CC BY
52
УДК 633.16:631.52 (571.12)
ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СРЕДЫ, УРОЖАЙНОСТЬ И АДАПТИВНАЯ СПОСОБНОСТЬ СОРТОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ
В.А. САПЕГА1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Г.Ш. ТУРСУМБЕКОВА2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
1 Тюменский государственный архитектурно-строительный университет, ул. Луначарского, 2, Тюмень, Россия
2Государственный аграрный университет Северного Зауралья, ул. Республики, 7, Тюмень, Россия
E-mail: [email protected]
Резюме. Цель исследований - комплексная оценка сортов ярового ячменя по урожайности и адаптивной способности. В 2009-2011 гг. испытывали 8 сортов культуры на трех ГСУ Тюменской области:Нижне-Тавдинском- подтайга, Ишимском-северная лесостепь, Бердюжском - южная лесостепь. Оценку основных параметров среды (продуктивность, относительная дифференцирующая способность, типичность, предсказуемость), а также адаптивной способности и стабильности сортов ярового ячменя (общая адаптивная способность, вари-анса специфической адаптивной способности, относительная стабильность, селекционная ценность генотипа) проводили по методике А.В. Кильчевского, Л.В. Хотылевой; пластичности (коэффициентрегрессии, b) сортообразцов культуры - по S.A Eberhart и W.A. Russell. Наиболее высокие значения основных параметров среды за период исследований выявлены в зоне подтайги, самые низкие - в южной лесостепи. По пластичности сорта сформировали три группы: слабо отзывчивые на улучшение условий - Буян, Сибиряк, Ворсинский 2 и Челябинский 99 (b<1); сильно отзывчивые - КВС Алисиана и КВС Бамбина (b>1); с высокой экологической пластичностью - Ача и Саша (b = 1). Наибольшую общую адаптивную способностью (ОАС) продемонстрировали сорта КВС Алисиана (ОАС =0,39) и КВС Бамбина (ОАС =0,16), а относительную стабильность (Sg) - Буян (Sg=28,4%) и Сибиряк (Sg=30,7%). По селекционной ценности генотипа (СЦГ) выделились сортообразцы Сибиряк(СЦГ=2,75) и Саша (СЦГ=2,67). Все сорта ярового ячменя характеризовались высокой средней урожайностью (от 4,68 т/га - Буян до 5,53 т/га - КВС Алисиана) и сильной ее изменчивостью (от 28,6% - Буян до 39,4% - кВс Алисиана). У большинства сортообразцов отмечены низкие показатели общей адаптивной способности (Челябинский 99 - ОАС=-0,04, Ача - 0АС=-0,10, Буян - 0АС=-0,46) и относительной стабильности (Челябинский 99 - S =32,9%, Ача - S =34,3%,
' gt gt
КВС Алисиана - Sg=39,4%).
Ключевые слова: параметры среды, сорта ярового ячменя, урожайность, общая и специфическая адаптивная способность, пластичность, стабильность
Для цитирования: Сапега В.А., Турсумбекова Г.Ш. Характеристика основных параметров среды, урожайность и адаптивная способность сортов ярового ячменя //Достижения науки и техники АПК. 2015. №2. С. 17-20.
В основе производства любой растениеводческой продукции лежит сорт. Он определяет основные требования к технологии возделывания [1]. В регионах с изменчивыми метеорологическими условиями, как в течение вегетационного периода, так и по годам, все большее значение приобретает не только потенциальная продуктивность сортов, но и их экологическая устойчивость [2-8].
В этой связи важной становится задача создания экологически пластичных генотипов, обеспечивающих достаточно высокую урожайность в благоприятных условиях возделывания и ее стабильность в стрессовых ситуациях [9,10].
В селекции растений учет взаимодействия генотипа со средой имеет два основных аспекта: оценка адаптивной способности и стабильности генотипов в различных средах и оценка условий выращивания по их пригодности в качестве фона для отбора [11].
Под адаптивной способностью понимают свойство генотипа поддерживать фенотипическое выражение признака в определенных условиях среды. При этом общая адаптивная способность (ОАС) характеризует среднеезначение признака в различныхусловияхсреды, а специфическая адаптивная способность (САС) -отклонение от ОАС в определенной среде [12].
Основные параметры среды как фона для отбора -типичность, способность генотипов выявлять изменчивость (дифференцирующая способность), продуктивность и повторяемость этих параметров по годам и при изменении набора генотипов [13-15].
Цель наших исследований - дать оценку основным параметрам среды, а также урожайности, адаптивной способности и экологической пластичности сортов ячменя при их испытании в различных почвенно-климатических зонах Тюменской области.
Условия, материалы и методы. В качестве материала для исследований использовали результаты сортоиспытания ярового ячменя за 2009-2011 гг. на трех госсортоучастках (ГСУ) Тюменской области, расположенных в различных почвенно-климатических зонах, - Нижне-Тавдинском ГСУ (II зона, подтайга), Ишимском ГСУ (III зона, северная лесостепь) и Бердюжском ГСУ (IV зона, южная лесостепь) [16].
Изучали 8 сортов ярового ячменя, в том числе три, допущенных к использованию (Ача, Челябинский 99, Ворсинский 2), и пять - перспективных (Буян, КВС Алисиана, КВС Бамбина, Саша, Сибиряк). Предшественник - яровая пшеница.
Основные параметры среды, а также адаптивной способности, стабильности и селекционной ценности генотипов определяли по А.В. Кильчевскому и Л.В. Хотылевой [17]. Двухфакторный (А - годы, В -сорта) и трехфакторный (А - годы, В - пункты испытания, С - сорта) дисперсионный анализ, а также изменчивость урожайности (коэффициент вариации) рассчитывали по Б.А. Доспехову [18], а экологическую пластичность сортов (коэффициент регрессии) - по S.A. Eberhart и W.A. Russell [19].
Условия вегетационного периода лет исследований различались в зависимости от почвенно-климатической зоны испытания сортов. В частности, благоприятными во все годы они были в зоне подтайги, а также в 2011 г. - в лесостепи. Параметры агрометеорологических условий в северной и южной лесостепной зоне в 2009 и 2010 гг. были ниже среднемноголетних значений, особенно в 2010 г. на Бердюжском ГСУ (количество осадков за вегетационный период было на 25 мм меньше нормы), что повлияло на среднюю урожайность сортов.
Результаты и обсуждение. Важная задача экологической генетики - обоснование критериев выделения сред для объективного отбора высокопродуктивных и стабильных генотипов в регионе, для которого ведется селекция [11].
Таблица 1. Характеристика основных параметров среды при испытании сортов ярового ячменя
Почвенно-климатическая зона Госсортоучасток Год Средняя урожайность, т/га Про-дуктив-ность среды W Относительная дифференцирующая способность среды (Sek, %) Типичность среды (tk) Пред-сказуемость среды (Pk)
Подтайга (II) Нижне- 2009 5,65 +1,31 8,4 0,861 0,072
Тавдинский 2010 6,73 +2,20 5,1 0,857 0,044
2011 6,18 -0,36 12,8 0,960 0,123
Северная ле- Ишимский 2009 4,30 -0,04 6,6 0,475 0,031
состепь (III) 2010 4,51 -0,02 4,4 0,846 0,038
2011 7,36 +0,82 10,0 0,972 0,097
Южная лесо- Бердюж- 2009 3,06 -1,28 2,9 0,036 0,001
степь (IV) ский 2010 2,35 -2,18 6,7 0,515 0,033
2011 6,07 -0,47 8,9 0,929 0,083
В результате проведенных исследований мы установили значительную вариабельность урожайности сортов ярового ячменя в зависимости от условий пункта испытания и лет исследования (табл. 1).
Наибольшей средней продуктивностью независимо от года характеризовались сорта в условиях подтайги (Нижне-Тавдинский ГСУ): от 5,65 т/га - в 2009 г. до 6,73 т/га - в 2010 г.
В лесостепной зоне, особенно в южной, урожайность была значительно ниже (от 2,35 т/га - в 2010 г. до 6,07 т/га - в 2011 г.) и одновременно характеризовалась сильной вариабельностью в зависимости от условий, складывающихся в период роста и развития растений.
Отклонение среднего значения всех генотипов в конкретной среде от среднего популяционного представляет собой продуктивность, или эффект среды (с1к). Наибольшие величины этого показателя независимо от года отмечены на Нижне-Тавдинском ГСУ (подтайга -от -0,36 в 2011 г. до +2,20 в 2010 г.), а самые низкие - на Бердюжском ГСУ (южная лесостепь - от -0,47 в 2011 г. до -2,18 в 2010 г.).
Анализ девяти сред (3 года х 3 ГСУ) показал, что их продуктивность значительно варьирует от -2,18 (Бер-дюжский ГСУ, 2010 г.) до +2,20 (Нижнее-Тавдинский ГСУ, 2010 г.) и зависит, в первую очередь, от условий лет в пунктах испытания. Самые высокие величины этого показателя выявлены в 2010 г. на Нижне-Тавдинском ГСУ (Ск=+2,20) и в 2011 г. - на Ишимском ГСУ (Ск=+0,82), которым соответствовала наибольшая средняя урожайность сортов ярового ячменя - 6,73 и 7,36 т/га соответственно.
Дифференцирующая способность среды (ДСС) дает информацию о среде как фоне для отбора. Чем она больше, тем сильнее будет полиморфизм в популяции по этому признаку. Относительная дифференцирующая способность среды (Бек) позволяет сопоставлять результаты исследований с разным набором культур, генотипов, сред и признаков [17].
Наибольшие величины Бек независимо от года отмечены на Нижне-Тавдинском ГСУ (подтайга) - от 5,1% в 2010 г. до 12,8% в 2011 г. (табл. 1). На Бердюжском ГСУ (южная лесостепь) установлены самые низкие величины этого параметра в течение всего периода исследований. Анализ полученных данных свидетельствует об отсутствии прямой зависимости между продуктивностью среды и ее относительной дифференцирующей способностью. Так, на Нижне-Тавдинском ГСУ наиболее высокие значения относительной дифференцирующей способности в условиях 2011 г. - 12,8 % определены при самой низкой продуктивности среды - -0,36.
Под типичностью среды (tk) понимается ее способность сохранять ранги генотипов, полученные при их усредненной оценке во всей совокупности сред, для которых ведется селекция [13-15]. Независимо от лет исследования наибольшая величина этого показателя установлена на Нижне-Тавдинском ГСУ (подтайга) - от 0,857 (2010 г.) до 0,960 (2011 г.). Сравнительно низкая типичность среды, за исключением 2011 г., отмечена на Бердюжском ГСУ в условиях южной лесостепи.
При выборе среды как селекционного фона, в ситуациях, когда неясно, какому из параметров следует отдать предпочтение, А.В. Кильчевский с соавторами [15, 20] предлагают использовать комплексный показатель, позволяющий ранжировать среды по их пригодности в качестве селекционного фона, - предсказуемость среды (Pk).
По этому параметру, как и при анализе предыдущих, выделился Нижне-Тавдинский ГСУ (подтайга) - от 0,044 в 2010 г. до 0,123 в 2011 г. (см. табл. 1). Низкие показатели предсказуемости среды отмечены в 2009 г. на Ишимском и Бердюжском ГСУ - 0,031 и 0,001, соответственно.
В большинстве сред высокая типичность сочетается с аналогичными значениями относительной дифференцирующей и предсказующей способности (2009 г. - Нижне-Тавдинский ГСУ; 2011 г. - все ГСУ), но не всегда сопровождаются способностью выявлять полиморфизм в популяции, то есть не связаны с высокой дифференцирующей способностью. Так, при типичности среды на Нижне-Тавдинском и Ишимском ГСУ в 2010 г., равной 0,857 и 0,846, значение Sek составило 5,1 и 4,4% соответственно. Наряду с этим, среды с высокими величинами относительной дифференцирующей способности могут быть нетипичными, как, например, на Нижнее-Тавдинском ГСУ в 2009 г.
Результаты двухфакторного (А - годы, В - сорта), а также трехфакторного (А - годы, В - пункты испытания, С - сорта) дисперсионного анализа выявили существенность влияния (Рфа|СТ>Р05) всех изучаемых факторов, а также их взаимодействия на формирование урожайности.
В среднем за 2009-2011 гг. в системе госсортоиспытания Тюменской области сорта ярового ячменя характеризовались высокой урожайностью (табл. 2) -от 4,68 т/га (Буян) до 5,53 т/га (КВС Алисиана).
Во временной динамике допуска сортов к использованию выявлена тенденция повышения их урожайности, которая, как видно из представленных данных, одновременно сопровождается сильной вариабельностью с коэффициентом в пределах от 28,6% (Буян) до 39,4% (КВС Алисиана). Полученные результаты исследований согласуются с высказываниями А.А. Жученко [1, 2] и Э.Д. Неттевича [21] о том, что рост потенциальной продуктивности сортов сопровождается снижением их экологической устойчивости.
У сортов культурных растений экологическую пластичность связывают со способностью формировать высокий и качественный урожай в различных почвенно-климатических, погодных и агротехнических
Таблица 2. Урожайность и параметры адаптивной способности и стабильности сортов ячменя (в среднем за 2009-2011 гг.)
Сорт Год допуска к использованию Средняя урожайность, т/ га Изменчивость урожайности (коэффициент вариации, V, %) Пластичность (коэффициент регресс-сии, b) Общая адаптивная способность (ОАС) Варианса специфической адаптивной способности «аС) Относительная стабильность (Sg) Селекции- онная ценность генотипа (СЦГ)
Ача 2001 5,04 34,5 1,01 -0,10 3,01 34,3 2,43
Челябинский 99 2004 5,10 32,7 0,95 -0,04 2,81 32,9 2,56
Ворсинский 2 2011 5,12 32,4 0,93 -0,02 2,73 32,2 2,63
Буян — 4,68 28,6 0,76 -0,46 1,78 28,4 2,67
КВС Алисиана — 5,53 39,4 1,26 0,39 4,75 39,4 2,24
КВС Бамбина — 5,30 37,0 1,12 0,16 3,60 35,8 2,43
Саша — 5,19 32,2 0,97 0,05 2,79 32,2 2,67
Сибиряк - 5,12 30,8 0,91 -0,02 2,48 30,7 2,75
НСР05 (частных
различий) 0,16
условиях [22]. Согласно S.A.Eberhart и W.A. Russell [19], пластичность сорта характеризует степень его реакции на колебания почвенно-климатических условий и определяется через коэффициент регрессии (b,), который может принимать значения больше или меньше единицы.
По степени реакции на изменение условий среды анализируемые сортобразцы ячменя подразделялись на три группы.
В первую вошли сорта с низкой экологической пластичностью - Буян, Сибиряк, Ворсинский 2 и Челябинский 99 (b<1). Они более адаптированы к средним и худшим условиям и слабо отзывчивы на их улучшение, в том числе с использованием техногенных факторов.
Вторая группа включает сорта КВС Алисиана, КВС Бамбина с b>1. Это сорта интенсивного типа, отзывчивые на улучшение условий, но, вместе с тем, менее приспособленные к неблагоприятной среде, их адаптация специфична.
Третья группа - сорта Ача и Саша, коэффициент регрессии которых близок и равен единице, характеризующиеся высокой экологической пластичностью. Изменение их урожайности полностью соответствует изменению условий выращивания.
А.В. Кильчевский и Л.В. Хотылева [12] разработали метод генетического анализа, основанный на испытании генотипов в различных средах и позволяющий выявлять общую и специфическую адаптивную способность генотипов, их стабильность, селекционную ценность и вести отбор по адаптивной способности в зависимости от поставленной селекционной задачи.
Для выделения генотипов, обеспечивающих максимальный средний урожай во всей совокупности сред, мы использовали показатель общей адаптивной способности (ОАС). Наибольшие его значения за период исследований были выявлены у сортов КВС Алисиана (0,39) и КВС Бамбина (0,16), которые характеризовались самой высокой средней урожайностью (см. табл. 2).
В качестве меры стабильности генотипов выбран показатель вариансы специфической адаптивной способности (с2сас). При этом под стабильностью понимается способность генотипа в результате регуляторных механизмов поддерживать определенный фенотип в различных условиях среды [23]. В нашем случае наибольшей стабильностью характеризовались сорта Буян (а2САС = 1,78) и Сибиряк (а2САС=2,48), а наименьшей -КВС Алисиана (а2САС=4,75), у которого был и самый высокий показатель коэффициента вариации урожайности. Все сорта, допущенные к использованию, имели
низкий показатель стабильности. Параметр а2САС одновременно характеризует специфическую адаптивную способность (САС). Сорта с высокими значениями а2САС в благоприятных условиях среды формируют высокий уровень продуктивности [4]. В изученной выборке к их числу относится Буян.
Проведенный анализ показал, что сорта с высокой общей адаптивной способностью (КВС Алисиана, КВС Бамбина) отличаются наименьшей стабильностью. Это указывает на их неспособность обеспечить гарантированно высокий урожай в годы испытания, различающиеся по агрометеорологическим условиям или при возделывании в производстве.
Показатель относительной стабильности генотипа (Sg) позволяет сравнивать результаты опытов, проведенные с различным набором культур, генотипов и сред [12]. В наших исследованиях самая высокая величина этого показателя отмечена у сортов ярового ячменя Буян (Sg,=28,4 %) и Сибиряк (Sg,=30,7 %), урожайность которых в наименьшей степени варьирует в зависимости от погодных условий лет исследования, что подтверждается и низкими показателями коэффициента ее вариации.
Для одновременного отбора генотипов на общую адаптивную способность с учетом стабильности А.В. Кильчевским и Л.В. Хотылевой [17] предложено использовать критерий - селекционная ценность генотипа (СЦГ), теоретической основой которого служит учение И.И. Шмальгаузена [24] о непрерывности двух основных форм естественного отбора: движущей и стабилизирующей. В изученной выборке лучшие сорта ячменя, сочетающие высокую урожайность с его стабильностью - Сибиряк (СЦГ, =2,75) и Саша (СЦГ, =2,67). Наименьшие значения параметра СЦГ отмечены у КВС Алисиана (см. табл. 2).
Выводы. Результаты проведенных исследований выявили значительную вариабельность основных параметров среды по годам. При этом их максимальные значения в различных пунктах (ГСУ) достигаются в разные годы, что можно рассматривать как следствие взаимодействия генотипа со средой. В целом изученные параметры среды (продуктивность, относительная дифференцирующая способность, типичность, предсказуемость) характеризовались тенденцией снижения в направлении от подтайги к южной лесостепи.
Данные, полученные в ходе исследований, согласуются с мнением K.D. Brown, R.E. Sorrels, W.P. Coffman [25], а также А.В. Кильчевского с соавторами [11, 12] о том, что основные параметры среды зависят от пун- 19
кта испытания (ГСУ, почвенно-климатическая зона), в меньшей степени - от генотипов и значительно колеблются в зависимости от года.
Все изученные сорта ярового ячменя характеризовались высоким потенциалом урожайности (от 4,68 т/га - сорт Буян до 5,53 т/га - сорт КВС Алисиана) и одновременно сильной ее изменчивостью (от 28,6% -
сорт Буян до 39,4% - КВС Алисиана). У большинства сортов отмечены низкие показатели общей адаптивной способности (0АС=-0,04 - сорт Челябинский 99; 0АС=-0,10 - сорт Ача; 0АС=-0,46 - сорт Буян) и относительной стабильности (Бд|=32,9% - сорт Челябинский 99; Бд|=34,3% - сорт Ача; Бд|=39,4% - сорт КВС Алисиана).
Литература.
1. Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений: эколого-генетические основы. Кишинев: Штиинца. 1988. 766 с.
2. Жученко А.А. Эколого-генетические проблемы селекции растений // Сельскохозяйственная биология. 1990. № 3.С. 3-23.
3. Баталова Г.А. Формирование урожая и качества зерна //Достижения науки и техники АПК. 2010. № 11. С. 10-13.
4. Максимов Р.А. Адаптивная способность, экологическая пластичность и стабильность сортов ячменя в условиях юго-запада Свердловской области //Достижения науки и техники АПК. 2011. № 6. С. 20-21.
5. Сапега В.А., Турсумбекова Г.Ш. Урожайность и параметры адаптивности сортов зерновых культур в лесостепи Северного Зауралья //Доклады РАСХН. 2010. № 3. С.10-14.
6. Каримова Л.З. Особенности формирования урожая ярового ячменя и развития гельминтоспориозов на различных сортах ярового ячменя // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2012 г. № 1(23). С. 129-132
7. Тимошенкова Т.А., Самуилов Ф.Д. Адаптивность разных экологических групп сортов ячменя и пшеницы мировой коллекции ВИР в степи Оренбургского Предуралья // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2012 г. № 4(26). С. 120-125
8. Егушова Е.А., Кондратенко Е.П. Изменчивость хозяйственно-ценных признаков озимой пшеницы в условиях лесостепной зоны Западной Сибири // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2012. Т. 95. № 9. С. 19-24.
9. Селекция яровой пшеницы на адаптивность: результаты и перспективы / В.А. Зыкин, И.А. Белан, В.М. Россев, С.В. Пашков //Доклады РАСХН. 2000. № 2. С. 5-7.
10. Волкова Л.В., Бебякин В.М., Лыскова И.В. Пластичность и стабильность сортов и селекционных форм яровой пшеницы по критериям продуктивности и качества зерна //Доклады РАСХН. 2010. № 1. С. 3-5.
11. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В., Федин М.А., Мац С.Р. Изучение основных параметров среды как фона для отбора в селекционном процессе // Генетика. 1987. № 10. T.XXIII. С. 1866-1875.
12. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Экологическая селекция растений. Минск: Тэхналопя, 1997. 372 с.
13. Allen F.L., ComstockR.E., Rasmusson D.C. Optimalenvironments foryield testing//Crop. Sci. 1978. № 5. V.18. Р. 747-751.
14. Hamblin J., Fisher H.M., Riding H.Y. The choice of locality for plant breeding when selecting for high yield and general adaptation //Euphytica. 1980. № 1. V.29. Р. 161-168.
15. Кильчевский А.В. Комплексная оценка среды как фона для отбора в селекционном процессе // Доклады АН БССР. 1986. № 9. Т. ХХХ. С. 846-849.
16. Сортовое районирование сельскохозяйственных культур и результаты сортоиспытания по Тюменской области за 2009 г. Тюмень: Тюменский издательский дом. 98 с.
17. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Метод оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды. Сообщение 1. Обоснование метода // Генетика. 1985. № 9. Т. XXI. С. 1481-1490.
18. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропроиздат, 1985. 351 с.
19. Eberhart S.A., Russel W.A. Stability parameters for comparing varieties//Crop. Sci. 1966. № 1. V. 6. Р. 36-40.
20. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Генотип и среда в селекции растений. Минск: Наука и техника, 1989. 191 с.
21. Неттевич Э.Д. Потенциал урожайности рекомендованных для возделывания в центральном регионе РФ сортов яровой пшеницы и ячменя и его реализации в условиях производства //Доклады РАСХН. 2001. № 3. С. 3-6.
22. Зыкин В.А. Основы повышения адаптивности сотов яровой пшеницы в Западной Сибири // Вестник РАСХН. 1992. № 2. С. 23-26.
23. Allard R.W., Bradshaw A.D. Implications of genotype - environment interactions in applied plant breeding // Crop. Sci. 1964. № 5. Vol. 18. P. 503-508.
24. Шмальгаузен И.И. Факторы эволюции (теория стабилизирующего отбора). М.: Наука, 1968. 451 с.
25. Brown K.D., Sorrels R.E., Coffman W.P. A method for classification and evaluation of testing environment// Crop. Sci. 1983. № 5. V. 23. Р. 889-893.
CHARACTERISTIC OF KEY PARAMETERS OF THE ENVIRONMENT, PRODUCTIVITY AND ADAPTIVE
ABILITY OF SPRING BARLEY VARIETIES
V.A. Sapega1, G.Sh.Tursumbekova2
'Tyumen State University of Architecture and Construction, Lunacharskogo Str., 2, Tyumen, Russia 2North Ural State Agrarian University, Respubliki Str., 2, Tyumen, Russia
Summary. The purpose of the research was the integrated assessment of spring barley varieties for yield and adaptive capacity. Eight varieties were tested in 2009-2011 at three state variety test plots in Tyumen region: Nizhnetavdinsky plot in subtaiga zone; Ishimsky plot in northern forest-steppe; and Berdyuzhsky plot in southern forest-steppe. The assessment of the main parameters of the environment (productivity, relative differentiating ability, typicalness, predictable), as well as the adaptive capacity and stability of spring barley varieties (general adaptive capacity, variance of the specific adaptive capacity, relative stability, breeding value of the genotype) were determined by the method of A.V. Kilchevsky, L.V. Khotyleva; the plasticity of culture samples (regression coefficient, bi) - by the method of S.A. Eberhart and W.A. Russell. The greatest values of the basic parameters of the environment during the period of the investigation were in subtaiga region, the lowest ones - in the southern forest-steppe. According to the plasticity the varieties were divided into three groups: weakly responsive to condition improving - Buyan, Sibiryak, Vorsinsky 2 and Chelyabinsky 99 (bi < 1); strongly responsive ones - KVS Alisiana and KVS Bambina (bi > 1); and varieties with high ecological plasticity - Acha and Sasha (bi = 1). The highest values of the overall adaptive capacity (OAC) were indicated by varieties KVS Alisiana (OASi = 0.39) and KVS Bambina (OASi = 0.16), and the relative stability (Sg) - varieties Buyan (Sgi = 28.4 %) and Sibiryak (Sgi = 30.7 %). According to the breeding value of genotype (BVG) were distinguished varieties Sibiryak (BVGi = 2.75) and Sasha (SVGi = 2.67). All varieties of spring barley were characterized by a high average yield from 4.68 t/ha (Buyan) to 5.53 t/ha (KVS Alisiana) and by strong variability (from 28.6 % (Buyan) to 39.4 % (KVS Alisiana). It was noted low overall adaptive capacity (Chelyabinsky 99 - -0.04, Acha - -0.10, Buyan - -0.46) and relative stability (Chelyabinsky 99 - 32.9 %, Acha - 34.3 %, KVS Alisiana - 39.4 %) in the most variety samples.
Keywords: parameters of the environment, spring barley varieties, productivity, general and specific adaptive ability, plasticity, stability.
Author Details: V.A. Sapega1, Dr. Sc. (Agr.), Prof. (e-mail: [email protected]), G.Sh.Tursumbekova, Dr. Sc. (Agr.), Prof. For citation: Sapega V.A., Tursumbekova G.Sh. Characteristic of key parameters of the environment, productivity and adaptive ability of spring barley varieties. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2015. T.29. №2. pp. 17-20 (In Russ)
