CC BY
29
Comparative evaluation of hybrid forms of spring barley by yield and adaptive properties under the conditions of the Northern region of the Russian Federation
doi: 10.24412/0044-3913-2022-1-39-43 УДК 633.112.:575.1.
Новые перспективные линии ячменя пивоваренного направления селекции Омского аграрного научного центра
П. Н. НИКОЛАЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией (e-mail: [email protected]) О. А. ЮСОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией (e-mail:
Для цитирования: Николаев П. Н., Юсова О. А., Кремпа А. Е. Новые перспективные линии ячменя пивоваренного направления селекции Омского аграрного научного центра // Земледелие. 2022. №1. С. 39-43. бо1: 10.24412/0044-39132022-1-39-43.
A. N. Noskov, O. B. Batakova, V. A. Korelina
Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research, Ural branch, Russian Academy of Sciences, Naberezhnaya Severnoi Dviny, 17, Arkhangel'sk, 163002, Russian Federation
Abstract. The study aimed to select a promising breeding material of spring barley to develop varieties with necessary characteristics. We evaluate seven breeding samples (variety Tausen was the standard) in the competitive variety testing for yield in terms of adaptive properties -ecological plasticity, stability, homeostatic-ity. The work was carried out in 2019-2021 under the conditions of the Arkhangelsk region. The average yield of barley samples over the years of the research was 3.30 t/ ha. Within the series, productivity varied from 2.85 to 3.56 t/ha (the share of influence of the genotype factor was 6.4%), over the years it varied from 2.18 to 4.00 t/ha (the share of influence of the environmental factor was 71.7%). Using the regression (bi) and multiplicativity (CM) coefficients, we selected the most plastic samples of the intensive type: k-038850 (bi = 1.47; CM = 2.40), k-038458 (bi = 1.22; CM = 2.21), k-039120 (bi = 1.14; CM = 2.12), and k-036982 (bi = 1.05; CM = 1.97). According to homeostaticity (Hom), samples k-038338 (9.9), k-038806 (8.8) and variety Tausen (8.7) were distinguished. In terms of a set of indicators, the best results were shown by k-036982, which was characterized by the highest yield (3.56 t/ha), stability and adaptability to changes of environmental conditions (the indicator of the level of variety stability (ILVS) was 133.8%, the coefficient of adaptability (CA) was more than 100% for all years of the study). Also, sample k-038850 stood out, which was the most plastic and responsive to favourable environmental conditions, and also had signs of high potential yield (the productivity was 3.47 t/ha, regression coefficient - 1.47, intensity coefficient - 86.4%).
Keywords: spring barley (Hordeum vul-gare L.); yield; adaptability; plasticity.
Author Details: A. N. Noskov, research fellow (e-mail: [email protected]); O. B. Batakova, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; V. A. Korelina, Cand. Sc. (Agr.), head of laboratory.
For citation: Noskov AN, Batakova OB, Korelina VA. [Comparative evaluation of hybrid forms of spring barley by yield and adaptive properties under the conditions of the Northern region of the Russian Federation]. Zemledelie. 2022;(1):35-9.Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2022-1-35-39.
А. Е. КРЕМПА, специалист
(e-mail: [email protected])
Омский аграрный научный центр, просп. Королева, 26, Омск, 644012, Российская Федерация
Исследования проводили с целью выделения в селекционном материале Омского аграрного научного центра перспективных генотипов ячменя, которые будут превышать родительские сорта по основным показателям пивоваренных свойств. Объект исследований - сорта пивоваренного направления Омский 90 (стандарт), Омский 95, Омский 100, Саша, Подарок Сибири, Гетьман, Беатрис, Деспина, а также полученные на основе этого материала 13 линий: Саша х Гетьман (2 линии), Саша х Margret; Подарок Сибири х Гетьман (3 линии); Омский 95 х Беатрис (3 линии); Омский 95 х Деспина; Омский 95 х Viva; Омский 100 х Margret; Омский 90 х Margret. Гибридизацию проводили в 2011 г., оценку - в 2015-2020 гг. На каждом этапе изучения осуществляли жесткий отбор селекционного материала путем сравнения со стандартом Омский 90 и с родительскими сортами. Для дальнейших исследований выделены линии Омский 95 х Беатрис (2) и Омский 95 х Беатрис (3). Они характеризовались наиболее удачным сочетанием комплекса признаков пивоваренного направления и урожайности. Линии отличаются пониженным содержанием белка в зерне (соответственно 11,4 и 11,8 %) при депрессивном характере наследования; повышенной урожайностью (5,7 и 5,8 т/га), экстрактивностью зерна и содержанием крахмала (56,5 и 54,9 %) при сверхдоминировании; высокой крупностью зерна (46,3 г) при неполном доминировании одной из родительских форм; пониженной долей стекловидных зерен (2,0 %); соответствием норме по прозрачности сусла (0,61 и 0,15 ЕВС) и времени осахаривания (10 и 15 минут). Линия Омский 95 х Беатрис (2) характеризуется соответствием норме по разности массовых долей экстрактов тонкого и грубого помола (1,9 %); Омский 95 х Беатрис (3) - по кислотности (0,9 мл 1н NAOH/100 г сусла).
Ключевые слова: ячмень (Hordeum vulgare L.), генотип, пивоваренные качества, урожайность, степень доминирования, интенсивность отбора.
Обеспечение пивоваренной отрасли сырьем отечественных сортов ячменя - приоритетное направление селекции и семеноводства в соответствии с доктриной продовольственной безопасности РФ. В современных условиях наблюдают определенную зависимость отечественного пивоваренного производства от зарубежного сырья, что обусловлено его дефицитом на отечественном рынке и, как следствие, восполнением путем импорта [1, 2].
В Российской Федерации основное производство пивоваренного ячменя сконцентрировано в ЦентральноЧерноземном районе и на юге Сибири. В последние годы отмечено его продвижение на север - в Ленинградскую и Ярославскую области [3].
Непосредственное влияние на урожайность и формирование качественных показателей зерна ячменя оказывают изменяющиеся климатические факторы [4, 5, 6], что диктует необходимость непрерывного анализа применяемых агротехнологий и распространения в производстве новых адаптивных сортов [1, 7, 8].
Селекция - это бесконечный конвейер, когда в течение периода вегетации в различных питомниках проходят все этапы селекционного процесса(начиная от исследований генотипов Р1 и заканчивая передачей сорта на ГСИ). Выведенные ранее сорта включаются в план гибридизации и становятся базой для создания новых. Безусловно, селекционный материал на всех этапах изучения ы требует всесторонней оценки по мно- е жеству показателей продуктивности л и качества зерна. д
Цель исследования - выделить в л селекционном материале Омского е аграрного научного центра перспек- 2 тивные генотипы ячменя, которые 1 будут превышать родительские сорта м по основным показателям пивова- 2 ренных свойств.
Работу проводили в 2015-2020 гг. в Омском аграрном научном центре, расположенном в южной лесостепи Западной Сибири. Почва опытного участка чернозем луговой среднемощный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса (по Тюрину) варьировало от 5,90 до 7,00 %, подвижного фосфора (по Кирсанову) - 90...120 мг/кг, обменного калия (по Масловой) - 240.320 мг/кг почвы, нитратного азота (по Кочергину) - 6,0 мг/кг, сумма поглощенных оснований - 40,0 мг-экв./100 г почвы, рНКС| почвенного раствора - 6,3.6,6 ед. В составе катионов преобладает кальций (90,0 %), на магний приходится 9,5 % от общей емкости поглощения, натрия - менее 0,5 %.
Опыт заложен рендомизирован-ными повторениями, в четырех несмежных повторностях, в севообороте третьей культурой после пара. Площадь опытной делянки 10 м2. Предпосевная обработка заключалась в культивации КС-5,6. Посев проводили в оптимальные сроки (как правило третья декада мая) рядовым способом сеялкой ССФК-7 при норме высева 4 млн всхожих семян на 1 га [7]. Защиту посевов осуществляли препаратами Примадонна и Овсюген (0,5 л/га), а также Гранат (0,015 кг/га).
Биохимический анализ качества зерна выполняли с использованием традиционных методов и технологий (Плешков Б. В. Практикум по биохимии растений. М.: Колос, 1985. 256 с.), оценку образцов ячменя на пивоваренные качества - по ГОСТ 5060-86 в Федеральном исследовательском центре «Немчиновка». Математическую обработку данных проводили в приложении Ехсе1 для ПК (Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.).
Для отборов по параметрам органов проростков рассчитывали меру интенсивности отбора (/) (Шаманин В. П., Тущенко А. Ю. Общая селекция и сортоведение полевых культур. Омск: Изд-во ОмГАУ, 2006. С. 165) и тип наследования (Лр)(Конова-
лова Ю. Б., Пыльнева В. В. Общая селекция растений. М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011. 395 с.).
Метеорологические условия периодов вегетации характеризовались высокой контрастностью, что отразилось на распределении осадков как по годам, так и за вегетационный период (май-август). Умеренно прохладная погода зафиксирована в 2018 г (недобор температур к среднемного-летнему уровню составил 1,7 °С). В 2015-2017 гг. отмечали превышение нормы на 0,3.0,8 °С. Дефицит осадков наблюдали в 2014, 2017 и 2020 гг (61,0.78,0 % от среднемноголетнего количества). Избыточное увлажнение зафиксировано в 2018 г ; оптимальное
- в 2015, 2016 и 2019 гг.
Объект исследований - сорта ячменя пивоваренного направления селекции Омского АНЦ (Омский 90, Омский 95, Омский 100, Саша, Подарок Сибири), инорайонные (Гетьман
- ФГБНУ «Северо-Кавказский ФНАЦ) и зарубежные (Margret - Оригина-тор Saaten-Union GMBH, Беатрис -Nordsaat Saatzucht GMBH, Деспина
- Nordsaat Saatzucht GMBH), а также 13 линий, полученных на их основе: Саша х Гетьман (2 линии); Саша х Margret; Подарок Сибири х Гетьман (3 линии); Омский 95 х Беатрис (3 линии); Омский 95 х Деспина; Омский 95 х Viva; Омский 100 х Margret; Омский 90 х Margret. В качестве стандартного сорта выступал Омский 90.
Гибридизацию (25 комбинаций) проводили в 2011 г. В качестве материнских форм использовали сорта селекции Омского АНЦ (Омский 90, Омский 95, Омский 100, Саша и Подарок Сибири), в качестве отцовских
- сорта инорайонной и иностранной селекции (Гетьман, Viva, Margret, Беатрис и Деспина). В каждой комбинации получено от 50 до 80 гибридных зерен, при завязываемости 80 %. Все гибридные популяции проходили следующие этапы селекционного процесса: 2011 г - гибридный питомник; 2012 г. - селекционный питомник 1 года изучения (СП-I); 2013 г. - селек-
ционный питомник 2 года изучения (СП-11); 2014-2017 гг. - контрольный питомник (КП); 2018-2020 гг. - питомник конкурсного сортоиспытания (КСИ).
На каждом этапе изучения проводили жесткий отбор путем сравнения как со стандартным сортом Омский 90, так и с родительскими сортами. Например, в гибридном питомнике было высеяно порядка 1500 зерен. В СП-1 и СП-11 по признакам продуктивности отбраковано в общей сложности 70 % гибридных популяций. В 2014 г., благодаря достаточному количеству зерна, оценку исследуемых линий проводили уже не только по урожайности, но и по показателям качества продукции. Из 426 гибридных популяций, поступивших в КП в 2014 г., в питомник конкурсного сортоиспытания в 2018 г. было передано 98 линий. В целом, селекция -это весьма трудозатратный процесс, в рамках которого из значительного объема селекционного материала необходимо отобрать по комплексу актуальных признаков наиболее перспективные линии. Как правило, доля отбора составляет 1.2 % от взятого в исследование материала, и лишь одну-две линии из набора в дальнейшем передают на Государственное сортоиспытание.
В статье представлены результаты исследований родительских сортов за 2015-2018 гг.; линий, которые отличались повышенной урожайностью и соответствовали требованиям пивоваренной промышленности - за 2018-2019 гг.; наиболее перспективных линий - 2019-2020 гг.
Ежегодно в Омском аграрном научном центре проводят оценку более 100 образцов ячменя пивоваренного направления отечественной и зарубежной селекции, наиболее перспективные из которых включают в программу гибридизации.
Сегодня сорта пивоваренного направления оценивают более чем по двадцати показателям, однако селекционеры, отбирая селекционный материал и проводя отбор в
1 . Качественные показатели сортов пивоваренного направления (среднее за 2015-2018 гг.)
Сорт Содержание белка, % Содержание крахмала, % Пленчатость зерна, % Экстрактивность зерна, %
х | Lim х | Lim. х | Lim. х | Lim.
Омский 90, st. 14,9 12,0. 15,8 58,8 53,9. 62,4 8,1 7,8.9,0 78,7 78,2.81,1
Омский 95 13,2 12,5. 13,3 58,3 56,8. 60,8 9,2 7,5.7,9 79,4 78,5.80,0
Омский 100 13,1 12,0. 13,8 57,4 56,2. 58,8 7,4 7,0.8,2 80,5 79,1.81,1
Саша 14,4 12,4. 15,8 54,8 52,2. 56,5 7,8 7,3.8,5 79,1 78,2.80,7
Подарок Сибири 14,1 12,4. 15,4 56,7 52,9. 59,5 8,3 8,1.9,3 79,9 79,2.81,1
Гетьман 16,5 14,0. 16,9 55,2 52,6. 58,5 7,6 6,6.8,4 78,2 78,0.79,0
Viva 13,9 11,7. 15,0 56,0 54,8. 57,1 7,8 7,3.8,5 80,8 79,1.81,6
Margret 15,3 12,1. 15,6 57,6 56,5. 58,5 7,7 6,2.9,3 80,9 78,8.81,8
Беатрис 12,6 10,8. 14,5 55,2 52,6. 58,5 7,9 6,6.8,2 80,6 79,4.81,8
Деспина 13,4 11,6. 14,8 57,4 55,9. 58,5 7,0 5,7.8,0 80,7 80,1.81,8
х по признаку 14,1 - 56,7 7,9 - 79,6 -
CV, % 8,3 - 2,4 7,4 - 8,0 -
НСР05 1,1 - 0,5 0,3 - 2,9 -
2. Урожайные показатели сортов пивоваренного направления (среднее за 2015-2018 гг.)
Сорт М асса 1000 зерен, г Урожайность, т/га
X Lim. х Lim.
Омский 90, st. 51,8 51,1. 53,4 4,2 4,0. .4,9
Омский 95 47,0 43,7. .51,2 6,0 5,2. .6,1
Омский 100 53,6 51,5. 54,6 5,0 4,8. .5,3
Саша 55,9 50,6. 57,3 4,5 4,2. .6,1
Подарок Сибири 55,2 53,6. 57,9 5,2 5,0. .6,3
Гетьман 57,2 55,2. 58,2 1,8 1,5. .1,9
Viva 53,6 52,9. 55,2 4,9 4,2. .5,9
Margret 55,6 49,6. 56,6 2,7 1,9. .3,4
Беатрис 51,2 49,1. 54,3 5,3 4,3. .7,0
Деспина 56,8 53,8. 60,7 2,7 2,3. .2,9
- по признаку 53,4 4,2
CV, % 5,7 32,4
НСР05 1,8 0,5
пивоваренные качества. Величина этого показателя зависит главным образом от количества крахмала -чем его больше, тем выше экстрак-тивность [9]. В наших исследованиях самой высокой за 2015-2018 гг. (80,5...80,9 %) она была у сортов Омский 100, Viva, Margret, Беатрис и Деспина.
Пленчатость не регламентируется ГОСТ, но проходит контроль на промышленных предприятиях как «мякинная оболочка» и должна составлять в зависимости от года от 8 до 10 % [12]. Ячмень при пленчатости ниже указанного предела считают (ГОСТ 5060-49) тонкопленчатым (используют для производства светлых сортов пива), выше - грубопленчатым (подходит для изготовления темных сортов пива). В среднем по опыту пленчатость зерна ячменя составляла 7,9 %. Все исследуемые образцы в 2015-2018 гг. по этому признаку соответствовали требованиям ГОСТ. Оптимальная пленчатость отмечена у стандарта и сорта Подарок Сибири (8,1 и 8,3 %), максимальная - у сорта Омский 95 (9,2 %). Остальные исследуемые сортахарактеризовались низкой пленчатостью (7,0.7,8 %).
Все исследуемые сорта соответствовали ГОСТ по массе 1000 зерен, 3. Качественные и урожайные показатели выделившихся линий, по сравнению с родительскими сортами
(среднее за 2018-2019 гг.)
популяциях, опираются на несколько основных. Согласно ГОСТ-5060-86 это следующие признаки: экстрак-тивность не менее 75.78 %, масса 1000 зерен более 40 г, содержание белка не более 12 %.
Среди исследуемого селекционного материала наименьшим содержанием белка в зерне характеризовались отечественный сорт Омский 100 (13,1 %) и зарубежные - Беатрис и Деспина (12,6 и 13,4 %). В отдельные годы содержание белка в зерне этих сортов не превышало 10,8.12,5 % (табл. 1).
Основная масса углеводов зерна ячменя представлена крахмалом, который превращается в сбраживаемый экстракт (декстрин). Повышенное содержание крахмала увеличивает пивоваренную ценность ячменя. Литературные источники по-разному регламентируют его содержание в зерне пивоваренного ячменя: от 60.70 % [9] до 73.82 % [1]. Общепринятая норма массовой доли крахмала для пивоваренных сортов - 60.65 % [10, 11]. В 2015-2018 гг. средняя по опыту величина этого показателя составила 56,7 % (см. табл. 1). Наибольшей она была у стандарта Омский 90 и сорта Омский 95 (58,8 и 58,3 % соответственно).
Чем больше в зерне ячменя экстрактивных веществ, тем выше его
в среднем в 2015-2018 гг. (табл. 2), наибольшей крупностью зерна характеризовались сорта Гетьман и Деспина (57,2 и 56,8 г).
Средняя по опыту урожайность в 2015-2018 гг. составила 4,2 т/га. Традиционно, у сортов местной селекции она была выше (4,2.6,0 т/га), чем у иностранных, благодаря адаптивным качествам [13, 14]. У образцов ино-районной и зарубежной селекции урожайность варьировала от 1,8 до 5,3 т/га, при самых высоких сборах зерна у сортов Viva и Беатрис (4,9 и 5,3 т/га).
При изучении 13 линий, которые отличались повышенной урожайностью (табл. 3) и соответствовали требованиям пивоваренной промышленности основным критерием отбора было пониженное содержание белка (поскольку селекция в этом случае направлена на снижение признака, все расчетные элементы имеют отрицательное значение). Эту задачу удалось выполнить, соблюдая высокую интенсивность отбора (i = -2,4.-12,0) (табл. 4). Несмотря на то, что у всех выделенных линий содержание белка значительно ниже средней величины этого показателя у родительских форм (-0,6.-3,0 %) (см. рисунок), дальнейший подробный анализ показал неодназначность полученных результатов. Так, пониженной белковостью (-0,9.-1,3 % к средним величинам у родительских сортов) при депрессивном характере наследования (то есть возможно дальнейшее снижение признака) обладали только линии Омский 95 х Viva, Омский 90 х Margret, Подарок Сибири х Гетьман (1), Омский 100 х Margret, Омский 95 х Беатрис (1, 2, 3).
Аналогичную картину наблюдали по урожайности, что находит подтверждение у других авторов
Содержание белка, Содержание Экстрактивность Масса Урожайность,
Гибридная популяция % крахмала, % зерна, % 1000 зерен, г т/га
(Р!+Р2)/2* популяция (Р,+Рг)/2 популяция (Р,+Рг)/2 популяция (Р,+Рг)/2 популяция (Р,+Рг)/2 популяция
Саша х Гетьман (1) 14,1 13,5 57,3 56,0 79,4 79,6 51,7 50,0 4,7 5,0
Саша х Гетьман (2) 14,6 13,8 56,3 56,2 79,1 79,3 52,7 49,3 4,2 4,8
Саша х Margret 14,1 11,1 57,3 58,8 79,4 82,0 51,7 52,1 4,7 5,1
Омский 95 х Viva 13,5 12,2 55,3 55,1 79,2 81,0 47,3 52,1 5,0 5,5
Омский 90 х Margret 14,4 12,7 55,9 57,8 79,1 81,0 51,3 54,5 3,8 4,2
Подарок Сибири х Гетьман (1) 14,6 12,9 54,5 57,2 79,3 80,2 54,3 50,6 4,6 5,0
Подарок Сибири х Гетьман (2) 14,6 14,0 54,5 56,2 79,3 79,2 54,3 50,0 4,6 5,5
Подарок Сибири х Гетьман (3) 14,6 13,5 54,5 54,9 79,3 79,5 54,3 48,9 4,6 5,8
Омский 100 х Margret 13,6 12,6 57,6 53,5 80,0 79,9 52,7 46,5 4,8 5,9
Омский 95 х Беатрис (1) 13,0 11,4 54,3 56,8 79,5 82,0 46,3 53,8 5,0 5,4
Омский 95 х Беатрис (2) 13,0 12,1 54,3 56,8 79,5 80,7 46,3 49,5 5,0 6,1
Омский 95 х Беатрис (3) 13,0 11,4 54,3 56,5 79,5 81,4 46,3 50,1 5,0 6,2
Омский 95 х Деспина 13,0 12,4 54,8 59,8 80,0 80,7 49,3 51,0 4,0 5,5
х по признаку 13,9 12,7 55,6 56,6 79,4 80,4 50,7 50,6 4,6 5,4
CV, % 4,8 8,0 2,4 2,8 0,3 1,3 6,0 4,0 8,2 10,1
НСР05 0,4 0,4 1,0 0,9 0,2 0,2 0,9 0,7 0,1 0,1
*(P1+PJ/2 - средние данные родительских форм
Содержание Содержание крах- Экстрактивность Масса Урожайность,
Линия белка % мала, % зе[ на, % 1000 зерен, г т/га
/* 1 hp / | hp / 1 hp / 1 hp / | hp
Саша х Гетьман (1) -2,4 АДГ -5,2 ДЭ 0,8 СД -6,8 ДЭ 1,2 СД
Саша х Гетьман (2) -3,2 НД -0,4 ДЭ 0,8 СД -13,6 ДЭ 2,4 СД
Саша х Margret -12 ДЭ 6,0 СД 10,4 СД 1,6 ДЭ 1,6 СД
Омский 95 х Viva -5,2 ДЭ -0,8 ДЭ 7,2 СД 19,2 НД 2,0 НД
Омский 90 х Margret -6,8 ДЭ 7,6 СД 7,6 СД 12,8 НД 1,6 ПД
Подарок Сибири х Гетьман (1) -6,8 ДЭ 10,8 СД 3,6 СД -14,8 ДЭ 1,6 НД
Подарок Сибири х Гетьман (2) -2,4 СД 6,8 ПД -0,4 ДЭ -17,2 ДЭ 3,6 СД
Подарок Сибири х Гетьман (3) -4,4 ПД 1,6 ДЭ 0,8 НД -21,6 ДЭ 4,8 СД
Омский 100 х Margret -4,0 ДЭ -16,4 ДЭ -0,4 ДЭ -24,8 ДЭ 4,4 СД
Омский 95 х Беатрис (1) -6,4 ДЭ 10,0 ДЭ 10 СД 30,0 СД 1,6 ДЭ
Омский 95 х Беатрис (2) -3,6 ДЭ 10,0 СД 4,8 СД 12,8 НД 4,4 СД
Омский 95 х Беатрис (3) -6,4 ДЭ 8,8 СД 7,6 СД 15,2 НД 4,8 СД
Омский 95 х Деспина -2,4 НД 20,0 СД 2,8 СД 6,8 НД 6,0 СД
* / - интенсивность отбора; 1пр - степень доминирования: ПД - полное доминирование одного из родителей (1пр=1); СД - сверхдоминирование (1пр>1); ДЭ - депрессивный эффект (1пр<-1); НД - неполное доминирование (0<Ьр<1); АДГ - аддитивное действие генов (Ьр=0).
[15]. Высокая интенсивность отбора (/=1,2.6,0) способствовала тому, что все выделившиеся линии значительное превышали по величине этого показателя средние значения родительских форм (+0,3... + 1,5 т/га) (см. рисунок). Однако сверхдоминирование признака наблюдали у линий - Подарок Сибири х Гетьман (3), Омский 100 х Margret, Омский 95 х Беатрис (2, 3), Омский 95 х Деспина. Кроме того, они характеризовались наибольшим по опыту превышением среднего значения родительских форм (+1,1...+1,5 т/га) при высокой интенсивности отбора (/=4,4.6,0).
Повышенное содержание в зерне крахмала (+2,7...+5,0 % к средним у родительских форм), сверхдоминирование и высокая интенсивность отбора (/=8,8.20,0) были характерны для линий Подарок Сибири х Гетьман (1), Омский 95 х Беатрис (2, 3), Омский 95 х Деспина.
Наиболее экстрактивно зерно линий Омский 95 х Viva, Омский 90 х Margret, Подарок Сибири х Гетьман (1), Омский 95 х Беатрис (1, 2, 3) и Омский 95 х Деспина (+0,7.2,5 %
экстрактивности к средним показателям родительских форм; /=2,8.10,4) при сверхдоминировании признака.
По крупности зерна лучшей оказалась популяция Омский 95 х Беатрис (1) (сверхдоминирование; +7,5 г к родительским сортам; /=30,0). Дополнительно возможно привлечение к дальнейшим исследованиям популяций с неполным доминированием признака лучшего из родителей Омский 90 х Margret, Омский 95 х Беатрис (2, 3) и Омский 95 х Деспина (+1,7.3,8 г; /=6,8.19,2).
По результатам анализа на соответствие пивоваренному направлению для дальнейших исследований были выделены наиболее перспективные образцы - Омский 95 х Беатрис (2) и Омский 95 х Беатрис (3) (табл. 5). В первую очередь, они характеризовались пониженным содержанием белка (11,4 и 11,8 %). Кроме того, было отмечено повышенное содержание крахмала (56,5 и 54,9 %).
Разность массовых долей экстрактов тонкого и грубого помола указывает на степень растворения
солода. У нормально растворенного солода она составляет от 1,2 до 1,8 %. Этому требованию соответствует образец Омский 95 х Беатрис (2).
Производство высококачественного солода возможно при доле стекловидных зерен в пределах 2.3 %. У образцов Омский 95 х Беатрис (2) и (3) величина этого показателя была равна 2,0 %.
Для солода высшего качества кислотность должна составлять 0,9.1,1 мл 1 н ЫА0Н/100 г сусла. Этому требованию соответствовала линия Омский 95 х Беатрис (3).
Время осахаривания зависит от способности солода к растворению и от активности амилолитических ферментов. У солода высокого качества оно должно находится на уровне 10.15 минут. Прозрачность сусла (его мутность) не должна превышать 3 ед. мутности ЕВС. В нашем опыте оба исследуемых образца соответствовали этим критериям.
По урожайности в 2020 г линии Омский 95 х Беатрис (2) и Омский 95 х Беатрис (3) превысили стандарт на 0,7 т/га.
N N О N
Ш
S ^
ф
и
ф
^
2
ш м
Рисунок. Выраженность и изменчивость качественных и урожайных показателей гибридных популяций по отношению к среднему значению признаков у родительских форм, 2019 г.: ■ — Саша х Гетьман (1); ■ — Саша х Margret; — Омской 95 х Viva; ■ — Омский 90 х Margret; — Саша х Гетьман (2); ■ — Подарок Сибири х Гетьман (1); ■ — Подарок Сибири х Гетьман (2); ■ — Подарок Сибири х Гетьман (3); — Омский 100 х Margret; ■ — Омский 95 х Беатрис (1); ■ — Омский 95 х Беатрис (2); ■ — Омский 95 х Беатрис (3); — Омский 95 х Деспина.
5. Выраженность и изменчивость качественных и урожайных показателей наиболее перспективных линий
(среднее за 2019-2020 гг.)
Линия Экстрактивность разности экстракта тонкого и грубого помола, % Массовая доля белка, % Массовая доля крахмала, % Осахари-вание, мин Кислотность, мл 1 н NаOH/100 г сусла Цветность, ед. ЕВС Доля стекловидных зерен в солоде, % Урожайность, т/га
Омский 95 х Беатрис (2) 1,9 11,4 56,5 10,0 1,3 0,61 2,0 5,7
Омский 95 х Беатрис (3) 5,5 11,8 54,9 15,0 0,9 0,15 2,0 5,8
х по питомнику 2,9 12,4 55,9 13,6 1,2 0,29 1,5 5,8
НСР05 0,4 0,3 0,25 1,0 0,3 0,15 0,3 0,1
Omsk Agrarian Scientific Center, prosp. Koroleva, 26, Omsk, 644012, Russian Federation
Таким образом, по результатам длительных исследований продуктивности и качественных показателей пивоваренных сортов ячменя из значительного количества линий по комплексу признаков для дальнейших исследований были выделены две: Омский 95 х Беатрис (2) и Омский 95 х Беатрис (3), что составило 0,12 % от полученного в 2011 г гибридного материала. Эти линии характеризовались следующими показателями:
пониженное содержание белка в зерне (соответственно 11,4 и 11,8 %) при депрессивном характере наследования этого признака;
повышенная урожайность (5,7 и 5,8 т/га), экстрактивность зерна и содержание крахмала (56,5 и 54,9 %), при сверхдоминировании этих признаков;
высокая крупность зерна (46,3 г) при неполном доминировании одной из родительских форм;
пониженная доля стекловидных зерен (2,0 %);
соответствием норме по прозрачности сусла (0,61 и 0,15 ЕВС) и времени осахаривания (10 и 15 минут).
Кроме того, линия Омский 95 х Беатрис (2) характеризуется соответствием норме по разности массовых долей экстрактов тонкого и грубого помола (1,9 %); линия Омский 95 х Беатрис (3) соответствует норме по кислотности (0,9 мл 1н NAOH /100 г сусла).
Литература.
1. Продуктивность и качество пивоваренных сортов ярового ячменя в Центральном регионе РФ / Л. М. Ерошенко, А. Н. Ерошенко, М. М. Ромахин и др. // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2015. № 2. С. 40-43.
2. Система оценки пивоваренных свойств селекционного ячменя / К. В. Ко-белев, А. В. Данилян, И. В. Селина и др. // Пиво и напитки. 2015. № 2. С. 40-41.
3. Пономарёва Ю. Н., Захарова О. А. Действие минеральных удобрений и регулятора роста на урожайность и качество пивоваренного ячменя в условиях засухи // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П.А. Костычева. 2015. № 3 (27). С. 36-42.
4. Occurrence of Fusariumlangsethiae and T-2 and HT-2 Toxins in Italian Malting Barley / C. Morcia, G. Tumino, R. Ghizzoni, et al. // Toxins. 2016. No. 8. P. 247. doi: 10.3390/ toxins8080247.
5. Natural Contamination with Mycotoxins Produced by FusariumGraminearum and Fusariumpoae in Malting Barley in Argentina / M. S. Nogueira, M. Martinez, M. V. Moreno, et al. // Toxins. 2018. Vol. 10. No. 2. P. 78. doi: 10.3390/toxins10020078.
6. Дубовик Д. В., Чуян О. Г. Качество сельскохозяйственных культур в зависимости от агротехнических приемов и климатических условий // Земледелие. 2018. № 2. С. 9-13.
7. Authentication of Brewery Products: Basic principles and Methodological Approaches / L. Oganesyants, R. Vafin, A. Galstyan, et al. // Foods and Raw Materials. 2019. Vol. 7. No. 2. P. 364-374. doi: 10.21603/2308-4057-2019-2-364-374.
8. Holland J. B., Bjornstad A., Frey K. J. Recurrent selection for broad Adaptation Affects Stability of Oat // Euphytica. 2002.Vol. 126. No. 2. P. 265-274.
9. Хоконова М. Б. Влияние способа уборки ячменя на урожайность и пивоваренные качества зерна // Инновационная наука. 2015. № 8-2(8). С. 86-89.
10. Соловьева Н.Ю. Формирование качества зерна пивоваренного ячменя в зависимости от режима питания и применения фиторегуляторов в условиях Центрального района Нечерноземной зоны: Дис... канд. биол. наук: 03.01.05, 2019, С. 19.
11. Головин В. В., Артемьева Е. А., Лева-кова О. В. Инновационная технология выращивания ярового ячменя на пивоваренные цели с использованием современных и перспективных сортов: Методическое пособие / В В. Головин,. Рязань, 2007. 41 с.
12. Dextrin as the Main Turbidity Components in wort Produced from Major Malting Barley cultivars of Jiangsu province in China / G. Cai, X. Li, C. Zhang, et al. // Journal of the Institute of Brewing. 2016. Vol. 122. No. 3. P. 543-546.
13. Адаптивный потенциал сортов ярового ячменя селекции Омского аграрного научного центра / П. Н. Николаев, О. А. Юсова, П. В. Поползухин и др. // Земледелие. 2019. № 1. С. 35-38.
14. Новый перспективный сорт ярового ячменя Омский голозерный 4 / О. А. Юсова, П. Н. Николаев, Н. И. Аниськов и др. // Земледелие. 2020. № 2. С. 31-35.
15. Долженко Д. О., Шевченко С. Н. Генетический контроль показателей выхода зерна в диаллельном комплексе ярового ячменя // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 10. С. 34-42.
New promising lines of brewing barley bred at Omsk Agricultural Scientific Center
P. N. Nikolaev, O. A. Yusova, A.E. Krempa
Abstract. The studies aimed to select promising barley genotypes in the breeding material of Omsk Agricultural Research Center, which will exceed the parental varieties in terms of the main indicators of brewing properties. The objects of research were brewing varieties Omsky 90 (standard), Omsky 95, Omsky 100, Sasha, Podarok Sibiri, Getman, Beatris, Despina, as well as 13 lines obtained on the basis of this material: Sasha x Getman (2 lines), Sasha x Margret; Podarok Sibiri x Getman (3 lines); Omsky 95 x Beatris (3 lines); Omsky 95 x Despina; Omsky 95 x Viva; Omsky 100 x Margret; Omsky 90 x Margret. Hybridization was carried out in 2011, the evaluation was carried out in 2015-2020. At each stage of the study, a rigorous selection of breeding material was carried out by comparison with Omsky 90 and with parental varieties. Lines Omsky 95 x Beatris (2) and Omsky 95 x Beatris (3) were selected for further studies. They were characterized by the most successful combination of a complex of brewing features and productivity. The lines are distinguished by a low content of protein in the grain (11.4 and 11.8%, respectively), with a depressive nature of inheritance; increased yield (5.7 and 5.8 t/ha), grain extractivity and starch content (56.5 and 54.9%) with overdominance; high grain size (46.3 g) with incomplete dominance of one of the parental forms; a reduced proportion of vitreous grains (2.0%); compliance with the norm for the transparency of the wort (0.61 and 0.15 EBC) and the time of saccharification (10 and 15 minutes). Line Omsky 95 x Beatris (2) is characterized by compliance with the norm in terms of the difference in mass fractions of extracts of fine and coarse grinding (1.9%); Omsky 95 x Beatris (3) - of acidity (0.9 mL 1N NAOH / 100 g of wort).
Keywords: barley (Hordeum vulgare L.); genotype; brewing qualities; yield; degree of dominance; intensity of selection.
Author Details: P. N. Nikolaev, Cand. Sc. (Agr.), head of laboratory (e-mail: niko- 3 [email protected]); O. A. Yusova, Cand. Sc. | (Agr.), head of laboratory; A. E. Krempa, s specialist. g
For citation: Nikolaev PN, Yusova OA, §
KrempaAE. [New promising lines of brew- s
ing barley bred at Omsk Agricultural Scien- z
tific Center]. Zemledelie. 2022;(1):39-43. 10
Russian. doi:10.24412/0044-3913-2022- 2
1-39-43. 0
_ IO ■ 2
