CC BY
21
УДК 633.111.1
DOI: 10.24412/2587-6740-2021-4-83-85
ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ
П.П. Охлопкова, Е.С. Владимирова
Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени М.Г. Сафронова — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», г. Якутск, Россия
В статье представлены данные оценки исходного материала мягкой яровой пшеницы из мировой коллекции ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова по основным хозяйственно-ценным признакам. Цель исследования заключается в изучении обширного исходного материала яровой мягкой пшеницы отечественной и зарубежной селекции с лучшими хозяйственно-ценными признаками для дальнейшего использования в селекционном процессе в условиях Криолитозоны. Исследования проводились на полевых стационарах № 10, 36 группы по селекции и семеноводству зерновых культур Якутского НИИ сельского хозяйства в 2017-2019 гг. Продолжительность вегетационного периода у образцов яровой пшеницы в коллекционном питомнике в среднем составил 74-78 дней. По результатам наших исследований высокий урожай зерна принадлежит сортообразцам Evros — 632 г/м2, Зауралочка — 654 г/м2, Лютесценс 540 — 695 г/м2. По озерненности отмечены сортообразцы: Надежда Кузбаса (46 шт), Лютесценс 540, Зауралочка, Eminent (38 шт.). Высокую массу 1000 зерен имеют сортообразцы Алтайская 75 и Сибирская 17. Высокой кустистостью отмечены Quarna (2,4), Надежда Кузбаса (2,5) и Manu (2,5). Средняя высота растений варьировала от 46,7 см (Artur Nick) до 85,1 см (Стандарт Туймаада). Максимальную величину показателя роста имели Лютесценс 575 (64,0 см), Сибирская 17 (66,4 см), Зауралочка (66,5 см), Сигма 2 (66,3 см). После изучения выделенные лучшие сортообразцы включены в селекционную программу в качестве родительских форм для получения высокоурожайного, с коротким вегетационным периодом, крупнозерного, устойчивого к полеганию сорта.
Ключевые слова: исходный материал, мягкая яровая пшеница, урожай зерна, высота растений, вегетационный период, реципрокные скрещивания.
Введение
Проблема исходного материала всегда являлась приоритетной в селекции сельскохозяйственных растений [1].
Одно из важнейших направлений современной селекции растений — создание сортов с высокой урожайностью и его стабильностью на фоне колеблющихся экологических условий по годам. Такие сорта, способны давать стабильный урожай в экстремальных условиях [2].
Одним из средств повышения урожая и качества зерна этой культуры является создание и внедрение в сельскохозяйственное производство новых продуктивных, высокотехнологических сортов, приспособленных к местным по-чвенно-климатическим условиям [3, 4].
Главной задачей селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Якутии является создание современного, ультраскороспелого, высокопродуктивного, устойчивого к полеганию, к болезням, а также отличающегося устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды сорта. Соединить в одном сорте все эти положительные качества очень сложно. Решить эту задачу можно путем привлечения в гибридизацию сортообразцов из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений (ВИР), обладающих различными хозяйственно-ценными признаками, и местных сортов. Сорта пшеницы, сформировавшиеся в разных регионах мира, имеют значительные генотипические различия [5]. Основной целью исследования явилось изучение исходного материала мягкой яровой пшеницы и использование их при реци-прокных скрещиваниях для создания нового селекционного материала.
Успех селекции обеспечивается наличием разнообразного исходного материала. Основной источник исходного материала — миро-
вая коллекция, поэтому изучение ее является важным моментом селекционной работы. Коллекционный материал может быть включен в селекционные программы только после его всестороннего изучения в конкретных экологических условиях. [6]. Уверенно прогнозировать селекционную ценность коллекционных образцов можно только в том случае, когда известен их потенциал. В связи с этим расширение и углубление исследований, направленных на создание и использование источников и доноров селекционно-ценных признаков пшеницы, представляют собой важную и актуальную задачу [7]. К современному сорту предъявляются очень высокие требования. Признаки и свойства, которыми он должен обладать в комплексе в природе не существует, а разобщены среди географически отдаленных экотипов. Якутия является одним из самых северных точек возделывания яровой пшеницы. Интродукция и селекция яровой пшеницы ведется здесь в весьма экстремальных условиях. Ограничивающим фактором его возделывания в Якутии является ультракороткий безморозный период (65-71день) и короткое засушливое лето. В Центральной Якутии, где в основном сосредоточены посевы зерновых культур, за лето выпадает всего 110-150 мм осадков и чаще всего в осенние месяцы. А в начале вегетации обычно стоит сухая ветреная погода, что создает сложные условия для нормального роста и развития растений. Поэтому первоочередной задачей селекционера является создание наилучшего сорта яровой пшеницы с высокими хозяйственно-ценными качествами, подходящие для условий этого региона. Эту задачу должны решать путем вовлечения в селекцию исходного материала, хорошо приспособленных к местным условиям. Одним из главных требований к новым сортам
является их способность формировать высокий урожай зерна вне зависимости от погодных условий.
Условия и методика
исследований
Лабораторные и полевые исследования выполнялись на базе ФГБУН Якутского НИИ сельского хозяйства группы селекции и семеноводства зерновых культур, на стационарах по зерновым культурам № 10, 36. Предшественник — пар, который обрабатывался в соответствии общепринятой технологией для данной зоны. Наблюдения, оценки и учеты урожая проводятся согласно «Методическим указаниям ВИР» (1985) [8], «Методике полевого опыта До-спехова Б.А.» [9]. Для исследования привлечены инорайонные сортообразцы из генофонда Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВНИИР) отечественной и зарубежной селекции. Погодные условия в годы исследований были частично благоприятными для роста и развития растений зерновых культур.
2017 г. был неблагоприятным для произрастания зерновых культур. Посев зерновых культур был начат с 16 мая. Вторая декада мая была теплой, осадков выпало 7,8 мм при норме 7,0. Всходы были дружными и отмечены в начале июня. Максимальная температура воздуха в июне месяце достигала до 33 0С, во время кущения во второй декаде началась атмосферная засуха, которая отрицательно повлияла на рост и развитие зерновых культур. Осадков выпало на 57% меньше нормы. Июль был жарким и дождливым. Колошение зерновых культур наступила в первой декаде июля максимум температуры воздуха составил 35 0С, осадков выпало 1,4 мм, при норме 14 мм. Во второй декаде выпа-
© Охлопкова П.П., Владимирова Е.С., 2021 Международный сельскохозяйственный журнал, 2021, том 64, № 4 (382), с. 83-85.
ш
SCIENTIFIC SUPPORT AND MANAGEMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX
Таблица 1
Хозяйственно-ценные признаки лучших сортообразцов мягкой яровой пшеницы в коллекционном питомнике
(среднее за 2017-2019 гг.)
№ Название сортообразцов Происхождение Высота растений, см Число зерен, шт. Урожай зерна с деляны,г Продуктивная кустистость Масса 1000 зерен, г Вегетационный период, дни
St Туймаада Якутия 82,0 28 200,7 1,9 з2,9 l2
1 Eminent Германия 55,8 з9 358,5 2,2 5з,9 l4
г Амурская 1495 Амурская обл. б4,9 зг 392,7 2,2 54,9 ll
з Надежда Кузбаса Надежда Кузбаса бз,б 40 424,5 2,5 49,1 l8
4 Remus Германия б1,5 зб 432,2 2,з 50,2 ffi
5 Evros Греция 5б,8 2б 474,2 2,2 4б,9 l5
б Manu Финляндия 5l,4 з0 356,5 2,5 42,8 l4
l Lona Швейцария 55,б 29 421,5 2,з 44,9 l5
S Quarna Швейцария 49,8 з0 341 2,4 4б,9 ffi
9 Artur Nick Испания 50,9 з1 340,7 1,8 45,9 l5
10 Mane Nick Испания 59,0 з5 356,7 2,з 4б,9 l5
НСР05 14,6 196,3 1,4 3,9
ло аномальное количество осадков в 5 раз больше нормы (77,1 мм при норме — 14 мм). Среднемесячная температура воздуха составил 18,60С, максимум — 32,30С, минимум — 5,40С. Восковая спелость наступила во второй декаде августа. Первая и вторая декада была жаркой, максимальная температура достигала до 340С, осадков выпало на уровне среднемноголетней нормы. В 2017 г. ГТК в среднем составил 0,9.
Причем недостаток тепла в начальный период роста и развития растений (май и июнь месяц), сменились засушливыми условиями в последующий период вегетации. Таким образом, метеоусловия за весь период исследований смогли послужить хорошим фоном для проведения полной оценки влияния отдельных хозяйственно-ценных признаков при формировании урожайности сортов яровой мягкой пшеницы.
Результаты исследований
В питомнике исходного материала мягкой яровой пшеницы за годы исследований (20172019 гг.) проведено изучение 247 инорайонных сортообразцов из мировой коллекции ВИГРР. Посев питомников проводился в III декаде мая. Всходы отмечены в начале июня.
Как указывают многие ученые, для получения высокой и стабильной урожайности яровой пшеницы с хорошими технологическими качествами необходимо, чтобы сорта соответствовали по продолжительности вегетационного периода местным природным условиям [18].
Вегетация яровой пшеницы в 2017, 2018 и 2019 гг. проходила в частично благоприятных условиях. ГТК в годы исследований составил 1,0, 0,8 и 1,2, соответственно. 2018 г. был наиболее засушливым. Рост и развитие растений пшеницы в этот год сопровождался дефицитом влаги из-за отсутствия осадков на фоне повышенной температуры воздуха.
Продолжительность вегетационного периода сортов была неодинаковой по сортам и по годам исследований (табл. 1). В среднем вегетационный период сортов в 2017 г. — 77 суток. В 2018 г. вегетационный период у сортов был продолжительнее и варьировал от 72 до 79 суток. Вегетационный период в 2019 г. у сортоо-бразцов продолжался до 77 суток. Из всех изучаемых периодов 2019 г. был благоприятнее для роста и развития растений мягкой яровой пшеницы. В целом, вегетационный период у об-
разцов яровой пшеницы в среднем составил 74-78 дней, у стандартного сорта Туймаада — 72 (табл. 1).
Урожай зерна с деляны в годы исследований менялась в зависимости от погодных условий. Как показали наши исследования урожай зерна с деляны в среднем за три года варьировала от 200,7 г (у стандартного сорта Туймаада) до 474,2 г (у сорта Evros).
В 2017 г. по урожаю зерна высокий показатель имеет сортообразец Evros — 380 г/м2, самый низкий у сорта 93-11-2-3-2 — 20 г/м2, у сорта Туймаада — 184 г/м2.
В 2018-2019 гг. наблюдается повышение урожая у сортообразцов. Максимальный урожай зерна в 2018 г. наблюдается у сортов: Лютесценс 540 — 695 г/м2, Зауралочка — 654 г/м2, Evros — 632 г/м2. Минимум по этому признаку принадлежит сорту Dian 81V-418 — 134г/м2. В 2018 г. в фазе колошения ГТК в среднем составил — 1,1. Вовремя выпавшие осадки послужили увеличению урожая зерна. В 2019 г. ГТК всего вегетационного периода равна 1,2. Урожай зерна в этом году колеблется в пределах от 105,0 г/м2 (PUMA) до 658 г/м2 (Лютесценс 540). По результатам наших исследований можно в качестве родительской формы на превышение урожая отобрать сортообразцы: Evros, Зауралочка и Лютесценс 540 (табл. 1).
В 2016 г. озерненность колоса изменялась от 35 шт. у Su Mai 1 до 51 шт. у Вавада 3. В 2017 г. озерненность варьировал у сортообразцов от 17 шт. до 47 шт. (Рико, Лютесценс 540). Больше зерна в колосе в 2018 г. имели сортообразцы — Сибирская 24, Аль Варис — 55 шт, Нерда — 53 шт. Минимальное количество зерен в колосе наблюдается у сортообразца — Evros (21 шт). Высокая озерненность отмечена в 2019 г. у сортообразцов — Eleganzo, Calipsero — 50 шт. Низкая озерненность у Lona — 21 шт..
Оценка массы 1000 зерен коллекционных сортообразцов мягкой яровой пшеницы выделил сортообразцов по годам: в 2016, 2017 годах — Long Chun 7 (68,6 г, 65,5 г, соответственно), 2018 году — Алтайская 75 (60,1 г) и в 2019 году — Long fu 9 (67,0 г.). В среднем за годы исследований показатель составил 48,4 г. (Таблица 2).
Масса 1000 зерен в 2016 г. у всех сортообразцов была выше, чем у стандарта. Максимальная величина этого показателя в наших исследованиях в 2016 г. составила 60,8 г (Evros). В 2017 г.
масса 1000 зерен, как и в 2016 г., превышала величину этого показателя у стандарта.
Самый высокий показатель по этому признаку принадлежит сорту Алтайская 75. В 2018 г. масса 1000 зерен у изучаемых сортов колеблется в пределах от 30,8 до 60,1 г. В 2019 г. наименьшая величина этого показателя отмечена у сорта Туймаада (32,2 г), а самая высокая — у сорта Сибирская 17 (56,7 г).
Продуктивная кустистость — один из важных показателей густоты продуктивного стеблестоя [19]. Высокой кустистостью в годы исследований (2017-2019 гг.) среди изучаемых сортообразцов отмечены Quarna (2,4), Надежда Кузбаса (2,5) и Manu (2,5).
Как упомянули авторы в своей работе в засушливые годы и в годы с неблагоприятными условиями в период роста и развития стебля снижается высота растений и показатели продуктивности образцов яровой мягкой пшеницы [20].
В условиях Якутии в годы исследований средняя высота растений варьировала от 46,7 см (Artur Nick) до 85,1 см (Стандарт Туймаада).
В 2017 г. максимальную величину показателя роста имели Лютесценс 575 (64,0 см), Сибирская 17 (66,4 см) и Зауралочка (66,5 см), при стандарте 61,2 см. В 2018 г. по высоте стеблестоя выделены сорта Сигма 2 (66,3 см), Сибирская 17 (67,6 см) и Зауралочка (68,0 см). У стандартного сорта Туймаада — 113,8 см. В 2019 г. высота растений у изученных сортообразцов колеблется от 58,9 см до 80,3 см. Максимальная величина показателя отмечен у стандартного сорта Туймаа-да. Среди коллекционных сортообразцов можно отметить: Сибирская 17 — 68,3 см, Сигма 2, Зауралочка — 69,0 см.
Выводы
В результате изучения исходного селекционного материала мягкой яровой пшеницы, выделены источники хозяйственно-ценных признаков и свойств для селекции в условиях Якутии:
- по урожаю зерна: Лютесценс 540, Evros, Зауралочка;
- по озерненности: Надежда Кузбаса, Лютесценс 540, Зауралочка, Eminent;
- по массе 1000 зерен: Алтайская 75, Сибирская 17;
- по продуктивной кустистости: Quarna, Надежда Кузбаса и Manu.
INTERNATIONAL AGRICULTURAL JOURNAL № 4 (382) / 2021
www.mshj.ru
Литература
1. Давыдова Н.В., Казаченко А.О. Особенности подбора исходного материала для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Центрального Нечерноземья // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013. № 5 (103). С. 5-9.
2. Мосаленко В.М., Абышева Г.Т. Подбор родительских форм и расширение генетического фонда яровой мягкой пшеницы с помощью метода половой гибридизации // Сельскохозяйственный журнал. 2014. Т. 2, № 7. С. 303-305.
3. Захаров В.Г., Яковлева О.Д. Новые сорта яровой мягкой пшеницы и технологии их возделывания // Научное обеспечение АПК Евро-Северо-Востока России: материалы Всероссийской научно-практической конференции. Саранск, 2010. 574 с.
4. Захаров В.Г. Закономерности формирования фенотипа яровой пшеницы по количественным признакам // Вестник Саратовского государственного аграрного университета. 2012. № 10. С. 41-42.
5. Мережко А.Ф. Проблемы доноров в селекции растений. Российская академия сельскохозяйственных наук, Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова. Санкт-Петербург: Всероссийский институт растениеводства, 1994. 110 с.
6. Панфилова О.С. Исходный материал для селекции яровой мягкой пшеницы на продуктивность в условиях Центрального Нечерноземья. Москва, 2010. 197 с.
7. Давыдова Н.В. Особенности подбора исходного материала для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Центрального Нечерноземья // Вестник Алтай-
ского государственного аграрного университета. 2013. № 5 (103). С. 5-9.
8. Изучение коллекции пшеницы: методические указания / ОД. Градчанинова, А.А. Филатенко [и др.]. Ленинград: Всероссийский институт растениеводства. 1985. 27 с.
9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) М.: Книга по требованию, 2012. 352 с.
10. Васильев П.П. Производство зерна в Якутии. Якутск: Сибирское отделение, Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, 2000. 107 с.
11. Никитина В.И. Зависимость продолжительности вегетационного периода сортов яровой мягкой пшеницы от пункта возделывания // Вестник КрасГАУ (Красноярского государственного аграрного университета). 2019. № 5 (146). С. 43-49.
Об авторах:
Охлопкова Полина Петровна, доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лаборатории картофелеводства и агроэкологии, ОРСЮ: http://orcid.org/0000-0007-5359-6299, okhlopkova.49@mail.ru
Владимирова Елена Семеновна, научный сотрудник, руководитель группы по селекции и семеноводству зерновых культур, ОРСЮ: http://orcid.org/0000-0002-4678-5371, bagrynova.elena@mail.ru
EVALUATION OF THE SOURCE MATERIAL OF SOFT SPRING WHEAT IN THE CONDITIONS OF CENTRAL YAKUTIA
P.P. Okhlopkova, E.S. Vladimirova
M.G. Safronov Yakut scientific research institute of agriculture — Division of Federal Research Centre «The Yakut Scientific Centre of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences», Yakutsk, Russia
The article presents the data of the evaluation of the source material of soft spring wheat from the world collection of the Vavilov Research Institute of Crop Production according to the main economically valuable characteristics. The purpose of the study is to study the extensive source material of spring soft wheat of domestic and foreign selection with the best economically valuable characteristics for further use in the selection process in the conditions of the Cryolithozone. The research was carried out at field hospitals No. 10, 36 of the group for selection and seed production of grain crops of the Yakut Research Institute of Agriculture in 2017-2019. The length of the growing season for spring wheat samples in the collection nursery averaged 74-78 days. According to the results of our research, the high grain yield belongs to the Evros culti-vars — 632 g/m2, Zauralochka-654 g/m2, Lutescens 540 — 695 g/m2. According to the lake content, the varieties are marked: Nadezhda Kuzbasa (46 pieces), Lutescens 540, Zauralochka, Eminent (38 pieces). The high mass of 1000 grains is found in the variety samples Altayskaya 75 and Sibirskaya 17. High bushiness is marked by Quarna (2,4), Nadezhda Kuzbasa (2,5) and Manu (2,5). The average height of the plants varied from 46.7 cm (Artur Nick) to 85.1 cm (Tuimaad Standard). The maximum value of the growth index was Lutescens 575 (64.0 cm), Siberian 17 (66.4 cm), Sauralochka (66.5 cm), Sigma 2 (66.3 cm). After the study, the selected best cultivars are included in the breeding program as parent forms for obtaining a high-yielding, short-growing period, large-grain, lodging-resistant variety.
Keywords: source material, soft spring wheat, grain yield, plant height, growing season, reciprocal crosses.
References
1. Davydova N.V., Kazachenko A.O. (2013). Osobennosti podbora iskhodnogo materiala dlya selektsii yarovoi myag-koi pshenitsy v usloviyakh Tsentral'nogo Nechernozem'ya [Features of the selection of initial material for breeding of spring wheat in the conditions of Central black earth]. Bulletin of the Altai state agricultural university, no 5(103), pp. 5-9.
2. Mosalenko V.M., Abysheva G.T. (2014). Podbor roditel'skikh form i rasshirenie geneticheskogo fonda yarovoi myagkoi pshenitsy s pomoshch'yu metoda polovoi gibridizatsii [The Selection of parental forms and extension of the genetic Fund of spring wheat using the method of sexual hybridization]. Agricultural journal, no 7, pp. 303-305.
3. Zakharov V.G., Yakovleva O.D. (2010). New varieties of spring soft wheat and technologies of their cultivation: Scientific support of the agro-industrial complex of the Euro-North-East of Russia, Paper presented at materials of the All-Russian scientific and practical conference, Saransk.
4. Zakharov V.G, Syukov V.V., Krivobochek V.G. (2012). Zakonomernosti formirovaniya fenotipa yarovoi pshenitsy po kolichestvennym priznakam [Regularities of the formation of the spring wheat phenotype by quantitative characteristics]. Bulletin of the Saratov State Agrarian University, no 10, pp. 41-42.
5. Merezhko A.F. (1994). Problemy donorov v selektsii rastenii [Problems of donors in plant breeding]. St. Petersburg: Russian academy of agricultural sciences.
6. Panfilova O.S. (2010). Source material for the selection of spring soft wheat for productivity in the conditions of the Central Non-Chernozem region. Moskow.
7. Davydova N.V. , Kazachenko A.O. (2013). Oso-bennosti podbora iskhodnogo materiala dlya selektsii yarovoi myagkoi pshenitsy v usloviyakh Tsentral'nogo Nechernozem'ya [Features of the selection of the source material for the selection of yarva soft wheat in the conditions of the Central Non-Chernozem region]. Bulletin of the Altai state agrarian university, no 5 (103), pp. 5-9.
8. Gradchaninova A.A., Filatenko O.D. (ed.) (1985). Izuchenie kollektsii pshenitsy: metodicheskie ukazaniya [Stady of the wheat collection: methodological guidelines]. Leningrad: All-Russian institute of crop production.
9. Dospekhov B.A. (2012). Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoi obrabotki rezul'tatov issledo-vanii) [Methology of field experience (with the basics of statistical processing of research results)]. Moskow: Book on demand.
10. Vasil'ev P.P. (2000). Proizvodstvo zerna v Yakutii [Production of grain in Yakutia]. Yakutsk: Yakut scientific research institute of agriculture.
11. Nikitina V.I. (2019). Zavisimost' prodolzhitel'nosti vegetatsionnogo perioda sortov yarovoi myagkoi pshenitsy ot punkta vozdelyvaniya [Dependence of the duration of the growing season of spring soft wheat varieties on the point of cultivation]. Bulletin of KrasGAU, no 5(146), pp. 43-49.
About the authors:
Polina P. Okhlopkova, doctor of agricultural sciences, head of the laboratory of potato growing and agroecology, ORCID: http://orcid.org/0000-0007-5359-6299, okhlopkova.49@mail.ru
Elena S. Vladimirova, researcher, head of the group for breeding and seed production of grain crops, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4678-5371, bagrynova.elena@mail.ru
okhlopkova.49@mail.ru
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ЖУРНАЛ № 4 (382) / 2021
