CC BY
5
УДК / UDC 633.174:631.52(477.6)
ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ АДАПТИВНОСТИ ЗЕРНОВОГО СОРГО ПО ПРИЗНАКУ «МАССА 1000 ЗЕРЕН» В УСЛОВИЯХ ДОНБАССА
EVALUATION OF ADAPTABILITY INDICATORS OF GRAIN SORGHUM ON THE SIGN "WEIGHT OF 1000 GRAINS" IN THE CONDITIONS OF DONBASS
Барановский A.B.1, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры земледелия и экологии окружающей среды Baranovsky A.V., Candidate of Agricultural Sciences, associate professor, associate professor of the department of agriculture and environmental ecology,
E-mail: Lnau sorgo2011@mail.ru Курдюкова O.H.2, доктор сельскохозяйственных наук, доцент, профессор кафедры естествознания и географии, Kurdyukova O.N., Doctor of Agricultural Sciences, associate professor, professor of the department of natural science and geography, E-mail: herbology8@gmail.com Гелюх B.H.1, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, заведующий кафедрой селекции и защиты растений Gelyukh V.N., Candidate of Agricultural Sciences, associate professor, head of the department of plant breeding and protection E-mail: vladgel1@rambler.ru ''Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Луганский государственный аграрный университет имени К.Е. Ворошилова», Луганск, Россия Federal state budgetary educational institution of higher education "Lugansk state agrarian university named after K.E. Voroshilov", Lugansk, Russia
Государственное автономное образовательное учреждение высшего
образования Ленинградской области ГАОУ ВО ЛО «Ленинградский государственный университет имени А.С. Пушкина», Санкт-Петербург,
Россия
State Educational Institution of Higher Education "Leningrad State University named after A. S. Pushkin", Sankt-Peterburg, Russia
Целью исследования была оценка образцов зернового сорго различного эколого-географического происхождения на адаптивность по признаку «масса 1000 зерен» к засушливым и очень контрастным погодным условиям Донбасса. Полевые опыты проводились в центральной части Луганской Народной Республики в течение 2016-2021 годов на опытном поле ФГБОУ ВО «Луганский ГАУ им. К.Е. Ворошилова». Экологическое испытание проводилось на 20 современных, рекомендованных для выращивания гибридах зернового сорго селекции компаний «RICHARDSON seed» (США), «RAGT semences» (Франция), «EURALIS semences» (Франция), «PEONEER» (Австрия), «ADVANTA» Индия). По признаку «масса 1000 зерен» наиболее интенсивными образцами (коэффициент регрессии bi > 1) выявлены Кейрас, Фулгус, Янки, Фрискет, Эклипс; высокопластичными (bi « 1) - Солариус, Оггана, Бригга, Таргго, Пума Стар, Баунти, Космосол, PR88Y20; экстенсивными (bi < 1) - Фригго, Бургго, Прайм, Даш Е, Спринт W, Свифт, Бианка. Лучшие показатели стабильности (S2d = 1,13-1,99) имели образцы Фулгус, Бургго, Оггана, Спринт W, Свифт, Янки. Наиболее высокие показатели стрессоустойчивости (min-max) имели образцы Солариус, Фригго, Прайм, Спринт W, Космосол, PR88Y20; генетической гибкости (1/2x(ymin+ymax)) - Кейрас, Солариус, Эклипс, Фрискет, Пума Стар, PR88Y20 (>25 г); общей адаптивной способности (ОАС) - Кейрас, Солариус, Бригга, Таргго, Эклипс, Фрискет, Пума Стар, PR88Y20. Наибольшими
показателями (>12,0) гомеостатичности (Hom) обладали Солариус, Фригго, Бургго, Оггана, Прайм, Спринт W, Свифт, PR88Y20, а уровня стабильности сорта (Пусс) -Кейрас, Солариус, Фригго, Бургго, Оггана, Бригга, Прайм, Свифт, Пума Стар, PR88Y20 (>27%). В итоге установлено, что по комплексу показателей наиболее пластичными и адаптивными являются гибриды Кейрас, Солариус, Бургго, Эклипс, Фрискет, Пума Стар, PR88Y20, у которых в среднем за годы опыта средняя масса 1000 зерен превысила 23 г.
Ключевые слова: зерновое сорго, гибриды, масса 1000 зерен, адаптивность, пластичность, стабильность, гомеостатичность, стрессоустойчивость
The purpose of the research was to evaluate samples of grain sorghum of different ecological and geographical origin for adaptability to drought and contrasting weather conditions of Donbass by the indicator "weight of 1000 grains". Field experiments were conducted in the central part of the Lugansk People's Republic during 2016-2021 in the experimental field of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Lugansk State Agrarian University named after K.E. Voroshilov". Ecological tests were conducted with 20 modern, recommended for cultivation grain sorghum hybrids of companies "RICHARDSON seed" (USA), "RAGT semences" (France), "EURALIS semences" (France), "PEONEER" (Austria), "ADVANTA" India). The most intensive samples (regression coefficient bi > 1) were Keiras, Fulgus, Yankee, Friskett, Eclipse; the highly plastic samples (bi « 1) were Solarius, Oggana, Brigga, Targgo, Puma Star, Bounty, Cosmosol, PR88Y20; the most extensive samples (bi < 1) were Friggo, Burggo, Prime, Dash E, Sprint W, Swift, Bianca. The samples Fulgus, Burggo, Oggana, Sprint W, Swift, Yankee had the best stability indicators (S2d = 1.131.99). The highest rates of genetic flexibility (1/2*(Umin+Umax)) were in samples Keiras, Solarius, Eclipse, Friskett, Puma Star, PR88Y20 (>25 d); of stress resistance (min-max) were in samples Solarius, Friggo, Prime, Sprint W, Cosmosol, PR88Y20; of total adaptive capacity (TAC) were in samples Keiras, Solarius, Brigga, Targgo, Eclipse, Friskett, Puma Star, PR88Y20. Solarius, Friggo, Burggo, Auggana, Prime, Sprint W, Swift, PR88Y20 had the highest (>12.0) homeostability indicators (Hom) and Keiras, Solarius, Friggo, Burggo, Auggana, Brigga, Prime, Swift, Puma Star, PR88Y20 (>27%) had the highest stability (Puss). As a result, it was found that the hybrids Keiras, Solarius, Burggo, Eclipse, Friskett, Puma Star, PR88Y20 were the most plastic and adaptive according to a set of indicators, in which the average weight of 1000 grains exceeded 23 g during the experiments. Keywords: grain sorghum, hybrids, 1000 grains weight, adaptability, plasticity, stability, homeostability, stress resistance
Введение. В условиях заметных изменений климата на планете в сторону потепления, которые затронули и территорию Луганщины [1], важным путем стабилизации отрасли зернопроизводства является подбор наиболее жаро-, засухоустойчивых и высокопродуктивных культур, таких как зерновое сорго, которое по урожайности в регионе заметно превосходит такие зерновые культуры как ячмень, кукурузу, просо, овес [2]. В 2022 году в «Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию в РФ» [3] зарегистрировано 140 сортов сорго зернового. Однако, в связи со сложностями в технологии выращивания, нехваткой семенного материала, нестабильностью рынка сбыта выращенной продукции, данная культура еще не нашла должного использования и широкого применения в земледелии Донбасса. В настоящее время создано много новых высокопродуктивных гибридов сорго. Для улучшения структуры посевных площадей и полевых севооборотов, обеспечения прочной кормовой базы для животноводства, перед аграриями Донбасса поставлена задача дальнейшего расширения площадей выращивания зернового сорго.
Путем экологического испытания и всесторонней оценки новых сортов и гибридов различных сельскохозяйственных культур можно выявить и
рекомендовать для аграриев наиболее урожайные, адаптивные и пластичные для конкретных почвенно-кпиматических условий региона [4,5].
Выбор сорта для выращивания в конкретных условиях среды принято определять параметрами пластичности (способность генотипа изменять величину признаков в разных условиях выращивания) и стабильности (стабильность в различных условиях среды). Эти понятия характеризуют меру онтогенетической адаптивности и гомеостатичности растений, потенциал генотипической и модификационной изменчивости признаков [6,7,8].
Для расширенного внедрения в АПК Луганщины зернового сорго, актуальным является подбор форм, наиболее адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям. Немаловажную роль в этом играет и оптимизация одного из наиболее значимых элементов зерновой продуктивности в структуре урожая такого как «масса 1000 зерен». Крупность зерна определяет семенную и продовольственную значимость, запас питательных веществ, всхожесть, пищевые и кормовые достоинства сорта [9].
Цель исследований. Сравнительное изучение и оценка адаптивности, экологической пластичности и стабильности современных рекомендованных к выращиванию гибридов сорго зернового различного эколого-географического происхождения по признаку «масса 1000 зерен» и выявление генотипов, наиболее устойчивых и приспособленных к засушливым условиям Донбасса.
Условия, материалы и методы. Экологическое сортоиспытание современных гибридов сорго зернового проводилось в виде полевых опытов в течение 2016-2021 годов на опытном поле ФГБОУ ВО «Луганский государственный аграрный университет им. К,Е. Ворошилова» в полевом севообороте кафедры земледелия и экологии окружающей среды (географические координаты 48.535821 с.ш. и 39.215615 в.д.). Почва опытного участка - чернозем обыкновенный маломощный слабосмытый на лессовидном суглинке. Климат зоны - умеренно континентальный с засушливо-суховейными явлениями в период вегетации, с неравномерным выпадением осадков в течение года и большими колебаниями их количествам по годам. В схему опыта для исследования были включены 20 современных, рекомендованных для выращивания в степной зоне гибридов зернового сорго американской (компания «RICHARDSON seed» - гибриды Прайм, Даш Е, Спринт W, Свифт), французской (компания «RAGT semences» - гибриды Фригго, Бургго, Оггана, Бригга, Таргго и компания «EURALIS semences» - гибриды Кейрас, Солариус, Фулгус), австрийской (компания «PEONEER» - гибриды Космосол, PR88Y20), индийской (компания «ADVANTA» - гибриды Янки, Эклипс, Фрискет, Пума Стар, Бианка, Баунти) селекции. В качестве стандарта использовался среднеранний гибрид зернового сорго Спринт W, наиболее распространенный и выращиваемый в области. Экологическое испытание данных гибридов с необходимым набором соответствующих наблюдений и учетов проводили согласно Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [10]. Учетная площадь делянок - 25 м2, повторность - четырехкратная. Предшественник -озимая пшеница. Сев проводили во II-III декадах мая нормой 300-350 тыс./га с последующим формированием густоты растений на уровень 130-140 тыс./га растений. Агротехника в опыте - общепринятая для условий области [11]. Статистическую обработку урожайных данных проводили согласно методике Б.А. Доспехова [12]. Для расчетов параметров адаптивности использовались коэффициенты вариации (CV); показатель стрессоустойчивости (Ymin-Ymax) и генетической гибкости ((Ymin+Ymax)/2) по уравнениям A.A. Rosielle, J. Hamblin в
изложении A.A. Гончаренко [13]; гомеомтатичности (Hom) по методике В.В. Хангильдина и H.A. Литвиненко [14]; показатели экологической пластичности (bi) и стабильности (S2d) в соответствии с методикой Eberhart S.A., Russel W.A. [15]; индекс засухоустойчивости (ИЗ) - по отношению массы 1000 зерен, полученной в засушливых условиях к этому показателю в благоприятных условиях, выраженную в % [16]; общую адаптивную способность генотипа (ОАС) по методике Кильчевского A.B., Хотылевой Л.В. [17]; индекс интенсивности сортов (ИИ) - по методике Удачина P.A., Головаченко А.П. [18]; показатель уровня стабильности сорта (Пусс) - по формуле Неттевича Э.Д., Моргунова А.И., Максименко М.И. [19].
Для оценки параметров адаптивности, экологической пластичности и стабильности сортов нужен градиент сред, обеспечивающих различные уровни изучаемого признака (масса 1000 зерен) и позволяющих дифференцировать экологические реакции генотипов [15,17].
Данные метеорологических условий за 2016-2021 годы исследований предоставлены Луганским центром гидрометеорологии, расположенным на территории ФГБОУ ВО «Луганский ГАУ им. К.Е. Ворошилова». Метеорологические условия вегетационного периода в годы опыта были контрастными (табл. 1) и значительно отличались от многолетней нормы [20].
Таблица 1 - Метеорологические условия в годы проведения опыта
Месяц 2016 г. 2017 г. 2018 г. 2019 г. 2020 г. 2021 г. Многолетняя норма
Среднемесячная температура воздуха, °С
V 16,0 15,0 18,5 17,6 14,8 17,2 15,6
VI 21,3 19,9 21,6 23,3 23,0 21,4 20,0
VII 23,3 22,4 23,7 21,2 24,1 25,2 22,4
VIII 24,2 23,8 22,5 20,3 21,8 24,3 20,9
IX 14,0 17,4 18,0 14,7 18,2 14,1 15,0
Средняя 19,8 19,7 20,9 19,4 20,4 20,4 18,8
Сумма осадков, мм
V 80,0 48,9 41,6 74,9 64,9 63,2 46
VI 26,0 57,4 85,5 23,4 6,2 151,0 73
VII 86,6 86,9 50,8 96,5 40,4 22,2 70
VIII 43,0 11,9 9,5 73,4 9,8 34,0 38
IX 58,4 15,2 33,5 18,5 0,0 34,3 52
Сумма 294,0 220,3 220,9 286,7 121,3 304,7 279
Сумма дней с относительной влажностью воздуха < 30%
Сумма 26 57 71 46 78 34 36,6
Сумма активных температур (< 10°С)
Сумма 3042 3016 2903 2891 3073 3135 2860
Гидротермический коэффициент (ГТК)
V 1,68 1,08 0,81 1,48 1,44 1,19 0,97
VI 0,38 1,00 1,20 0,33 0,08 2,62 1,21
VII 1,20 1,21 0,72 1,43 0,58 0,31 1,05
VIII 0,56 0,18 0,13 1,29 0,01 0,47 0,61
IX 1,59 0,28 0,72 0,50 0,00 0,84 1,16
Средний 1,08 0,75 0,72 1,01 0,42 1,09 1,00
Наиболее засушливыми были погодные условия в период вегетации сорго 2018 и 2020 годы (ГТК за май-сентябрь - 0,75 и 0,42), а самыми
благоприятными по влагообеспеченности - 2016, 2019 и 2021 годы (ГТК за май-сентябрь соответственно составил 1,08; 1,01 и 1,09).
В 2016 году вегетационный период характеризовался как теплый и влажный (ГТК - 1,08). Сев изучаемых гибридов сорго провели 20-21 мая. Всходы получены 28 мая, а 14-17 июня - фаза кущения. Фаза выметывания колебалась от 12-14 июля и до 1 августа. Самыми скороспелыми (период вегетации 88-90 дней) были сортообразцы - Прайм, Фригго. Раннеспелые гибриды Даш Е, Бургго, Свифт, Космосол и другие созревали за 98-102 дня. Среднеранние гибриды Солариус, Таргго, Спринт W, Пума Стар, Бианка, PR88Y20 созревали за 103-115 дней. Среднеспелыми (115-120 суток) зафиксированы гибриды Фулгус, Баунти. Полная спелость сортообразцов в основном наступила в !-М декадах сентября. Средняя урожайность гибридов составила 6,25 т/га, масса 1000 зерен была наибольшей за годы опыта - 29,0 г.
В 2017 году выдались засушливые условия (ГТК - 0,75), что заметно сократило период вегетации гибридов. После сева 29 мая, всходы получены 5 июня, кущение - 23-27 июня, выметывание метелки - 23 июля - 14-16 августа. За счет очень сухой жаркой погоды в августе-сентябре (ГТК-0,18-0,28) период вегетации находился в пределах 90-114 дней. Созревание наступило в обычные сроки - !-М декады сентября. Наиболее позднеспелые гибриды Бианка и Баунти созрели только к 24-27 сентября. Средняя урожайность по всем гибридам составила 5,77 т/га, а масса 1000 зерен - 22,1 г
2018 год был неблагоприятным засушливым (ГТК-0,72). Сев проведен 29 мая. Всходы сорго получены 5 июня, кущение - 21-23 июня, выметывание метелки - 14-24 июля, а созревание наступило 4-21 сентября. Период вегетации изучаемых гибридов был от 91-92 до 101-108 дней. Средняя урожайность гибридов была 5,03 т/га, а масса 1000 зерен минимальная - 18,1 г
В 2019 году (ГТК-1,01) были наиболее благоприятные погодные условия для формирования высокой урожайности сорго. При севе сорго 20 мая, всходы получены 29 мая, выметывание наступило в период от 8-10 до 25 июля, а полная спелость - с 2 по 26 сентября. Период вегетации составил 96-120 дней. Получена максимальная урожайность по всем гибридам по опыту - 7,23 т/га, а масса 1000 зерен - 27,2 г.
2020 год был экстремально сухой и жаркий (ГТК - 0,42). Осадков выпало в 2,3 раза меньше нормы, а в августе-сентябре они практически отсутствовали. После сева 25 мая, всходы получены 2 июня, выметывание - от 17-18 до 31 июля, созревание наступило - с 30 августа по 18 сентября. А гибрид Баунти не достиг фазы полной спелости. Период вегетации был очень сокращенный - от 89 до 108 дней. В среднем по гибридам из-за сильнейшей засухи получена наименьшая урожайности за годы опыта - 3,38 т/га, масса 1000 зерен - 19,8 г.
2021 год был влажный (ГТК - 1,7) в I половине вегетации сорго (до 10 июля). Сев был проведен 15 мая, всходы получены 26 мая, выметывание - 14-24 июля, цветение - с 18 по 31 июля, созревание - с 26 августа по 9 сентября. Период вегетации гибридов составлял 92-106 дней. Со II декады июля была засушливая, жаркая погода. За июль - август выпало 56,2 мм осадков (норма - 108 мм), среднемесячная температура воздуха превысила норму в июле на 12,5 %, в августе - на 16,3 %. Засушливые условия в период с 10 июля по 31 августа (ГТК - 0,39) ускорили созревание сорго. Значительно снизились масса 1000 зерен до 20,3 г. Средняя урожайность по опыту составила 4,89 т/га зерна.
Анализ основных факторов погодных условий показал, что наиболее сильная и тесная положительная корреляционная связь была получена между
средней по всем гибридам массой 1000 зерен у сорго и суммой осадков за август (г = 0,78 при Эг = 0,31) или за июль-август (г = 0,89 при Эг = 0,23), а также между массой 1000 зерен и ГТК за август (г = 0,72 при Эг = 0,35) или за июль (г = 0,76 при Эг = 0,32). А в целом за период май-август корреляционная связь между массой 1000 зерен и суммой осадков или ГТК была только средней и несущественной (г = 0,52 при Эг = 0,43).
За годы исследований не только урожайность изучаемых гибридов зернового сорго сильно варьировала, но и такой показатель структуры урожая как масса 1000 зерен (табл. 2). Наиболее полновесное зерно у сорго (в среднем по гибридам масса 1000 штук - 29,0 и 27,2 г.) было в условиях благоприятных 2016 и 2019 годов (индекс условий года ( и] ) соответственно равен +6,25 и +4,45 г.), а самое легкое (18,1 - 19,8 г) - в условиях засушливых 2018 и 2020 годов (и] = -4,62 и -2,98 г.). За годы экологического испытания зернового сорго изучаемых генотипов погодные условия были очень контрастными и обеспечили различные уровни формирования массы 1000 зерен. В среднем по всем гибридам за годы опыта масса 1000 зерен (х) составила 22,7 г при ошибке выборочной средней (Эх) - 1,8 г, а коэффициент вариации (V) по данному признаку составил 19,2%, т.е. был средний показатель изменчивости.
Таблица 2 - Показатели массы 1000 зерен зернового сорго в зависимости от сортовых особенностей и погодных условий (2016 - 2021 гг.), г_
Название гибрида Годы У Коэффициенты экологической пластичности (Ь) и стабильности (Б2^
2016 2017 2018 2019 2020 2021 Ь ошибка
Кейрас 34,6 29,5 19,9 34,7 23,2 21,4 27,2 1,445 0,229 5,009
Солариус 31,3 23,1 23,8 30,3 17,6 20,9 24,5 1,067 0,300 8,579
Фулгус 31,9 21,6 16,4 29,8 16,1 18,4 22,4 1,562 0,109 1,134
Фригго 22,0 22,7 18,8 32,0 21,5 22,7 23,3 0,614 0,414 16,398
Бургго 27,7 23,1 17,5 28,6 20,9 22,1 23,3 0,923 0,136 1,763
Оггана 28,9 24,6 18,5 28,2 19,1 22,5 23,6 0,970 0,144 1,986
Бригга 30,4 25,9 17,3 28,0 18,6 23,7 24,0 1,093 0,233 5,193
Таргго 29,7 26,6 17,1 26,9 20,5 21,4 23,7 1,000 0,219 4,580
Прайм 22,3 23,0 23,8 29,4 24,0 18,6 23,5 0,295 0,371 13,129
Даш Е 26,5 20,0 13,8 24,5 20,8 19,2 20,8 0,931 0,203 3,920
Спринт М/ 21,6 15,9 14,0 20,3 15,4 15,2 17,1 0,704 0,045 0,190
Свифт 25,8 20,2 16,0 25,2 20,2 20,9 21,4 0,789 0,138 1,815
Янки 29,2 21,9 15,1 25,3 18,6 18,7 21,5 1,150 0,112 1,204
Эклипс 34,2 21,5 17,8 26,4 21,5 20,5 23,7 1,264 0,227 4,913
Фрискет 33,8 22,0 16,7 28,1 22,4 19,7 23,8 1,360 0,195 3,611
Пума Стар 35,1 23,0 21,8 27,6 24,2 22,5 25,7 1,040 0,249 5,931
Бианка 28,9 18,5 17,7 20,0 16,2 21,0 20,4 0,797 0,326 10,163
Баунти 28,9 17,3 15,7 19,1 13,6 18,6 18,9 1,003 0,343 11,258
Космосол 26,2 20,5 17,8 29,5 20,0 16,8 21,8 1,034 0,243 5,641
РР88У20 30,5 20,4 22,7 29,7 20,6 20,9 24,1 0,965 0,238 5,410
IV] 579,5 441,3 362,2 543,6 395,0 405,7 454,6
У] 28,98 22,07 18,11 27,18 19,75 20,29 22,73
л +6,25 -0,66 -4,62 +4,45 -2,98 -2,44
По отдельным вариантам за годы опыта данный показатель значительно варьировал - от 14,8% по раннеспелому гибриду Прайм и до 30,8% по среднеспелому гибриду Фулгус.
Контрастные погодные условия в период вегетации сорго за годы опыта позволили выявить силу реакции изучаемых генотипов на изменение условий среды (методика S.A. Eberhart, W.A. Rassel (1966)), проявляющуюся в фенотипической изменчивости, путем определения экологической пластичности (коэффициента линейной регрессии (bi)), т.е. степени адаптации сорта к условиям выращивания [17]. Достаточно широкие пределы варьирования коэффициента регрессии (bi = от 0,30 до 1,56) за 2016-2021 гг. исследования позволили разделить данные гибриды на 3 группы пластичности.
Первая группа включала образцы, которые в меньшей мере снижали массу 1000 зерен в экстремальной среде и являлись более адаптивными к ухудшению условий среды (нейтрального типа). Это гибриды экстенсивного типа (коэффициент регрессии bi = 0,30-0,93): Фригго (Франция), Бургго (Франция), Прайм (США), Даш Е (США), Спринт W (США), Свифт (США), Бианка (Индия) имеют низкую отзывчивость на изменение условий среды и их лучше возделывать на экстенсивном фоне (максимум отдачи при минимуме затрат).
Ко второй группе относились высокопластичные гибриды, у которых ( bi ) был близок к единице (bi = 0,97-1,09): Солариус (Франция), Оггана (Франция), Бригга (Франция), Таргго (Франция), Пума Стар (Индия), Баунти (Индия), Космосол (Австрия), PR88Y20 (Австрия). Изменение изучаемого признака у образцов соответствовало изменяющимся условиям выращивания.
В третью группу вошли гибриды интенсивного типа, имеющие высокую отзывчивость на улучшение условий выращивания (bi = 1,15 - 1,56): Кейрас (Франция), Фулгус (Франция), Янки (Индия), Эклипс (Индия), Фрискет (Индия). Данные образцы формируют высокие показатели по признаку «масса 1000 зерен» при оптимальных условиях выращивания и на высоком агрофоне.
Наиболее ценными в практическом плане следует считать гибриды, у которых коэффициент регрессии (bi) больше 1, а показатель стабильности или среднее квадратическое отклонение от линии регрессии (S2d) стремится к нулю [13]. В нашем опыте это Кейрас, Фулгус, Янки, Эклипс, Фрискет, Пума Стар.
Наибольшей стрессоустойчивостью (разница между минимальным и максимальным показателями массы 1000 зерен) обладали гибриды, имеющие наименьшие значения данного параметра - Солариус, Фригго, Прайм, Спринт W, Космосол, PR88Y20 (табл. 3). А наиболее высокую (> 25 г) генетическую гибкость (полусумма минимального и максимального значения признака (1/2x(Ymin+Ymax)) имели образцы - Кейрас, Солариус, Эклипс, Фрискет, Пума Стар, PR88Y20, а минимальную - Спринт W, Свифт, Даш Е, Фригго (20,2-20,9 г).
Индекс засухоустойчивости (ИЗ = (Xmin/Xmax)*100%) по массе 1000 зерен был наиболее высокий (>60%) у гибридов Солариус, Фригго, Бургго, Оггана, Бригга, Прайм, Спринт W, Свифт, Пума Стар, Бианка, Космосол, PR88Y20.
Общая адаптивная способность (ОАС) сорго рассчитывалась путем определения отклонения среднего значения массы 1000 зерен каждого гибрида во всех погодных условиях за годы испытания от общего среднего показателя по всему комплексу сортоиспытания (22,7 г). ОАС была наибольшей ( > 1) у гибридов Кейрас, Солариус, Бригга, Таргго, Эклипс, Фрискет, Пума Стар, PR88Y20, а наименьшей - у Спринт W, Баунти, Бианка, Даш Е, Свифт [17].
Таблица 3 - Параметры адаптивности и стабильности гибридов зернового сорго по признаку «масса 1000 зерен» (2016-2021 гг.)_
Гибрид Масса 1000 зерен, г ОАС, г Hom CV, % ИИ, % ИС Пусс, %
min-max* разм ах MÍn + ma>
2
Кейрас 27,2 19,9-34,6 14,7 27,3 4,5 7,6 24,3 64,8 1,12 30,5
Солариус 24,5 23,8-31,3 7,5 27,6 1,8 15,0 21,8 33,0 1,12 27,4
Фулгус 22,4 16,4-31,9 15,5 24,2 -0,3 4,7 30,8 68,3 0,72 16,1
Фригго 23,3 18,8-22,0 3,2 20,4 0,6 37,6 19,4 14,1 1,20 28,0
Бургго 23,3 17,5-27,7 10,2 22,6 0,6 12,7 18,0 44,9 1,29 30,1
Оггана 23,6 18,5-28,9 10,4 23,7 0,9 12,1 18,7 45,8 1,26 29,7
Бригга 24,0 17,3-30,4 13,1 23,9 1,3 8,5 21,6 57,7 1,11 26,6
Таргго 23,7 17,1-29,7 12,6 23,4 1,0 9,4 20,1 55,5 1,18 28,0
Прайм 23,5 22,3-23,8 1,5 23,1 0,8 105, 5 14,8 6,6 1,59 37,4
Даш Е 20,8 13,8-26,5 12,7 20,2 -1,9 7,7 21,3 55,9 0,98 20,4
Спринт М/ 17,1 14,0-21,6 7,6 17,8 -5,6 12,4 18,2 33,5 0,94 16,1
Свифт 21,4 16,0-25,8 9,8 20,9 -1,3 12,8 17,0 43,2 1,26 27,0
Янки 21,5 15,1-29,2 14,1 22,2 -1,2 6,4 23,9 62,1 0,99 21,3
Эклипс 23,7 17,8-34,2 16,4 26,0 1,0 5,8 24,8 72,2 0,96 22,8
Фрискет 23,8 16,7-33,8 17,1 25,3 1,1 5,4 26,0 75,3 0,92 21,9
Пума Стар 25,7 21,8-35,1 13,3 28,5 3,0 9,9 19,6 58,6 1,31 33,7
Бианка 20,4 17,7-28,9 11,2 23,3 -2,3 8,3 22,1 49,3 0,92 18,8
Баунти 18,9 15,7-28,9 13,2 22,3 -3,8 5,1 28,2 58,1 0,67 12,7
Космосол 21,8 17,8-26,2 8,4 22,0 -0,9 11,3 22,9 37,0 0,95 20,7
РР88У20 24,1 22,7-30,5 7,8 26,6 1,4 15,8 19,5 34,4 1,24 29,9
примечание: min-max - минимальное и максимальное значение (размах) урожайности; (min+max)/2 - генетическая гибкость; ОАС - общая адаптивная способность генотипа, Hom - гомеостатичность; CV - коэффициент вариации урожайности; ИИ - индекс интенсивности; ИС - индекс стабильности; Пусс - показатель уровня стабильности сорта.
Гомеостатичность (Hom) вычисляли по методике В.В. Хангильдина [14] по формуле Hom = х 2 / Sx (Xopt - Xmin) . Высокой гомеостатичностью (устойчивостью к неблагоприятным природным условиям) по массе 1000 зерен обладали генотипы Солариус, Фригго, Бургго, Оггана, Прайм, Спринт W, Свифт, Космосол, PR88Y20. Низкие показатели (<10) получены у гибридов Кейрас, Фулгус, Бригга, Таргго, Даш Е, Янки, Эклипс, Фрискет, Бианка, Баунти.
Наибольший коэффициент варьирования (CV) массы 1000 зерен по годам опыта (23,9-30,8%) отмечен у гибридов Кейрас, Фулгус, Янки, Эклипс, Фрискет, Баунти, что подтверждает их высокую отзывчивость на улучшение условий выращивания. Минимальное значение показателя - у гибрида Прайм (14,8%).
Расчеты показателя индекса интенсивности (ИИ), проведенные по формуле ИИ = (Xopt - Xmin) / Х х 100 (%), где X - среднее значение показателя у набора сортов на всех фонах испытания; Х0Пт и Xmin - средние значения массы 1000 зерен изучаемого сорта на оптимальном и лимитированном фонах [18] показали, что наиболее высокая (>50%) реакция на благоприятный агрофон отмечена у гибридов Кейрас, Фулгус, Бригга, Таргго, Даш Е, Янки, Эклипс, Фрискет, Пума Стар, Баунти, и самый низкий индекс был у Прайм, Фригго.
Наиболее высокий показатель (>1,00) индекса стабильности (ИС), который получали путем деления средней массы 1000 зерен сортообразца на коэффициент вариации (CV), имели гибриды Кейрас, Солариус, Фригго, Бургго, Бригга, Оггана, Таргго, Прайм, Даш Е, Свифт, Янки, Фрискет, Экпипс, Пума Стар, Космосол, PR88Y20. Показатель уровня стабильности сорта (Пусс) получают
умножением средней урожайности сорта (Х) на индекс стабильности (ИС) по формуле Неттевича Э.Д., Моргунова А.И., Максименко М.И. [19]. Пусс имел наиболее высокие показатели (>27%) по массе 1000 зерен у генотипов Кейрас, Солариус, Фригго, Бургго, Оггана, Бригга, Прайм, Свифт, Пума Стар, PR88Y20. Минимальные показатели (<20%) уровня стабильности по изучаемому признаку выявлены у гибридов Фулгус, Спринт W, Бианка, Баунти.
Выводы
1. Анализ погодных условий вегетационного периода за 2016-2021 гг. показал, что наиболее сильное влияние на формирование высокой массы 1000 зерен в среднем по всем гибридам у сорго оказывали сумма осадков за август (г = 0,78 при Sr = 0,31) или за июль-август (г = 0,89 при Sr = 0,23), а также ГТК за август (г = 0,72 при Sr = 0,35) или за июль (г = 0,76 при Sr = 0,32).
2. По степени отзывчивости на изменение экологических условий в период выращивания сорго, изучаемые гибриды разделились на 3 группы:
- экстенсивного (нейтрального) типа с низкой отзывчивостью на изменение условий среды Ь = от 0,30-0,93): Фригго (Франция), Бургго (Франция), Прайм (США), Даш Е (США), Спринт W (США), Свифт (США), Бианка (Индия);
- высокопластичные гибриды, у которых изменение изучаемого признака у соответствовало изменяющимся условиям выращивания (Ь = от 0,97 до 1,09): Солариус (Франция), Оггана (Франция), Бригга (Франция), Таргго (Франция), Пума Стар (Индия), Баунти (Индия), Космосол (Австрия), PR88Y20 (Австрия);
- гибриды интенсивного типа с высокой отзывчивостью на улучшение условий среды выращивания (Ь = от 1,15 до 1,56): Кейрас (Франция), Фулгус (франция), Янки (Индия), Эклипс (Индия), Фрискет (Индия).
3. Лучший показатель стабильности или среднее квадратическое отклонение от линии регрессии стремящееся к минимальным значениям, имели образцы Фулгус, Бургго, Оггана, Спринт W, Свифт, Янки (1,13-1,99).
4. Наибольшей стрессоустойчивостью (min-max) обладали гибриды Солариус, Фригго, Прайм, Спринт W, Космосол, PR88Y20.
5. Максимальную генетическую гибкость (1/2*(Утт+Утах)) имели Кейрас, Солариус, Эклипс, Фрискет, Пума Стар, PR88Y20 (>25 г)/
6. Наибольший индекс засухоустойчивости (ИЗ > 60%) имели гибриды Солариус, Фригго, Бургго, Оггана, Бригга, Прайм, Спринт W, Свифт, Пума Стар, Бианка, Космосол, PR88Y20.
7. Общая адаптивная способность (ОАС) была наибольшей (> 1) у гибридов Кейрас, Солариус, Бригга, Таргго, Эклипс, Фрискет, Пума Стар, PR88Y20, а наименьшей - у Спринт W, Баунти, Бианка, Даш Е, Свифт.
8. Высокой гомеостатичностью (>12,0) по массе 1000 зерен обладали генотипы Солариус, Фригго, Бургго, Оггана, Прайм, Спринт W, Свифт, PR88Y20.
9. Наибольшие колебания массы 1000 зерен по годам опыта (СУ = 23,930,8%) отмечены у гибридов Кейрас, Фулгус, Янки, Эклипс, Фрискет, Баунти, что говорит о их высокой отзывчивости на улучшение условий выращивания.
10. Высокий уровень (>50%) показателя индекса интенсивности (ИИ) или реакции на благоприятный агрофон, имели гибриды Кейрас, Фулгус, Бригга, Таргго, Даш Е, Янки, Эклипс, Фрискет, Пума Стар, Баунти, а самый низкий индекс был у образцов Прайм, Фригго (6,6-14,1%).
11. Наиболее высокий показатель (>1,00) индекса стабильности (ИС) имели Кейрас, Солариус, Фригго, Бургго, Бригга, Оггана, Таргго, Прайм, Даш Е, Свифт, Янки, Фрискет, Эклипс, Пума Стар, Космосол, PR88Y20.
12. Показатель уровня стабильности сорта (Пусс) по признаку массы 1000 зерен имел максимальные величины (>27%) у гибридов Кейрас, Солариус, Фригго, Бургго, Оггана, Бригга, Прайм, Свифт, Пума Стар, PR88Y20.
Таким образом, по комплексу показателей наиболее пластичными и адаптивными по признаку «масса 1000 зерен» выделились гибриды Кейрас, Солариус, Бургго, Эклипс, Фрискет, Пума Стар, PR88Y20, средняя масса 1000 зерен у которых в среднем за 2016-2021 гг. составляла не менее 23 г.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Барановский A.B., Курдюкова О.Н. Анализ динамики погодных условий Луганской области за последние 100 лет // Вестник КрасГАУ. 2021. №8. С. 54-62.
2. Барановский A.B. Сравнительная продуктивность яровых зерновых культур в засушливых условиях Луганской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. №1 (81). С. 28-33.
3. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т1. «Сорта растений» (официальное издание). М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2022. С. 65-67.
4. Филиппов Е.Г., Донцова A.A., Брагин Р.Н. Оценка экологической пластичности и стабильности сортов и линий озимого ячменя // Зерновое хозяйство России. 2018. №2(56). С. 10-13.
5. Рыбась И.А. Оценка параметров адаптивности сортов озимой мягкой пшеницы / И.А. Рыбась, Д.М. Марченко, Е.И. Некрасов, М.М. Иванисов, Т.А. Гричаникова, И.В. Романюкина // Зерновое хозяйство России. 2018. №4(58). С. 51-54.
6. Пакудин В.З., Лопатина Л.М. Оценка экологической пластичности и стабильности сортов сельскохозяйственных культур // Сельскохозяйственная биология. 1984. №4. С. 109-113.
7. Потанин В.Г., Алейников А.Ф., Степочкин П.И. Новый подход к оценке экологической пластичности сортов растений // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2014. Том 18. №3. С. 548-552.
8. Параметры адаптивности и гомеостатичности сортов ярового ячменя в условиях Оренбургской области / A.A. Новикова [и др.] // Земледелие. 2022. №8. С. 35-38.
9. Дубинина O.A., Самофалова Н.Е., Вожжова H.H. Адаптивный потенциал сортов озимой твердой пшеницы по признаку «масса 1000 зерен» // Зерновое хозяйство России. 2016. №6(48). С. 3-7.
10. Методика государственного испытания сельскохозяйственных культур / М.А. Федин [и др.] М.: «Колос», 1985. 280 с.
11. Рекомендации по технологии возделывания и использованию сорговых культур (научно-практические рекомендации) / A.B. Барановский [и др.]. Луганск: ЛНАУ: ООО «Копир-центр Луганск». 2014. 56 с.
12. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Изд. 5-е, перераб. и доп. М.: Альянс, 2014. 351 с.
13. Гончаренко A.A. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур // Вестник РАСХН. 2005. №6. С.49-53.
14. Хангильдин В. В. Параметры оценки гомеостатичности сортов и селекционных линий в испытаниях колосовых культур // Научно-технический Бюл. Всесоюз. селек.-генет. ин-та. 1986. №2(60). С. 36-41.
15. Eberhart S.A., Russel W.A. Stability parameters for comparing varieties // Crop Sci. 1966. V. 6. № 1. P. 36-40.
16. Щербак B.C. Возможности использования экзотических расс кукурузы стран Латинской Америки в качестве источников засухоустойчивости // Селекция и генетика кукурузы: сб. науч. трудов. Краснодар, 1987. С.63-72.
17. Кильчевский A.B., Хотылева Л.В. Экологическая селекция растений. Минск: Тэхналопя, 1997. 372 с.
18. Удачин Р.А., Головаченко А.П. Методика оценки экологической пластичности пшеницы // Селекция и семеноводство. Киев: 1990.№ 5. С. 2-6.
19. Неттевич Э.Д., Моргунов А.И., Максименко М.И. Повышение эффективности отбора яровой пшеницы на стабильность урожайности и качества зерна // Вестник с.-х. науки. 1985. № 1. С. 66-73.
20. Агро^матичний довщник по Лугансьюй облаем (1986-2005 pp.) / За ред. Ю.М. Власова. Луганськ: ТОВ «BipTyanbHa реальшеть», 2011. 216 с.
REFERENCE
1. Baranovskiy A.V., Kurdyukova O.N. Analiz dinamiki pogodnykh usloviy Luganskoy oblasti za poslednie 100 let // Vestnik KrasGAU. 2021. №8. S. 54-62.
2. Baranovskiy A.V. Sravnitelnaya produktivnost yarovykh zernovykh kultur v zasushlivykh usloviyakh Luganskoy oblasti // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020. №1 (81). S. 28-33.
3. Gosudarstvennyy reestr selektsionnykh dostizheniy, dopushchennykh k ispolzovaniyu. T1. «Sorta rasteniy» (ofitsialnoe izdanie). M.: FGBNU «Rosinformagrotekh», 2022. S. 65-67.
4. Filippov Ye.G., Dontsova A.A., Bragin R.N. Otsenka ekologicheskoy plastichnosti i stabilnosti sortov i liniy ozimogo yachmenya // Zernovoe khozyaystvo Rossii. 2018. №2(56). S. 10-13.
5. Rybas I.A. Otsenka parametrov adaptivnosti sortov ozimoy myagkoy pshenitsy / I.A. Rybas, D.M. Marchenko, Ye.I. Nekrasov, M.M. Ivanisov, T.A. Grichanikova, I.V. Romanyukina // Zernovoe khozyaystvo Rossii. 2018. №4(58). S. 51-54.
6. Pakudin V.Z., Lopatina L.M. Otsenka ekologicheskoy plastichnosti i stabilnosti sortov selskokhozyaystvennykh kultur // Selskokhozyaystvennaya biologiya. 1984. №4. S. 109-113.
7. Potanin V.G., Aleynikov A.F., Stepochkin P.I. Novyy podkhod k otsenke ekologicheskoy plastichnosti sortov rasteniy // Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii. 2014. Tom 18. №3. S. 548-552.
8. Parametry adaptivnosti i gomeostatichnosti sortov yarovogo yachmenya v usloviyakh Orenburgskoy oblasti / A.A. Novikova [i dr.] // Zemledelie. 2022. №8. S. 35-38.
9. Dubinina O.A., Samofalova N.Ye., Vozhzhova N.N. Adaptivnyy potentsial sortov ozimoy tverdoy pshenitsy po priznaku «massa 1000 zeren» // Zernovoe khozyaystvo Rossii. 2016. №6(48). S. 3-7.
10. Metodika gosudarstvennogo ispytaniya selskokhozyaystvennykh kultur / M.A. Fedin [i dr.] M.: «Kolos», 1985. 280 s.
11. Rekomendatsii po tekhnologii vozdelyvaniya i ispolzovaniyu sorgovykh kultur (nauchno-prakticheskie rekomendatsii) / A.V. Baranovskiy [i dr.]. Lugansk: LNAU: OOO «Kopir-tsentr Lugansk». 2014. 56 s.
12. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki rezultatov issledovaniy). Izd. 5-e, pererab. i dop. M.: Alyans, 2014. 351 s.
13. Goncharenko A.A. Ob adaptivnosti i ekologicheskoy ustoychivosti sortov zernovykh kultur // Vestnik RASKhN. 2005. №6. S.49-53.
14. Khangildin V.V. Parametry otsenki gomeostatichnosti sortov i selektsionnykh liniy v ispytaniyakh kolosovykh kultur // Nauchno-tekhnicheskiy Byul. Vsesoyuz. selek.-genet. in-ta. 1986. №2(60). S. 36-41.
15. Eberhart S.A., Russel W.A. Stability parameters for comparing varieties // Crop Sci. 1966. V. 6. № 1. P. 36-40.
16. Shcherbak V.S. Vozmozhnosti ispolzovaniya ekzoticheskikh rass kukuruzy stran Latinskoy Ameriki v kachestve istochnikov zasukhoustoychivosti // Selektsiya i genetika kukuruzy: sb. nauch. trudov. Krasnodar, 1987. S.63-72.
17. Kilchevskiy A.V., Khotyleva L.V. Ekologicheskaya selektsiya rasteniy. Minsk: Tekhnalogiya, 1997. 372 s.
18. Udachin R.A., Golovachenko A.P. Metodika otsenki ekologicheskoy plastichnosti pshenitsy // Selektsiya i semenovodstvo. Kiev: 1990.№ 5. S. 2-6.
19. Nettevich E.D., Morgunov A.I., Maksimenko M.I. Povyshenie effektivnosti otbora yarovoy pshenitsy na stabilnost urozhaynosti i kachestva zerna // Vestnik s.-kh. nauki. 1985. № 1. S. 66-73.
20. Agroklimatichniy dovidnik po Luganskiy oblasti (1986-2005 rr.) / Za red. Yu.M. Vlasova. Lugansk: TOV «Virtualna realnist», 2011. 216 s.
