CC BY
7
АГРОНОМИЯ AGRONOMY
Научная статья УДК 633.1:631.52 EDN VKERZH
DOI: 10.22450/19996837_2023_1_5 Источники продуктивности для селекции яровой пшеницы в Среднем Приамурье
Татьяна Александровна Асеева1, Кристина Владимировна Зенкина2
1 2 Дальневосточный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Хабаровский край, Хабаровск, Россия 1 [email protected], 2 [email protected]
Аннотация. Проведена оценка коллекционных образцов яровой пшеницы различного эколого-географического происхождения в почвенно-климатических условиях Среднего Приамурья. В среднем за годы исследований (2018-2022 гг.) выделены сорта с высокой урожайностью, превышающие стандартный сорт Хабаровчанка (348 г/м2): De Normandie (537 г/м2), Воевода (606 г/м2), Омская 37 (704 г/м2), Мис (733 г/м2), Glenlea (888 г/м2). В благоприятные годы отмечена максимальная масса 1 000 зерен у генотипов пшеницы Экада 214 (50,9 г), Родник (51,5 г), Glenlea (53,1 г). С помощью кластерного анализа перспективные коллекционные сорта распределены на группы по основным хозяйственно ценным признакам продуктивности. Образцы Glenlea, De Normandie, Воевода, Омская 37, Мис, вошедшие в первый кластер, характеризуются оптимальным формированием продуктивности в сложных климатических условиях региона и рекомендуются для создания новых сортов пшеницы в качестве исходных форм.
Ключевые слова: пшеница яровая, коллекция, урожайность, масса 1 000 зерен, кластерный анализ, Среднее Приамурье
Для цитирования: Асеева Т. А., Зенкина К. В. Источники продуктивности для селекции яровой пшеницы в Среднем Приамурье // Дальневосточный аграрный вестник. 2023. Том 17. № 1. C. 5-11. doi: 10.22450/19996837_2023_1_5.
Original article
The sources of productivity for spring wheat breeding in the Middle Priamurye Tatiana A. Aseeva1, Kristina V. Zenkina2
1 2 Far Eastern Agricultural Research Institute, Khabarovsk krai, Khabarovsk, Russia 1 [email protected], 2 [email protected]
Abstract. The evaluation of collection samples of spring wheat of various ecological and geographical origin in the soil and climatic conditions of the Middle Priamurye was carried out. On average, over the years of research (2018-2022), high-yielding varieties were identified that exceed the standard variety Khabarovchanka (348 g/m2): De Normandie (537 g/m2), Voevoda (606 g/m2), Omskaya 37 (704 g/m2), Mis (733 g/m2), Glenlea (888 g/m2). In favorable years, the maximum weight of 1 000 grains was noted in wheat genotypes Ekada 214 (50.9 g), Rodnik (51.5 g), Glenlea (53.1 g). With the help of cluster analysis, promising collection varieties are divided into groups according to the main economically valuable traits of productivity. The samples of Glenlea, De Normandie, Voevoda, Omskaya 37, Mis, included in the first cluster, are characterized by optimal formation of productivity in the difficult climatic conditions of the region and are recommended for
creating new varieties of wheat as initial forms.
Keywords: spring wheat, collection, productivity, weight of 1 000 grains, cluster analysis, Middle Priamurye
For citation: Aseeva T. A., Zenkina K. V. Istochniki produktivnosti dlya selektsii yarovoi pshenitsy v Srednem Priamur'e [The sources of productivity for spring wheat breeding in the Middle Priamurye]. Dal'nevostochnyj agrarnyj vestnik. - Far Eastern Agrarian Bulletin. 2023; 17; 1: 5-11. (in Russ.). doi: 10.22450/19996837_2023_1_5.
Введение. Для России с ее огромным зерновым клином и размещением посевов зерновых культур почти во всех регионах и природных зонах страны, где в той или иной степени ведется земледелие, традиционно рациональная пространственная организация зернового хозяйства играла и будет играть ведущую роль в повышении эффективности его развития [1].
Зерновые культуры - важнейшая группа возделываемых растений, дающих зерно - основной продукт питания человека, сырье для многих отраслей промышленности и корм для сельскохозяйственных животных [2]. Значение яровой пшеницы как мировой культуры будет непрестанно возрастать, поскольку она представляет собой питательную и экономически выгодную продовольственную культуру, которую можно выращивать в очень разнообразных условиях [3].
Создание новых современных сортов, способных давать высокие и стабильные урожаи с требуемыми технологическими качествами - одна из важных задач селекции яровой пшеницы [4]. Целесообразность возделывания того или иного сорта в конкретных почвенно-климати-ческих условиях зависит от характеристик его хозяйственно ценных признаков [5].
Одно из самых сложных направлений в селекции - повышение урожайности [6], которое сопровождается влиянием различных биотических и абиотических стрессов [7]. Важнейшим направлением в селекции яровой пшеницы в Среднем Приамурье является сохранение и повышение урожайности селекционных линий. При создании новых сортов успех во многом зависит от целенаправленного использования и подбора родительских пар при гибридизации, для чего необходимо планомерное изучение исходного материала с привлечением генетического разнообразия мирового генофонда [8].
В этой связи, анализ нового исходного материала на продуктивность в условиях региона является наиболее актуальным и перспективным направлением для дальнейшей селекционной работы на получение стабильно высоких урожаев яровой пшеницы, независимо от воздействий факторов окружающей среды на рост и развитие растений.
Целью исследований явилось выделение коллекционных образцов яровой пшеницы с высокой урожайностью и крупностью зерна.
Материалы и методы исследований. В годы исследований (2018-2022 гг.) изучено более 250 образцов пшеницы из коллекции генетических ресурсов растений ВИР и выделено 25 перспективных сортов. Стандарт - сорт Хабаровчанка.
Почва опытного участка - лугово-бу-рая оподзоленно-глеевая тяжелосуглинистая. Содержание гумуса (по Тюрину) -3,6-3,8 %; рНсол - 5,1-5,3; гидролитическая кислотность - 1,14-2,40 мг-экв./100 г почвы; Р205 и К2О (по Кирсанову) - 9,9-15,5 и 27,7-30,4 мг/100 г абсолютно сухой почвы соответственно.
Предшественник - черный пар. Посев проводили вручную в оптимальные сроки. Площадь делянок - 1 м2, норма высева - 500 всхожих зерен.
Кластерный анализ проведен в программе Statistica.
Агрометеорологические условия в период вегетации растений пшеницы существенно отличались от климатической нормы (рис. 1). Избыточное увлажнение отмечали в 2018 и 2019 гг. (количество выпавших осадков превышало среднемно-голетние значения на 27-106 %). Недобор атмосферных осадков при повышенной температуре приземного слоя воздуха наблюдали в 2021 и 2022 гг., что существенно повлияло на формирование урожайности зерна.
Рисунок 1 - Агрометеорологические условия в период вегетации растений яровой мягкой пшеницы (2018-2022 гг.)
Результаты исследований. В поч-венно-климатических условиях Среднего Приамурья коллекционные образцы яровой пшеницы сформировали среднюю урожайность зерна в 405 г/м2 (250 сортов), но размах изменчивости данного показателя оказался очень значительным - от 171 до 504 г/м2 по годам и от 18 до 1 360 г/м2 по сортам.
В среднем за годы исследований выделено 25 генотипов пшеницы, формирующих урожай зерна существенно выше контрольного сорта Хабаровчан-ка (табл. 1). Отмечено, что сорта пшеницы Мис, Омская 37, Glenlea, Воевода,
De Normandie отличаются максимальной урожайностью, при этом превышение над стандартом в среднем за годы составило 258-540 г/м2.
Выделенные образцы в благоприятные годы формируют высокую урожайность зерна, а при ухудшении условий окружающей среды максимально реализуют свой потенциал продуктивности, и поэтому могут быть рекомендованы для дальнейшей селекционной работы по созданию сортов пшеницы, адаптированных к условиям Среднего Приамурья.
Масса одной тысячи зерен - важнейший структурный элемент урожайно-
Таблица 1 - Урожайность и крупность зерна образцов коллекции яровой мягкой пшеницы (2018-2022 гг.)
Сорт Урожайность, г/м2 Масса 1 000 зерен, г
средняя максимальная средняя максимальная
Хабаровчанка 348 484 33,8 37,0
Сибирская 24 471 756 37,5 42,7
Любава 465 740 36,1 41,9
Ласка 477 684 31,6 39,2
Исеть 45 469 626 35,3 42,9
Гренада 454 546 38,5 45,3
Клара 479 590 37,9 42,7
Старт 448 648 37,9 42,4
Odeta 459 766 37,4 42,3
Calispero 494 676 34,4 39,1
Eleganza 515 850 33,3 40,3
Экада 214 469 726 40,9 50,9
Омская юбилейная 446 642 40,9 44,8
Сибирская 21 534 680 33,6 35,0
UI Lochsa 506 723 42,7 45,1
Ивушка 547 711 39,8 41,9
Тарская 9 517 638 35,9 41,1
Родник 415 548 45,4 51,5
Axminster 451 491 35,6 39,2
Jasna 518 560 38,0 40,7
Мис 733 756 38,4 39,6
Омская 37 704 756 40,6 45,8
Glenlea 888 1 039 48,3 53,1
Воевода 606 795 38,8 43,3
Тулайковская 110 537 606 35,0 40,2
De Normandie 612 728 34,4 37,5
сти зерна, являющийся количественной и качественной оценкой продуктивности колоса. В годы изучения данный признак у выделенных образцов пшеницы по урожайности зерна составил в среднем 37,5 г. Максимально высокие показатели по крупности зерна отмечены у образцов Экада 214, Родник, Glenlea (превышение над стандартным сортом пшеницы Хабаровчанка составило 13,7-16,1 г).
По формированию урожайности и крупности зерна перспективные коллек-
ционные образцы яровой пшеницы ранжированы на три группы (рис. 2).
Сорта Glenlea, De Normandie, Воевода, Омская 37, Мис (I кластер) формируют максимально высокую продуктивность растений в почвенно-климатических условиях Среднего Приамурья.
Генотипы Ивушка, Тулайковская 110, Сибирская 21, Jansa, Тарская 9, Eleganza, UI Lochsa, Calispero, Любава (II кластер) отличаются средней урожайностью и высокой крупностью зерна.
Рисунок 2 - Кластеризация перспективных сортов коллекции пшеницы по параметрам урожайности и крупности зерна
Коллекционные образцы Родник, Омская юбилейная, Старт, Axminster, Гренада, Клара, Ласка, О^а, Экада 214, Исеть 45, Сибирская 24 (III кластер) соответствуют по кластеризации стандартному сорту Хабаровчанка.
Для использования в селекции рекомендуется привлекать источники селекционно ценных признаков из различных кластеров для повышения продуктивности растений яровой пшеницы.
Заключение. Таким образом, коллекционные образцы Glenlea, De Normandie, Воевода, Омская 37, Мис, характеризующиеся высокой реализацией продуктивности зерна, в Среднем Приамурье могут быть использованы в дальнейшем селекционном процессе для создания новых сортов яровой пшеницы в качестве исходных форм.
Список источников
1. Алтухов А. И. Формирование специализированных высокотехнологичных зон - основа пространственного развития зернового хозяйства страны // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 4. С. 93-103.
2. Иванов Н. В., Юров С. С. Разработка информационной системы анализа урожайности зерновых культур и основных элементов ее структуры // Бизнес и дизайн ревю. 2020. № 2. С. 31-43.
3. Миллер С. С., Антропов В. А. Возделывание яровой пшеницы по основной обработке почвы в западной Сибири // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2021. № 4. С. 47-50.
4. Демина Н. Ф. Влияние погодных условий на урожайность и качество зерна яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2022. Т. 23. № 4. С. 433-440.
5. Качество зерна сортов яровой мягкой пшеницы в условиях подтаежной зоны Тюменской области / Р. И. Белкина, Ю. А. Летяго, В. В. Выдрин, Т. К. Федорук // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2021. № 3. С. 15-21.
6. Менибаев А. И. Взаимосвязь урожайности сортов конкурсного сортоиспытания яровой мягкой пшеницы с элементами ее структуры в Среднем Поволжье // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2022. Т. 17. № 4. С. 17-23.
7. Скороходов В. Ю. Продуктивность яровой пшеницы в полевых севооборотах региона с неустойчивым увлажнением // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 3. С. 25-29.
8. Юсов В. С., Кирьякова М. Н., Евдокимов М. Г. Исходный материал в селекции яровой твердой пшеницы для условий Западной Сибири // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2021. № 2. С. 82-90.
References
1. Altuhov A. I. Formirovanie specializirovannyh vysokotekhnologichnyh zon - osnova prostranstvennogo razvitiya zernovogo hozyajstva strany [Formation of specialized high-tech zones is the basis for spatial development of the country's grain economy]. Vestnik Kurskoj gosudarstvennoj sel'skohozyajstvennoj akademii. - Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy, 2022; 4: 93-103 (in Russ.).
2. Ivanov N. V., Yurov S. S. Razrabotka informacionnoj sistemy analiza urozhajnosti zernovyh kul'tur i osnovnyh elementov ee struktury [Development of an information system for analyzing the yield of grain crops and the main elements of its structure]. Biznes i dizajn revyu. -Business and design review, 2020; 2: 31-43 (in Russ.).
3. Miller S. S., Antropov V. A. Vozdelyvanie yarovoj pshenicy po osnovnoj obrabotke pochvy v zapadnoj Sibiri [Cultivation of spring wheat for the mian tillage in western Siberia]. Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Michurinsk State Agrarian University, 2021; 4: 47-50 (in Russ.).
4. Demina N. F. Vliyanie pogodnyh uslovij na urozhajnost' i kachestvo zerna yarovoj pshenicy v lesostepi Srednego Povolzh'ya [Influence of weather conditions on the yield and quality of spring wheat grain in the forest-steppe of the Middle Volga region]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. - Agricultural Science Euro-North-East, 2022; 23 (4): 433-440 (in Russ.).
5. Belkina R. I., Letyago Yu. A., Vydrin V. V., Fedoruk T. K. Kachestvo zerna sortov yarovoj myagkoj pshenicy v usloviyah podtaezhnoj zony Tyumenskoj oblasti [Grain quality of spring soft wheat varieties in the conditions of the subtaiga zone of the Tyumen region]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Bulletin of the Krasnoyarsk State Agrarian University, 2021; 3: 15-21 (in Russ.).
6. Menibaev A. I. Vzaimosvyaz' urozhajnosti sortov konkursnogo sortoispytaniya yarovoj myagkoj pshenicy s elementami ee struktury v Srednem Povolzh'e [Relationship of yield of varieties of competitive variety of spring soft wheat with elements of its structure in the Middle Volga region]. VestnikKazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Vestnik of Kazan State Agrarian University, 2022; 17 (4): 17-23 (in Russ.).
7. Skorohodov V. Yu. Produktivnost' yarovoj pshenicy v polevyh sevooborotah regiona s neustojchivym uvlazhneniem [Productivity of spring wheat in field crop rotations of region
with unstable moisture]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. -Izvestiya of Orenburg State Agrarian University, 2021; 3: 25-29 (in Russ.).
8. Yusov V. S., Kir'yakova M. N., Evdokimov M. G. Iskhodnyj material v selekcii yarovoj tverdoj pshenicy dlya uslovii Zapadnoj Sibiri [Source material in selection of spring durum wheat for conditions of Western Siberia]. Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Bulletin of Novosibirsk State Agrarian University, 2021; 2: 82-90 (in Russ.).
© Асеева Т. А., Зенкина К. В., 2023
Статья поступила в редакцию 12.02.2023; одобрена после рецензирования 13.03.2023; принята к публикации 16.03.2023.
The article was submitted 12.02.2023; approved after reviewing 13.03.2023; accepted for publication 16.03.2023.
Информация об авторах
Асеева Татьяна Александровна, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент Российской академии наук, главный научный сотрудник, Дальневосточный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, [email protected];
Зенкина Кристина Владимировна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, Дальневосточный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, [email protected]
Information about authors
Tatyana A. Aseeva, Doctor of Agricultural Sciences, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Chief Researcher, Far Eastern Agricultural Research Institute, [email protected];
Kristina V. Zenkina, Candidate of Agricultural Sciences, Senior Researcher, Far Eastern Agricultural Research Institute, [email protected]
