CC BY
20
4. Dolgalev M.P., Tikhonov V.E. Adaptive breeding of spring wheat in the Orenburg Cis-Urals. Orenburg: IPK GOU OGU, 2005. 290 p.
5. Rybas I.A. Increasing adaptability in the selection of grain crops (review). Agricultural Biology. 2016; 51(5): 617-626.
6. Sidorov A.V., Fedosenko D.F., Golubev S.S. Selection of spring wheat for adaptability. Bulletin of KrasGAU. 2017; 126(3): 3-8.
7. Sapega V.A. Genotype-environment interaction, productivity and adaptive potential of spring wheat varieties. Russian Agricultural Sciences. 2019; 3: 10-15.
8. Menibaev A.I. Evaluation of varieties of spring soft wheat for adaptability in the conditions of the Samara region. Bulletin Samara State Agricultural Academy. 2020; 5(4): 36-41.
9. Mukhitov L.A., Timoshenkova T. A. Varieties of spring durum wheat adapted to the conditions of the steppe of the Ural region. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 89(3): 15-19. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2021-89-3-15-19.
10. Krasnova L.I., Mordvintsev M.P., Nikolaev N.A. Breeding grain crops in the FGBU VO "Orenburg State
Agrarian University": history, results and current state. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2020; 86(6): 31-37.
11. Grechishkina O.S., Khutambirdina R.D., Mordvintsev M.P. The study of the gene pool of the working collection of spring soft wheat in terms of productivity and structural elements of the crop using cluster analysis. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 92(6): 24-30.
12. Methodology of state variety testing of agricultural crops. Issue. 1. Common part. M., 2019. 329 p.
13. Study of genetic resources of grain crops for resistance to harmful organisms. Methodological guide / ed. E.E. Radchenko. M.: Rosselhozakademia, 2008. 432 p.
14. Dospekhov B.A. Field experience methodology (with the basics of statistical processing of research results). M.: Agropromizdat, 1985. 351 p.
15. Timoshenkova T.A. Results of adaptive breeding of grain crops in the steppe of the Orenburg Cis-Urals. Eurasian Union of Scientists. 2014; 5(5-6): 30-33.
16. Replenishment, preservation in living form and study of the world collection of wheat, aegilops and triticale (guidelines). St. Petersburg: VIR, 1999. 82 p.
Татьяна Александровна Тимошенкова, кандидат сельскохозяйственных наук, tim2233@mail.ru
Tatyana A. Timoshenkova, Candidate of Agriculture, tim2233@mail.ru
Статья поступила в редакцию 17.03.2022; одобрена после рецензирования 01.04.2022; принята к публикации 11.05.2022.
The article was submitted 17.03.2022; approved after reviewing 01.04.2022; accepted for publication 11.05.2022. -♦-
Научная статья
УДК 633.11:631.52 (470.61)
doi: 10.37670/2073-0853-2022-95-3-51-55
Исходный материал для селекции озимой пшеницы на продуктивность в условиях нарастании аридности климата
Евгений Викторович Черноусов, Марина Анатольевна Фоменко,
Елена Анатольевна Железняк
Федеральный Ростовский аграрный научный центр, п. Рассвет, Ростовская область, Россия
Аннотация. Представлены результаты изучения коллекционного питомника по урожайности зерна озимой мягкой пшеницы различного эколого-географического происхождения. Выделен ряд перспективных сортов местного генофонда с высоким потенциалом продуктивности: Донская лира, Золушка, Губернатор Дона, Боярыня, Северодонецкая юбилейная и др. Выделенные образцы устойчивы к стрессовым факторам, приспособлены к формированию полноценного зерна в различные по метеоусловиям годы. Также выявлены сорта зарубежной селекции - доноры высокой продуктивности - Spasivka (Украина), Evklid (Франция), Руссия (Югославия), Hermes (Германия) и др. Определены перспективные отечественные и зарубежные сортообразцы по таким хозяйственно-ценным признакам, как зимостойкость, скороспелость, высокое содержание белка, количество клейковины. Установлено, что наиболее устойчивыми к основным болезням являются сортобразцы местного генофонда. Среди зарубежных сортообразцов с комплексной устойчивостью к фитопатогенам выделены Slavna (Украина), Evklid (Франция), Genoveva (Словакия), Руссия (Югославия) и др.
Ключевые слова: озимая пшеница, селекция, исходный материал, образец, урожайность, продуктивность, генофонд.
Для цитирования: Черноусов Е.В., Фоменко М.А., Железняк Е.А. Исходный материал для селекции озимой пшеницы на продуктивность в условиях нарастании аридности климата // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2022. № 3 (95). С. 51 - 55. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2022-95-3-51-55.
Original article
The source material for the selection of winter wheat for productivity in conditions of increasing aridity of the climate.
Evgeny V. Chernousov, Marina A. Fomenko, Elena A. Zheleznyak
Federal Rostov Agricultural Research Centre, Rassvet, Rostov region, Russia
Abstract. The results of studies of the collection nursery on the grain yield of winter soft wheat of various ecological and geographical origin are presented. A number of promising varieties of the local gene pool with high productivity potential have been identified: Donskaya Lira, Cinderella, Governor of the Don, Boyarynya, Severodonetskaya Yubileinaya, etc. The selected samples are resistant to stress factors, adapted to the formation of full-fledged grain in different weather conditions. Also varieties of foreign selection were identified - donors of high productivity - Spasivka (Ukraine), Evklid (France), Russia (Yugoslavia), Hermes (Germany) and others. high protein content, gluten content. It has been established that the varieties of the local gene pool are the most resistant to major diseases. Slavna (Ukraine), Evklid (France), Genoveva (Slovakia), Russiya (Yugoslavia) and others were singled out among foreign varieties with complex resistance to phytopathogens.
Keywords: winter wheat, selection, source material, sample, yield, productivity, gene pool.
For citation: Chernousov E.V., Fomenko M.A., Zheleznyak E.A. The source material for the selection of winter wheat for productivity in conditions of increasing aridity of the climate. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2022; 95(3): 51-55. (In Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2022-95-3-51-55.
В современных условиях возрастает роль сорта как важного фактора увеличения продуктивности культуры и повышения её устойчивости к биотическим и абиотическим стрессорам [1, 2]. В условиях изменения климата усилия селекционеров направлены на улучшение адаптивности сортов к меняющимся условиям среды, на получение стабильных урожаев по годам, на сочетание в одном сорте устойчивости к стресс-факторам различного происхождения [3, 4].
В связи с необходимостью создания генотипи-ческой изменчивости, адекватной вызовам среды, проблема исходного материала постоянно остаётся главной при селекции сельскохозяйственных растений. Её значение неизмеримо возросло в последние годы в связи с усложнением задач, решаемых селекцией, как в плане повышения продуктивности, так и в отношении иммунитета и качества продукции.
Наряду с высокой значимостью генотипов, отдалённых в эколого-географическом отношении, не меньшая роль отводится местным селекционным сортам с высоким адаптивным потенциалом. Они часто участвуют в создании гибридных популяций и усиливают высокую приспособленность к среде [5, 6].
Целью данной работы является изучение признаков и свойств сортообразцов озимой пшеницы местного генофонда, из коллекции ВИР и др. происхождения (продуктивность, устойчивость к нарастанию аридности климата и др.), выделение наиболее перспективных из них.
Материал и методы. Исследование проводили в Федеральном Ростовском аграрном научном центре (ФРАНЦ) в 2018 - 2020 гг. в степной зоне Ростовской области. Объектом исследований были сортообразцы озимой пшеницы местного генофонда и зарубежной селекции.
Почва опытного участка в селекционном севообороте представлена южным среднемощным
карбонатным слабовыщелочным чернозёмом с различной мощностью гумусового горизонта (30 - 40 см).
Посев проводили сеялкой СКС-6-10. Учётная площадь делянок 2 м2, без повторности. Размещение - систематическое. В качестве стандарта использовался сорт Дон 107. Фенологические наблюдения, полевые учёты проводили согласно методике государственного испытания и методике полевого опыта [7].
Годы проведения исследования по метеорологическим условиям существенно различались. 2018 г. был благоприятным для вегетации хлебов. Выпало 561 мм осадков (124 % годовой нормы). В 2019 г. выпало 688 мм осадков (153 % годовой нормы). Однако при наливе зерна растения испытывали дефицит влаги из-за высокой температуры воздуха (25,7 °С), что было выше среднемноголетних данных на 6,5 °С. В 2020 г. выпало 389 мм (86 % годовой нормы), среднемесячная температура воздуха составляла 24,9 °С (выше среднемноголетних данных на 5,7 °С). Год был острозасушливым.
Результаты и обсуждение. Проанализированы данные, полученные за три года изучения 223 сортов озимой мягкой пшеницы. Они представлены коллекцией ВИР, сортами местной и инорайонной селекции. Ставилась задача выделить перспективные образцы, пригодные для использования в качестве исходного материала при гибридизации в условиях нарастании арид-ности климата. Основное требование, предъявляемое к сорту, - высокая урожайность и устойчивость к абиотическим и биотическим факторам [8, 9].
В таблице 1 приведены результаты оценки перспективных по урожайности (кг/2 м2) сортов за период с 2018 по 2020 г. Годы были как благоприятные, так и острозасушливые, что характерно для северо-западной зоны Ростовской
области. Среди изученных сортообразцов коллекции значения урожайности варьировали от 0,20 до 1,760 г/2 м2, у стандартного сорта Дон 107 - от 0,762 до 1,160.
Максимальным проявлением высокой зерновой продуктивности в среднем за три года характеризовались сортообразцы местного генофонда: Донская лира - 1,324 кг, Золушка -1,311, Губернатор Дона - 1,302, Боярыня - 1,299, Северодонецкая юбилейная - 1,288 и др. Это объясняется высокой ёмкостью ценоза. Одновременно были выделены образцы зарубежной селекции: Spasivka (Украина) - 1,221 кг, Evklid (Франция) - 1,204, Genoveva (Словакия) - 1,248, Руссия (Югославия) - 1,054, Hermes (Германия) - 1,014. Довольно низкой была урожайность у сортообразцов М 85-2124 (США) - 0,167, Caledonia - 0,327, Edwin (США) - 0,367, Сeylon (Германия) - 0,209, Norenos (Германия) - 0,342 и др. Таким образом, сорта местного генофонда имели более высокую урожайность, лучше были приспособлены к формированию полноценного зерна в различные по метеоусловиям годы. По этому признаку в качестве исходного материала также предложены инорайонные и зарубежные сорта ВИР.
Не менее важной задачей является совмещение в одном сорте трудно сочетаемых признаков -продуктивности, устойчивости к абиотическим факторам, к заболеваниям, высокого качества продукции и др. [10, 11]. В изучаемом наборе сортообразцов коллекции ВИР практический интерес представляли наиболее урожайные генотипы с различными хозяйственно-ценными признаками (табл. 2).
В среднем за три года уровень зимостойкости варьировал в пределах от 2,0 до 5,0 балла. Лучшие по зимостойкости образцы представлены в таблице 2. В период изучения коллекционного материала высокая зимостойкость на уровне 5,0 балла была выявлена у сортообразцов местного происхождения Северодонецкая юбилейная, Губернатор Дона, Донэко, Донская лира, Золушка, Августа. Они выдерживают на глубине залегания узла кущения -18 °C. К наилучшим образцам зарубежной селекции следует отнести Руссию (Югославия), Hermes (Германия), Lymarivna, Spasivka (Украина), Genoveva (Словакия). Они также имели оценку 5,0 балла.
Слабой зимостойкостью характеризовались сорта из Германии - Norenos (2,0 балла), Farandole (2,5), Словакии - Verita, Viador (2,0), Польши - Sarwa (3,0), Kobra (2,5), Болгарии - Enola, Svilena (3,0), США - Cuhver, Jumar (3,0 балла) и др. Погодные условия в годы проведения исследований были разнообразными, что позволяло объективно оценить зимостойкость изучаемых сортообразцов.
Из высокопродуктивных сортообразцов озимой мягкой пшеницы наиболее скороспелыми были образцы местного генофонда: Северодонецкая юбилейная, Золушка, Губернатор Дона, Акапелла. Сортообразцы зарубежной селекции Руссия (Югославия), Zadumka, Зустич (Украина), KS92-WGRC19 (США), Lars (Германия) также выколашивались на 2 - 3 дн. раньше стандартного сорта Дон 107, что важно при использовании их при гибридизации. Отмечены и позднеспелые образцы: Arap (Казахстан), Selection 2092 (США), Farandole (Германия), Igris (Словакия), Sarwa
1. Лучшие образцы коллекции, выделившиеся по признаку урожайность, 2018 - 2020 гг.
Сортообразец Страна Урожайность, кг/2 м2 Среднее % к St
2018 г. 2019 г 2020 г.
Дон 107, St Россия 1,160 0,920 0,762 0,947 -
Северодонецкая юбилейная Россия 1,571 1,187 1,105 1,288 136
Губернатор Дона Россия 1,541 1,044 1,321 1,302 137
Донэко Россия 1,513 1,146 1,138 1,266 134
Донская лира Россия 1,487 1,195 1,289 1,324 140
Золушка Россия 1,389 1,289 1,256 1,311 138
Тарасовская 70 Россия 1,352 1,105 1,215 1,224 129
Магия Россия 1,341 1,072 1,248 1,220 129
Донэра Россия 1,344 1,074 1,223 1,214 128
Боярыня Россия 1,438 1,231 1,227 1,299 137
Августа Россия 1,530 1,023 1,154 1,236 130
Spasivka Украина 1,530 1,231 0,901 1,221 129
Nebokray Украина 1,430 1,030 0,910 1,123 119
Evklid Франция 1,760 1,103 0,749 1,204 127
Venistar Словакия 1,655 1,214 0,870 1,246 132
Genoveva Словакия 1,515 1,204 1,024 1,248 132
Руссия Югославия 1,315 1,081 0,765 1,054 111
Hermes Германия 1,205 1,153 0,685 1,014 107
НСР005 по группе 0,23 0,14 0,32 - -
2. Хозяйственно-биологическая характеристика некоторых высокопродуктивных сортообразцов озимой мягкой пшеницы коллекции ВИР и ФРАНЦ, 2018 - 2020 с.-х. гг.
Сортообразец Зимостойкость, балл Дата колошения Содержание в зерне, % Поражение болезнями, балл
белка клейковины снежная плесень пиренофороз
Дон 107, St 4,9 23.05 14,7 27,1 1,0 1,5
Северодонецкая юбилейная 5,0 20.05 16,6 31,8 0,5 0,2
Губернатор Дона 5,0 21.05 16,0 31,5 0,1 0,3
Донэко 5,0 24.05 15,9 30,4 0,4 0,1
Донская лира 5,0 23.05 13,9 31,6 0,3 0,2
Золушка 5,0 21.05 14,1 28,1 0,3 0,2
Тарасовская 70 4,7 23.05 15,6 30,8 0,5 0,2
Магия 4,9 23.05 15,7 32,6 0,4 0,2
Донэра 4,9 23.05 14,6 28,8 0,2 0,1
Боярыня 4,9 22.05 13,1 29,0 0,2 0,3
Августа 5,0 24.05 16,1 30,8 0,1 0,5
Spasivka 4,9 25.05 14,8 29,3 0,1 0,5
Nebokray 4,8 25.05 16,8 32,7 0,5 0,3
Evklid 4,9 24.05 16,9 32,0 0,1 0,5
Venistar 4,9 25.05 16,7 31,2 0,1 0,3
Genoveva 4,9 23.05 14,6 29,1 0,1 1,0
Руссия 5,0 21.05 17,8 35,3 0,1 0,2
Hermes 5,0 23.05 15,4 30,1 0,1 0,7
НСР005 1,8 2,9
(Польша), которые выколашивались на 3 - 4 дн. позже стандартного сорта Дон 107.
Обстоятельно на приборе Infralum было изучено качество зерна коллекции. Повышенное содержание белка в зерне имели генотипы местного происхождения: Миссия (17 %), До-нэко (17 %), Северодонецкая юбилейная (16 %), Тарасовская 70 (16 %), Губернатор Дона (15 %), Магия (15 %) и др. Также были выделены высокобелковые зарубежные сортобразцы: Nebokray (17 %) - Украина, Alija (17 %) - Казахстан, Evklid (16 %) - Франция, AC Delta (16 %) - Канада, Slava (15 %) - Швеция, Stamena (15 %) - Сербия и др.
Наибольшее количество клейковины выявлено у сортообразцов ФРАНЦ: Тарасовская 87 (31,8 %), Донэко (31,2 %), Северодонецкая юбилейная (29,4 %), Золушка (28,6 %), Губернатор Дона (26,1 %), Донская лира (25,1 %) и др. Среди образцов зарубежной селекции по рассматриваемому признаку выделялись: Hermes (Германия) - 30,1 %, Nebokray (Украина) - 29,1 %, Harvard (Канада) - 27,9 %, Astella (Словакия) - 27,2 %, Evklid (Франция) - 28,3 %, Sarwa (Польша) - 26,3 % и др.
Недобор урожая зерна озимой пшеницы вследствие повреждения её вредителями и поражения болезнями в отдельные годы достигает 10 - 15 % валового сбора [12]. По устойчивости к снежной плесени в условиях 2018 - 2020 г. все высокопродуктивные соротообразцы, за исключением стандарта Дон 107 (1 балл), характеризовались резистентностью к ней. Также были
отобраны сортообразцы, слабо повреждающиеся пиренофорозом (0,5 балла): Августа (ФРАНЦ), Spasivka (Украина), Evklid (Франция), Selection 2092 (США), Nebokray (Украина). Поражение растений на уровне 1,5 балла было отмечено у стандарта Дон 107.
Вывод. В результате исследования выделены перспективные сорта озимой пшеницы, сочетающие в себе максимальное количество признаков, соответствующих модели сорта для выращивания в степной зоне Ростовской области. Среди сортов местного генофонда выделены Губернатор Дона, Золушка, Северодонецкая юбилейная, Донэко, зарубежной коллекции - Spasivka (Украина), Evklid (Франция), Genoveva (Словакия), Руссия (Югославия), Hermes (Германия).
Список источников
1. Жученко А.А., Урсул А.Д. Стратегия адаптивной интенсификации сельскохозяйственного производства. Кишинёв: «Штиница», 1983. 304 с.
2. Фоменко М.А., Грабовец А.И. Взаимосвязи урожайности озимой пшеницы с элементами её структуры на современном этапе в степной зоне Ростовской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 3 (65). С. 22 - 24.
3. Грабовец А.И., Фоменко М.А. Озимая пшеница. Монография. Ростов-на-Дону: Юг, 2007. 560 с.
4. Лукьяненко П.П. Селекция и семеноводство озимой пшеницы. Избранные труды. М.: Колос, 1973. 448 с.
5. Итоги селекции озимой пшеницы на качество зерна в условиях усиления флуктуации климата / М.А. Фоменко, А.И. Грабовец, Т.А. Олейникова и др. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 3 (71). С. 59 - 68.
6. Особенности трансгрессивной селекции озимой пшеницы в условиях засух / М.А. Фоменко, А.И. Гра-бовец, Т.А. Олейникова и др. // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35.№ 5. С. 28 - 32. https://doi. org/10.24411/0235-2451-2021-10504
7. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1989. 194 с.
8. Корзун О.С., Бруйло А.С. Адаптивные особенности селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений: учеб. пособ. Гродно: Гродненский государственный аграрный университет, 2011. 140 с.
9. Черноусов Е.В., Фоменко М.А., Стирманова Е.Ю. Оценка коллекционных образцов озимой пшеницы по элементам продуктивности в условиях засухи в степной зоне Ростовской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 1 (87). С. 40 - 45. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2021-87-1-40-45
10. Дорофеев В.Ф., Брежнева Д.Д. Пшеницы мира: некоторые проблемы селекции мягкой пшеницы и исходный материал. СПб., 1976. 486 с.
11. Новые сорта озимой мягкой пшеницы итог реализации разработок по селекции на продуктивность и адаптивность / А.И. Грабовец, М.А. Фоменко, Т.А. Олейникова и др. // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2021. № 2. С. 19 - 23. https://doi. org/10.30850/vrsn/2021/2/19-23
12. Губанов Я.В., Иванов Н.Н. Озимая пшеница. М.: Агропромиздат, 1988. 303 с.
References
1. Zhuchenko A.A., Ursul A.D. Strategy of adaptive intensification of agricultural production. Chisinau: "Shti-nitsa", 1983. 304 p.
2. Fomenko M.A., Grabovets A.I. The relationship of winter wheat productivity with elements of its structure at the present stage in the steppe zone of the Rostov region.
Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2017; 65(3): 22-24.
3. Grabovets A.I., Fomenko M.A. Winter wheat. Monograph. Rostov-on-Don: Yug, 2007. 560 p.
4. Lukyanenko P.P. Selection and seed production of winter wheat. Selected works. M.: Kolos, 1973. 448 p.
5. Results of winter wheat breeding for grain quality under conditions of increased climate fluctuations / M.A. Fomenko, A.I. Grabovets, T.A. Oleinikova et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2018; 71(3): 59-68.
6. Features of transgressive selection of winter wheat under drought conditions / M.A. Fomenko, A.I. Grabovets, T.A. Oleinikova et al. Achievements of Science and Technology of AlCis 2021; 35(5): 28-32. https://doi.org/10.24411/0235-2451-2021-10504
7. Methodology of the State variety testing of agricultural crops. M., 1989. 194 p.
8. Korzun O.S., Bruilo A.S. Adaptive features of breeding and seed production of agricultural plants: textbook. allowance Grodno: Grodno State Agrarian University, 2011. 140 p.
9. Chernousov E.V., Fomenko M.A., Stirmanova E.Yu. Evaluation of collection samples of winter wheat by productivity elements in drought conditions in the steppe zone of the Rostov region. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 87(1): 40-45. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2021-87-1-40-45
10. Dorofeev V.F., Brezhneva D.D. Wheats of the world: some problems of soft wheat breeding and source material. St. Petersburg, 1976. 486 p.
11. New varieties of winter soft wheat as a result of the implementation of developments in breeding for productivity and adaptability / A.I. Grabovets, M.A. Fomenko, T.A. Oleinikova et al. Vestnik of the Russian agricultural sciences. 2021; 2: 19-23. https://doi.org/10.30850/vrsn/2021/2Z19-23
12. Gubanov Ya.V., Ivanov N.N. Winter wheat. M.: Agropromizdat, 1988. 303 p.
Евгений Викторович Черноусов, научный сотрудник, аспирант, john-first_1991@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1744-8752
Марина Анатольевна Фоменко, доктор сельскохозяйственных наук, fomenko.marina.1602@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-5385-6863
Елена Анатольевна Железняк, младший научный сотрудник zheleznyak.elena87@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1537-2934
Evgeny V. Chernousov, Researcher, graduate student, john-first_1991@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1744-8752
Marina A. Fomenko, Doctor of Agriculture, fomenko.marina.1602@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-5385-6863
Elena A. Zheleznyak, Junior Researcher, zheleznyak.elena87@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1537-2934
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 12.04.2022; одобрена после рецензирования 04.05.2022; принята к публикации 11.05.2022.
The article was submitted 12.04.2022; approved after reviewing 04.05.2022; accepted for publication 11.05.2022. -♦-
