CC BY
33
УДК 633.111.1 «324»: 631.527 (470.40)
ОЦЕНКА ГЕНОФОНДА ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПО БИОЛОГИЧЕСКИМ И ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫМ ПРИЗНАКАМ
В. Г. Кривобочек, доктор с.-х. наук; И. Ф. Дёмина, научный сотрудник
ГНУ Пензенский НИИ сельского хозяйства Россельхозакадемии, тел. (84161) 2-10-13; E-mail: penzniish-szk@mail.ru
В результате комплексного изучения сортообразцов яровой мягкой пшеницы мировой коллекции в условиях Среднего Поволжья выделены и рекомендованы источники ценных признаков и свойств для селекции.
Ключевые слова: пшеница мягкая яровая, селекция, исходный материал, урожайность, качество.
Сорта яровой мягкой пшеницы, допущенные к использованию в Средневолжском регионе РФ, не вполне удовлетворяют требованиям производства в условиях лесостепи - одни полегают, другие поражаются бурой ржавчиной и мучнистой росой, третьи имеют низкое качество зерна и муки. Прохладная и влажная погода в течение вегетационного периода часто затягивает темпы развития растений, что пагубно сказывается на сроках созревания, уборке и качестве урожая. В засушливые годы у растений яровой пшеницы подавляется кущение, изреживается стеблестой, формируется низконатурное зерно, снижается урожайность.
Поэтому в новых сортах необходимо сочетание противоположных свойств, таких как засухоустойчивость и устойчивость к полеганию, жаростойкость и отзывчивость на хорошее увлажнение. Востребованы сорта пшеницы с широкой и узкой адаптацией к почвенно-климатическим условиям внешней среды (высокая урожайность при низком взаимодействии «генотип х среда»).
Решение сложных задач предполагает поиск новых источников хозяйственно ценных признаков и свойств. В этой связи изучение селекционных достоинств исходного материала яровой мягкой пшеницы имеет большое значение для создания новых сортов.
Материал и методы исследований.
Материалом исследований служили 240 образцов яровой мягкой пшеницы мировой коллекции различного происхождения. Исследования проводились в 2003...2005 гг. на полях ПензНИИСХ по предшественнику чистый пар. Посев проводили сеялкой СН-10Ц с нормой высева 5,5 млн. всхожих семян на 1 га в оптимальные сроки (третья декада апреля и первая декада мая). Закладка опытов, наблюдения, учёты и анализы проводились согласно методикам ВИР [1]. Площадь делянки - 3 м2, повторность - трёхкратная. Уборка комбайном «Хеге-125». В качестве стандарта использовали сорт Нива 2.
Тип поражения бурой ржавчиной определяли по шкале E. B. Mains и H. S. Jackson (1926), интенсивность поражения учитывали по шкале R. F. Peterson et. al. (1948) [2]. Показатели качества зерна -стекловидность, натуру зерна, количество и качество клейковины, содержание белка по Кьельдалю - определяли по методикам, изложенным у Н. С. Беркутовой [3].
Годы исследований различались по погодным условиям: 2003 г. - переувлажнён-ный, 2004 и 2005 гг. отличались достаточным увлажнением, однако характер распределения осадков по периодам развития растений был неравномерным, что позволило дать всестороннюю оценку сортообразцам.
Таблица 1
Урожайность и продолжительность вегетационного периода сортообразцов разных групп спелости, 2003-2005 гг.
Тип созревания Количество сортообразцов Продолжительность периода «всходы - восковая спелость», сут. Урожайность, г/м2
шт. %
Раннеспелые 50 20,6 76...83 218,7...390,6
Среднеспелые 130 54,3 84...91 239,8...399,2
Среднепоздние 60 25,1 92...100 213,0...388,3
Итого: 240 100
54 № 3 (12) август 2009
Таблица 2
Урожайность и устойчивость к полеганию разных по высоте растений сортообразцов яровой мягкой пшеницы
Группа Показатель Высота растений, см Устойчивость к полеганию, балл 2 Урожайность, г/м
Карлики min-max 55,9...59,8 9 108,0...333,0
среднее 58,3 202,0
Полукарлики min-max 65,7...83,4 9 139,0...297,3
среднее 78,0 226,0
Низкорослые min-max 96,4...104,7 3...9 238,3...422,3
среднее 96,6 302,0
Среднерослые min-max 105,4...119,0 1...9 210,3...372,3
среднее 113,9 271,0
Результаты исследований. Изменчивость метеорологических факторов сказалась на продолжительности вегетационного периода. Амплитуда изменчивости его по годам составила 77...100 суток. Меж-фазный период «всходы-колошение» длился 35...57 суток, а «колошение - восковая спелость» - 34...49 суток. По продолжительности вегетационного периода образцы были разделены на три группы: раннеспелые (20,6 %), среднеспелые (54,3 %) и среднепоздние (25,1 %) (табл. 1). Наивысшую урожайность сформировали среднеспелые сортообразцы (239,8...399,2 г/м2).
Наибольшее количество высокоурожайных сортов принадлежало к группе среднеспелых. Сорта Омская 32, Иргина, Х-613, Жница, Крепыш, Амир, Hja 23289, Pelican, PF 839204 сочетали скороспелость с высокой урожайностью.
Все изучаемые сортообразцы, согласно классификации ВИР (1987), были разделены по высоте растений на четыре группы:
120...105 см - среднерослые; 104...85 см -низкорослые; 84...60 см - полукарлики; меньше 60 см - карлики (табл. 2). Наибольшей урожайностью характеризовался низкорослый сортотип с высотой стебля 96,4... 104,7 см. Сортообразцы из группы карликов (55,9...59,8 см) менее продуктивны.
Достоверная высокая положительная связь между высотой растений и устойчивостью к полеганию выявлена только в группе карликов (r=0,80**...0,99**), в остальных группах связь была средней от отрицательной до положительной (г = -0,41**. 0,57**). Во всех группах зависимость урожайности от высоты растений была низкой (г = -0,16.0,31**), наиболее стабильная связь установлена в группе низкорослых сортообразцов (r=0,27*.0,31**).
В группе карликов выделены сорта: Зарян, Cpar 1769, Narro F-84 с продуктивностью 250...320 г/м2, в группе полу-карликов - Крепыш, К-61175, К-59425, MN7017/h, Roblin, Эритроспермум 2375 (319...364 г/м2). Группа низкорослых сортов характеризуется наибольшей продуктивностью, которая обеспечивается за счёт высоких показателей массы зерна с колоса и растения, а также массы 1000 зёрен. Высокую урожайность и устойчивость к полеганию (9 баллов) показали сорта: Иволга, Прохоровка, Жница, Омская 20, Омская 26, МИС, Новосибирская 22, Иргина, Амир, К-16760, Nobcora Boru, CDC Teal, BR 14, PF 839204 и Ocepar, Bajoro 52, MN 7086. В группе среднерослых выделились высокой урожайностью (250...329 г/м2) и устойчивостью к полега-
Таблица 3
Фенотипическая изменчивость элементов структуры урожая сортообразцов яровой мягкой пшеницы (2OO3-2OO5 гг.)
Показатель 2003 г. 2004 г. 2005 г.
среднее V, % среднее V, % среднее V, %
Кустистость:
общая 1,9 40,2 1,3 37,8 1,5 34,5
продуктивная 1,18 38,8 1,14 31,2 1,1 28,4
Длина колоса, см 10,2 33,4 8,2 28,5 7,6 22,2
Число зёрен в колосе, шт. 32,8 39,5 29,5 28,9 32,5 39,0
Масса зерна с колоса, г 1,17 33,8 1,01 30,1 0,77 27,8
Масса 1000 зёрен, г 35,8 25,3 32,6 27,1 34,2 18,2
нию (7...9 баллов) сорта: АНК-1Д, Сибирская 59, Шортандинская 95, Ramone.
Изучение коллекции яровой мягкой пшеницы выявило большое разнообразие по продуктивности и отдельным элементам структуры урожая. Фенотипическая изменчивость элементов структуры урожая представлена в табл. 3.
Продуктивная кустистость. В избыточно увлажнённом 2003 г. продуктивная кустистость находилась в пределах 1,0... 3,1, в 2004 и 2005 гг. этот показатель снизился до 1,0...2,3 и 1,0...1,9. Вариабельность этого признака составила в среднем 38,8 %.
Высокая способность к продуктивному кущению отмечена у сортов разных эколо-го-географических групп: Нива 2 (1,3...1,8); МИС (1,5...1,6); Лютесценс 764/h17 (1,3... 1,7); Велютинум 26...68 (1,2...1,6); ST-228 (1,3...1,4); Alexandria (1,4...1,6) и Sappo (1,3...1,8); SUN 68A (1,2...1,5) и Sanrata (1,3...1,6); Hell 66 (1,4...1,6).
Длина колоса у исследуемых сортов изменялась по годам от 5,5 до 15,3 см. Наиболее крупный колос у сорта Крепыш (8,6 см) и Тулайковская 10 (8,3 см). Сортами с наименьшим колосом оказались Wheaton и ST-70 (5,7...6,3 см).
Количество зёрен (Су=28,9...39,5 %) и масса зерна с колоса (Су=27,8...33,8 %) в наших исследованиях относились к сильно варьирующим признакам. По количеству зёрен в колосе стандарт превышали сорта: Narro F-84 (38,7 шт.), Комсомольская 90 (38,4 шт.), Белянка (36,5 шт.), РТ 346 (36,6 шт.). У образцов МИС, Лада, Прохоровка, Омская 26, К 61175, ST 174, Dougga 74, Sappo, PF869107 и Tecadimho значения числа зёрен с колоса колебались от 33,1 до 35,8 штук. Среди отечественных сортов
высокой продуктивностью колоса выделяются сорта Западно-Сибирского региона (0,80...1,16 г), зарубежных - сорта Северной (0,71...1,18 г) и Южной Америки (0,70...1,16 г). Коэффициент корреляции между урожайностью и продуктивностью колоса составил r= 0,31**...0,78***, урожайностью и озернённостью колоса - r=
0,31**...0,46***.
Масса 1000 зёрен по годам варьировала от 19,7 до 45,5 г (Су=18,2...27,1 %). Высокую массу 1000 зёрен имели сорта: Краснодарская 39 - 37,5 г, Амир - 37,0 г, Х-613 - 40,9 г, Sappo - 37,2 г, Milton - 38,7 г, Bajoro 52, Maya 52 - 39,0 г, JAC-8712 -40,1 г. Стабильностью формирования зерна средней крупности характеризовались сорта Ферругинеум 32113 - 34,7 г, Иргина - 34,0 г, Loba - 34,9 г. Связь этого признака с урожайностью средняя, r=0,35***...0,41***.
Урожайность сортообразцов, в зависимости от условий произрастания, варьировала в пределах: 2003 год - 248...560 г/м2 (Су=17,4 %), 2004 год - 102...320 г/м2 (Су=20,9 %), 2005 год - 149...423 г/м2 (Су=24,8 %).
Урожайность зерна у стандарта Нива 2 в среднем за годы исследований составила 335 г/м2. Лучшие по урожайности коллекционные образцы превышали стандарт на
22...60 г/м2. Наиболее урожайными (достоверно превысили стандарт) были сорта Тулайковская 10, Крепыш, Омская 20, Омская 26, Новосибирская 22, Эритроспермум 2375, Sonett, PF839204, PF 87509, MN 717/h, Aricosta. Урожайность на уровне стандарта отмечена у сортов Лада, К-60772, К-16760, Пирамида, Омская 32, Иркутская 90, Челябинская 17, Достык, CDC Teal, Hell 66, Nobcora Boru.
Таблица 4
Сорта яровой мягкой пшеницы, выделившиеся по комплексу показателей качества зерна (2003-2005 гг.)
Сорт Происхождение Содержание клейковины, % ИДК-1, ед. Содержание белка, % Натура зерна, г/л Стекло- видность, %
Нива 2, st Уральский 27,5 80 15,8 685 72
Тулайковская 10 Средневолжский 32,4 89 18,1 750 70
Челябинская17 Уральский 33,2 87 18,2 741 70
Зарян Северо-Кавказский 33,4 69 18,2 707 63
SUN 68A Австралия 36,1 83 18,2 691 69
Sunrata Австралия 34,4 79 18,0 692 68
Redman Канада 34,3 84 18,2 708 70
Roblin Канада 34,5 75 18,3 740 68
TD - 12 Канада 33,5 90 18,0 749 70
MQS 65 Вьетнам 34,9 78 18,3 740 70
Vilmorin 11 Франция 34,0 90 18,2 702 70
CEP - 11 Бразилия 35,8 84 18,0 726 70
56 № 3 (12) август 2009
Распределение коллекционных образцов по эколого-географическим группам показало, что наиболее урожайными являются сорта из Центрального (среднегрупповая урожайность 336 г/м2), Нижневолжского (297 г/м2), Западно-Сибирского регионов (302 г/м2), Северной и Центральной Европы (303 г/м2) и Латинской Америки (293 г/м2). Наименьшей урожайностью характеризовались африканская и балканская группы (238 и 268 г/м2 соответственно). Высокопродуктивные с комплексом хозяйственно-полезных свойств и признаков сортообразцы рекомендованы для дальнейшего использования в селекционном процессе, в том числе Пирамида, Ту-лайковская 10, Омская 20, Эритроспермум 2375 и CDC Teal.
Содержание клейковины и белка в зерне, натура зерна в большой степени зависели от условий года. Содержание клейковины в зерне связано с суммой осадков обратной связью, которая наиболее сильно проявляется в период «всходы - колошение» (r=-0,53***). В период от колошения до созревания такой связи не обнаружено (r = -0,09). В этот период проявляется сильная зависимость от среднесуточной температуры воздуха (0,76***). В табл. 4 представлены сорта, выделившиеся по содержанию и качеству клейковины в зерне, а также высокобелковые со стекловидностью 63...72 %.
Выявлены сортообразцы с комплексной устойчивостью к основным видам заболеваний - бурой ржавчине, мучнистой росе и септориозу: Белянка, Тулайковская 10, Narro F-84, Wheaton, CEP-11, PF869107.
Таким образом, в результате проведённых исследований выделены источники
хозяйственно ценных и биологических признаков и свойств для создания новых сортов яровой мягкой пшеницы:
• скороспелости - Омская 32, Иргина, Х-613, Жница, Крепыш, Амир, Hja 23289, Pelican, PF 839204;
• устойчивости к полеганию - Иволга, Nobcora Boru, CDC Teal, Bajoro 52, MN 7086;
• продуктивности - Пирамида, Тулай-ковская 10, Омская 20, Эритроспермум 2375 и CDC Teal;
• качества зерна - Тулайковская 10, Омская 20, Эритроспермум 27/h74, Зарян, SUN 68A, Roblin, TD-12;
• устойчивости к комплексу листовых болезней - Белянка, Тулайковская 10, Narro F-84, Wheaton, CEP-11, PF869107.
Литература
1. Пополнение и сохранение в живом виде и изучение мировой коллекции пшеницы, эгилопса и тритикале (метод. указания) / Под ред. А. Ф. Мережко, Р. А. Удачи-на, А. А. Филатенко. - СПб, 1999. - 84 с.
2. Гешеле, Э. Э. Основы фитопатологической оценки в селекции растений / Э. Э. Гешеле. - 2-е изд., перераб. и допол - М.: Колос, 1978. - С. 148-159.
3. Беркутова, Н. С. Методы оценки и формирование качества зерна / Н. С. Беркутова. - М.: Колос, 1991. - 206 с.
4. Вьюшков, А. А. Селекция яровой пшеницы в Среднем Поволжье / А. А. Вьюшков. -Самара, 2004. - 224 с.
5. Пшеница мира. Видовой состав, достижения селекции, современные проблемы и исходный материал / В. Ф. Дорофеев, Р. А. Удачин, Л. В. Семёнова и др. - Л.: ВО «Агропромиздат», 1987. - 560 с.
