9 и 5,7 соответственно). Параметр стабильности выявляет степень изменчивости продуктивности образца. Высокий уровень стабильности отмечен у образцов Сибирь 3 (0,64), Эра (0,52), Сибирская универсальная (0,47), Зубровка (0,39), Иртышская (0,34). Повышенной стрессоустойчивостью обладали сорта Сибирь 3, Сибирская универсальная, Эра, Зубровка, Зарница, Зилант (К ст. =0, 73...0,41). Ранжированная оценка сортов с учетом меньшей суммы показало преимущество сортов по селекционным индексам (рис.1): Зернофуражная тетра, Зарница, Лота, Эра, Крыжачок, Сибирская универсальная. Сумма рангов составила от 27 до 36. Это позволило выделить адаптивные сорта: Эра (X рангов= 31), Сибирь 3 (I рангов=31), Сибирская универсальная (X рангов=38), Зубровка (X рангов=39), Зилант (X рангов=48) (рис.2).
70 61 60 „„ __ лч ш 48
1. 50 i 40
2. зо 20
10 О
33 2 30 38 " 32 ¡! I ■ ■ 33 27 36
1111111 И 1111
у л/ ' ' s//////
Ф
Сорта озимой ржи Рис 1. Ранжирование сортов по селекционным индексам Fig. 1. Ranking of varieties by breeding indices
Q. О
и
Сибирская универсальная Крыжачок Сибирь В Зилант Нива Зарница Эра
• 11«* 1111111 I I in I hi I in 11 I IIII llll 11 И 11 I I I I N 111 11 II 11 I llll llllI I II I I I I 111 11 II 11II 11 I II IIllllI I II I I I I III I III I I II 11 I I III 1111 11 II I I К 11II I III 11 I 1111 I * II 11 II 11 I I I 11 I III I I 11 I I I I III I III I I II 11
10
20
............. 38
11111111111 и 11 и 111111 и 11 и 1111111111111 64 11111iniINin11ii11iniи11и11и11и11и11iin 70 i и 11 и 11 и 11 и и и 11 и 11 и и и и к 57
inn 31
1111111111111 и 11 и 11 и 11 и i 51
11111 и 111111 и 11 и и и i /J8
1111111111111и11и11и11и11и11и11ii11и111 57
| I II i I II i I II I II И II I I II И II II II II II I III I I It I I II I
11111II111111II11и11и11и11II11и11II11 63 1111111111111111111111111111111111111111 62 i и 11 и 11 к 111 39
31
30
40 Ранг
50
60
70
73
80
Рис 2. Ранжирование сортов по адаптивной способности Fig. 2. Ranking of varieties by adaptive capacity
коэффициент вариации (CV). селекционную ценность (Sc), интенсивность (И), стабильность (ИС').(Утт — Утах)~ показатель стрессо-устойчивости; (Ymm Ymctx) 2 - генетическая
Выводы
1. Высокие показатели урожайности зерна были отмечены в 2020 году у сортов Талисман (11.0 т/га; +4.21т/га к средней). Зарница (8,9 т/га: + 3,26 т/га к средней), Лота (8,8 т/га; +2,89 т/га к средней). Иртышская (8,5 т/га; +3.05 т/га к средней). Зубровка (8.1 т/га: +2.32 т/га к средней). Низкие у сортов Крыжачок (0.82 т/га: -2.19 т/га к средней). Зернофуражная тстра (1.3 т/га: -2,87 т/га к средней). Зарница (1.73 т/га: -3,91 т/га к средней). Лота (1.76; -4,15 т/га к средней). Пралеска (1.87 т/га: -3.26 т/га к средней).
2. По результатам наших исследований мы рекомендуем применение индексов мексиканский. канадский, линейной плотности колоса. продуктивности растений (ИПР). финско-скандинавский индекс (Р^). индекс перспективности (1.Р). индекс отношения массы 1000 зерен к числу зерен в колосс (¡юсю/к), потенциал колоса (ПИК). Из показателей адаптивности:
гибкость сорта;
Ymin
- стабильность; Кст. - ко-
Утах
эффициент стрессоустойчивости.
3. По сумме рангов адаптивности в нашем изучении максимальной устойчивостью к резко меняющим условиям региона обладают сорта Эра (£ рангов =3 1). Сибирь 3 (Е рангов =31), Сибирская универсальная (I рангов =ЗХ). Зубровка (£ рангов =39).
Согласно плану ВИР по ГЗМ 0481-2022-0001 «Структурирование и раскрытие потенциала наследственной изменчивости мировой коллекции зерновых и крупяных культур ВИР для развития, оптимизированного генбанка и рационального использования в селекции и растениеводстве ».
Список источников
1. Сравнительная оценка сортов озимой ржи по хозяйственно-биологическим показателям / Т.Я. Ермолаева [и др.] //Успехи современного естествознания. 2019. №7. С.14-20. DOI: 10.17513/use.37153
2. Селекционные индексы в оценке ячменно-пшеничных гибридов / Н.С. Вертий [и др.] // Нива Поволжья. 2016. №2. С. 9-15
3. Сысуев В.А., Кедрова Л.И., Уткина Е.И. Значение озимой ржи для охранения природного агроэкологического баланса и здоровья человека (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2020. №1. С.14-20. DOI: 10.25750/1995-4301-2020-1-014-020.
4. Драгавцев В.А., Михайленко И.М. Введение в эколого-генетическую теорию селекционных индексов // Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции. 2018. С.51-61.
5. Эффективность отбора по селекционным индексам в контрастных условиях Зауралья / Л.Т. Мальцева [и др.] // Вестник ВГАУ. 2020. №2. С.32-38. DOI: 10.31563/1684-7628-2020-54-2-32-38.
6. Кедрова Л.И., Уткина Е.И. Влияние почвенной кислотности на урожайность озимой ржи и возможности эда-фической селекции // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018. № 6 (67). С. 17-25. DOI: 10.30766/2072-9081.2018.67.6.17-25.
7. Плиско Л.Г., Пакуль В.Н. Оценка селекционных линий яровой мягкой пшеницы по селекционным индексам // Международный научно-исследовательский журнал. Вып. №12 (66). 2017. С. 127-129. DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.66.094
8. Jarosova J., Singh К., Chrpova J., Kundu J.K. Analysis of small RNAs of barley genotypes associated with resistance to barley yellow dwarf virus//Plants. 2020. Vol. 9. No.l P.60. DOI: 10.3390/plants9010060.
9. Lewis D. Gene-environment interaction: a relationship between dominance, heterosis, phenotypic stability and variability //Heredity. 1954.Vol. 8. P. 333-356.
10. Abd Elhamid S.E.A.E., Bugaev P.D. Effect of seed treatments on barley germination quality //Bioscience Research. 2018. Vol. 15. No. 4. P. 4243-4247.
11. Филипченко Ю.А. Генетика мягких пшениц М.-Л.: Государственное издательство совхозной и колхозной литературы. 1934. С. 27-30
12. Максимов Р.А., Кисилев Ю.А., Лихачев Н.В. Индекс отношения массы 1000 зерен к числу зерен возможность применение в селекции // Методы и технологии в селекции растений и растениеводстве. Киров. 2017. С. 83-87.
13. Кобылянский В.Д., Сафонова И.В., Солодухина О.В., Аниськов Н.И. Изучение и сохранение мировой коллекции ржи: Методические указания. СПб: ВИР. 2015. С.44.
14. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Москва: Альянс, 2011. 352 с.
15. Хангильдин В.В. Параметры оценки гомеостатичности сортов и селекционных линий в испытаниях колосовых //Научно-технический бюллетень Всесоюзного селекционно-генетического института. 1986. №2 (60). С. 36-41.
16. Удачин Р.А. Методика оценки экологической пластичности сортов пшеницы // Селекция и семеноводство. 1990. №5. С.2-6.
17. Гончаренко А.А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур // Вестник Рос-сельхозакадемии. 2005. №6. С. 49-53.
18. Быков А.В. Морфо-биологические особенности и агроклиматический потенциал урожайности сортов Beta vulgarisi. var. conditinaalef в Западной Сибири // Международный научно-исследовательский журнал. 2017. №7. 4.2. С. 59-62. DOI: 10.23670ARJ.2017
AGROECOLOGICAL ASSESSMENT OF WINTER RYE VARIETIES BY ECONOMIC, BIOLOGICAL AND ADAPTIVE INDICATORS
©2023. Irina V. Safonova1Ea, Nikolay I. Aniskov2
1 ^All-Russian Institute of Genetic Resources of Plants named after N.I. Vavilov, Saint-Petersburg, Russia, Hsafonova@vir.nw.ru
Abstract. In the Russian Federation, winter rye is one of the most important crops, which in difficult, unstable weather conditions, due to the creation and introduction of adaptive varieties, is able to form high yields. One of the main problems in the selection process is to increase the objectivity of the selection of the source material. In this regard, the use of selection indices allows us to obtain an objective assessment of samples according to the leading economic and biological indicators. The experimental part was carried out at the VIR pilot site during 2018-2021 located in the North-Western region of Russia. In this work, we used: the Mexican index (Mx), the Canadian index (Ki), the linear ear density index (LPC), the plant productivity index (IPR), the Finnish-Scandinavian index (FSj), the index of prospects (J.P), the index of the ratio of the mass of 1000 grains to the number of grains in the ear (j 1000/k), the potential of the ear (PEAK). The adaptability indicators were calculated using the following indicators: coefficient of variation (V), breeding value (Sc), intensity (S), stability (IS), stress resistance index (Ymin-Ymax), compensatory ability of the variety (Ymin+Ymax)/2, stability level (Y min)/(Y max), stress resistance coefficient (Kst.). The most favorable conditions for the formation of a high level of yield were in 2021 and 2020 (Ij =7.1 and 6.8 t/ha), unfavorable in 2019 and 2018 (Ij =2.27 and 3.56 t/ha). The maximum yield in 2021 was revealed in the varieties: Talisman, Lot, Zilant (11.0; 9.3; 9.1 t/ha, respectively). In most cases, the following varieties had a visible preference: Era (I rank= 31), Siberia 3 (I rank=31), Siberian Universal (I rank=38), Zubrovka(Irank=39).
Keywords: winter rye, yield, breeding indices, rank, adaptability
References
1. Ermolaeva T.YA., Nuzhdina N.N., Goverdov D.V., Salmanova N.A., Fedotova N.M. //Sravnitel'naya ocenka sortov ozimoj rzhi po hozyajstvenno-biologicheskim pokazatelyam (Comparative assessment of winterrye varieties on economic and biological indicators) Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2019, 7; 14-20. DOI: 10.17513/use.37153
2. Vertij N.S., Titarenko A.V., Titarenko L.P., Kozlov A.A. / Selekcionnye indeksy v ocenke yachmenno-pshenichnyh gibridov (Selection indicis in assessment of barley-wheat hybrids) Niva Povolzh'ya. 2016., №2, s. 9-15
3. Sysuev V.A.,KedrovaL.I., UtkinaE.I./Znachenie ozimoj rzhi dlya ohraneniyaprirodnogo agroekologicheskogo balansa i zdorov'ya cheloveka (obzor) (Significance of winter rye for preservation of natural agro-ecological balance and human health (review)) Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya. 2020, № 1, s. 14-20. DOI: 10.25750/1995-4301-2020-1-014-020.
4. Dragavcev V.A., Mihajlenko I.M. Vvedenie v ekologo-geneticheskuyu teoriyu selekcionnyh indeksov (Introduction into ecological and genetic theory of selection indices) Sbornik nauchnyh trudov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konfer-encii. 2018, s. 51-61
5. Mal'ceva L.T., Filipova E.A., Bannikova N.YU., Kataeva N.V. // Effektivnost' otbora po selekcionnym indeksam v kontrastnyh usloviyah Zaural'ya (Efficiency of selection on selection indices in diverse conditions of Zauralye) Vestnik VGAU 2020; 2; 32-38. DOI: 10.31563/1684-7628-2020-54-2-32-38
6. Kedrova L.I., Utkina E.I. Vliyanie pochvennoj kislotnosti na urozhajnost' ozimoj rzhi i vozmozhnosti edaficheskoj sel-ekcii (The influence of soil acidity on winter rye yield and edaphic selection ability) Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2018, №6 (67), s.17-25. DOI: 10.30766/2072-9081.2018.67.6.17-25.
7. Plisko L.G., Pakul' V.N. Ocenka selekcionnyh linij yarovoj myagkoj pshenicy po selekcionnym indeksam (Assesment of selection lines of spring soft wheat on selection indices) Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. Vyp. No. 12 (66), 2017, Pp. 127-129. DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.66.094
8. Jarosova J., Singh K., Chrpova J., Kundu J.K. Analysis of small RNAs of barley genotypes associated with resistance to barley yellow dwarf virus//Plants. 2020. Vol. 9. No.l P.60. DOI: 10.3390/plants9010060.
9. Lewis D. Gene-environment interaction: a relationship between dominance, heterosis, phenotypic stability and variability //Heredity. 1954.Vol. 8. Pp. 333-356.
10. Abd Elhamid S.E.A.E., Bugaev P.D. Effect of seed treatments on barley germination quality //Bioscience Research. 2018. Vol. 15. No. 4. Pp. 4243-4247.
11. Filipchenko YU.A. Genetika myagkih pshenic (Genetics of soft wheats) YU.A. Filipchenko. -M.-L.: Gosudarstvennoe izdatel'stvo sovhoznoj i kolhoznoj literatury, 1934, Pp.27-30
12. Maksimov R.A., Kisilev YU.A., Lihachev N. V. // Indeks otnosheniya massy 1000 zeren к chislu zeren - vozmozhnost' primeneniia v selekcii (The index of the mass ratio of 1000 grains to the number of grains in the ear - the possibility of application in the selection of barley) Metody i tekhnologii v selekcii rastenij i rastenievodstve. // Kirov, 2017, Pp. 83-87
13. Kobylyanskij V.D., Safonova I.V., Soloduhina O.V., Anis'kov N.I. Metodicheskie ukazaniya po izucheniyu i sohraneniyu mirovoj kollekcii rzhi (Methodical guide on the study and preservation of the world collection of rye) Sankt-Peterburg: VIR; 2015
14. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'tatov issledovanij) (Methods of filed experiment (with the basis of statistical processing of research results)) 5-e izd. Moskva: Al'yans; 2014.
15. Hangil'din V.V. Parametry ocenki gomeostatichnosti sortov i selekcionnyh linij v ispytaniyah kolosovyh kul'tur (Evaluation parameters of gomeostatic varieties and selection lines in ear crops testing) V.V. Hangil'din // Nauchno-tekhnicheskij byulleten' Vsesoyuznogo selekcionno-geneticheskogo instituta. - 1986, No. 2 (60), Pp. 36-41
16. Udachin R.A. Metodika ocenki ekologicheskoj plastichnosti sortov pshenicy (Evaluation methods of ecological plasticity of wheat varieties) R.A. Udachin, A.P. Golovchenko // Selekciya i semenovodstvo. - 1990, No. 5, Pp. 2-6
17. Goncharenko A.A. Ob adaptivnosti i ekologicheskoj ustojchivosti sortov zernovyh kul'tur (About adaptivity and ecological resistance of grain crops varieties) Goncharenko A. A./ Vestnik Rossel'hozakademii. -2005. -No. 6. -Pp. 49-53
18. Bykov A.V. Morfo-biologicheskie osobennosti i agroklimaticheskij potencial urozhajnosti sortov Beta vulgarisi. var. sonditinaalef v Zapadnoj Sibiri (Morpho-biological features and agro-climatic potential of yield of Beta vulgarisi. var. son-ditinaalef in Western Siberia) Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. 2017. No. 7, CH. 2, Pp. 59-62. DOI: 10.23670/IRJ.2017
Сведения об авторах
И.В. Сафонова1 - канд. с.-х. наук;
H.И.Аниськов 2 - д-р с.-х. наук.
I,2 Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова, 190031 г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская 42-44, отдел Генетических ресурсов овса, ржи и ячменя, 'isafonovafgívir.nw.ru
2n.aniskov@vir.nw.ru
Information about the authors
I.V. SafonovalH - Cand. Agr. Sci.; N.I. Aniskov 2 - - Dr. Agr. Sci.
1,2 All-Russian Institute of Genetic Resources of Plants named after N.I. Vavilov, 190031, Saint-Petersburg, 42/44, Bolshaya Morskaya St., Department of Genetic Resources of Oats, Rye and Barley 1 isafonova@vir.nw.ru 2n.aniskov@vir.nw.ru
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest: the authors declare that they have no conflicts of interest.
Стат ъя поступила в редакцию 17.01.2023; одобрена после рецензирования 24.01.2023; принята к публикации 07.03.2023. The article was submitted 17.01.2023; approved after reviewing 24.01.2023; acceptedfor publication 07.03.2023.
