CC BY
17
РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ АДАПТИВНОЙ СПОСОБНОСТИ СЕЛЕКЦИОННОГО
МАТЕРИАЛА ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ
Е.В. Столпивская, науч. сотр.
Л.А. Кукушкина, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотр.
В.В. Вуколов, мл. науч. сотр.
Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П.Н. Константинова - филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук
(Россия, г. Кинель)
Б01: 10.24411/2500-1000-2019-11767
Аннотация. В статье представлены результаты оценки адаптивной способности селекционного материала ярового ячменя конкурсного сортоиспытания. Для анализа использовались данные урожайности 11 сортов, полученные в шести полевых опытах за период 2017-2019 гг. Выделены сорта с высокой стабильностью адаптивной способности (Батик, Нутанс 2054/02) и сорт, высокопродуктивный в узком диапазоне условий (Субмедикум 1830/01). Показана возможность использования методики оценки адаптивной способности в селекционном процессе по яровому ячменю.
Ключевые слова: яровой ячмень, сорт, селекция, селекционный материал, адаптивная способность, урожайность, продуктивность.
Сорт является результатом деятельности селекционного учреждения. Сорт - это продукт, товар, который должен приносить прибыль селекционному учреждению. Как любой товар, предлагаемый потребителю, он должен соответствовать критериям спроса. Востребованность такого товара выражается в распространённости сорта по территории. Одним из основных критериев оценки сорта является величина урожайности. Таким образом, распространённость сорта зависит от способности сорта реализовывать потенциал урожайности на больших площадях, в разнообразных условиях, что свидетельствует о адаптивности генотипа, представленного сортом.
При оценке, отборе селекционного материала, создании сортов для широкого ареала их использования в условиях сельскохозяйственного производства, использование методов оценки адаптивности, экологической пластичности имеют важное значение [1, 2]. Методики оценки адаптивности рекомендовались для оценки селекционного материала зарубежными исследователями: Eberhart S.A. [3],
Lin C.S. [4], Ряд методик разработан и
предложен к использованию в селекционной практике российскими учёными: Мартынов С.П. [5], Животков Л.А. [6], Киль-чевский А.В. [7].
Включение методов оценки адаптивности в селекционный процесс на различных его этапах позволит повысить продуктивность селекционной работы. С этой целью было проведено изучение методики оценки стабильности пластичности по А.В. Кильчевскому и Л.В. Хотылевой [7].
Материалы и методы исследований. Материал исследований - экспериментальные данные урожайности 11 сортов и селекционных линий конкурсного сортоиспытания ярового ячменя, полученные в результате проведения шести полевых опытов.
Изучение адаптивной способности селекционного материала ярового ячменя проводилось по методике оценки стабильности пластичности по А.В. Кильчевскому и Л.В. Хотылевой [7]. Полевые исследования выполнялись согласно методикам полевого опыта [8] и государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [9]. Математическая обработка полученных данных была выполнена с исполь-
зованием компьютерной программы «Microsoft Office Excel».
Условия проведения исследований.
Изучение методики проводилось на результатах полевых опытов, проведённых в 2017-2019 гг. в Поволжском НИИСС - филиале СамНЦ РАН. Ежегодно полевые опыты закладывались на двух агрофонах: оптимальном и лимитированном. Таким образом, за период 2017-2019 гг. были получены данные шести полевых опытов, которые использовались при изучении методики оценки стабильности пластичности по А.В. Кильчевскому и Л.В. Хотыле-вой [7].
Погодные условия лет изучения были различны. Вегетационный период 2017 года можно охарактеризовать как избыточно влажный и холодный - гидротермический коэффициент (по Г.Т. Селянинову) мая 2017 г. составил 0,94, июня - 2,62. Вторая половина вегетационного периода 2017 г. характеризовалась показателями температурного режима и количеством осадков на уровне среднемноголетних значений.
Первая половина вегетации в 2018 г. характеризовалась дефицитом осадков, период колошение-созревание проходил в условиях среднемноголетней обеспеченности осадками. Температурный режим первой половины вегетации ярового ячменя в 2018 г. находился на уровне ниже среднемноголетних значений, вторая половина - на уровне среднемноголетних значений.
В 2019 сумма осадков первой половины вегетации находилась на уровне средне-многолетнего значения этого показателя, но 91 % этих осадков пришелся на период посев-всходы. Таким образом, первая половина вегетации ярового ячменя проходила в засушливых условиях. Температура воздуха в этот период была чуть выше -среднее значение среднесуточной температуры за этот период на 1,5 °С выше среднемноголетнего значения. Вторая половина вегетации ярового ячменя в 2019 г. характеризовалось дефицитом температур и осадков.
Результаты исследований. Урожайность является интегральным показателем адаптивности генотипа. В 2019 году для сортов и селекционных линий конкурсного сортоиспытания были определены параметры стабильности пластичности по методике А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой.
Средняя урожайность изучаемых сортов за период 2017-2019 гг. составила 1,99 т/га и находилась в интервале от 0,87 т/га (2018 г.) до 2,88 т/га (2017 г.). Средняя урожайность изучаемых сортов за период исследования находилась на уровне стандарта Беркут, сорта Батик (2,23 т/га) и Ну-танс 2054/02 (2,19 т/га) превысили стандартный сорт по величине урожайности и характеризовались невысокими значениями коэффициента вариации (табл. 1).
Сорт Минимальная Максимальная Средняя, 2017 - 2019 гг. Коэффициент вариации (CV), %
Беркут 0,79 2,81 1,88 17,0
Волгарь 0,81 2,48 1,84 13,2
Поволжский 65 0,98 2,62 2,05 12,0
Агат 0,91 2,47 1,90 12,6
Казак 0,73 2,97 1,81 18,2
Батик 0,95 2,85 2,23 13,2
Поволжский 16 1,01 2,99 1,97 14,4
Поволжский 22 0,77 3,03 2,17 15,1
Субмедикум 1830/01 0,73 3,53 1,86 22,1
Нутанс 2054/02 0,96 3,17 2,19 14,2
Поволжский 49 0,92 2,77 2,02 13,5
Среднее по сортам 0,87 2,88 1,99
НСР05 - - 0,29 -
Таблица 1. Урожайность сортов ярового ячменя, т/га
Изменчивость урожайности по годам внутри сорта выражалась величинами коэффициента вариации в интервале 12,022,1%. Проведенный дисперсионный анализ показал, что доля влияния фактора «генотип» в изменчивость урожайности составляла 4,41%, фактора «среда» -85,47%.
Методика оценки стабильности пластичности (А.В. Кильчевский, Л.В. Хоты-
лева) позволяет выделить генотипы, характеризующиеся показателями стабильности для узкого или широкого спектра условий - сорта с потенциально большим ареалом распространения или сорта «адресного» использования, провести отбор селекционного материала по показателям адаптивной способности генотипов, стабильности адаптивности.
Таблица 2. Параметры ^ адаптивной способности и стабильности генотипов
Сорт б2(0*Б)ш 62CAC1 Sgl K,i СЦГ:
Беркут 107,04 24,71 48,53 0,07 4,34
Волгарь 110,92 11,77 34,24 0,04 5,94
Поволжский 65 100,09 12,36 31,47 0,04 6,99
Агат 112,17 11,47 32,70 0,03 6,33
Казак 102,68 26,69 52,41 0,08 3,72
Батик 80,89 20,32 37,02 0,06 6,82
Поволжский 16 98,50 18,33 39,77 0,05 5,68
Поволжский 22 76,65 26,46 43,42 0,08 5,73
Поволжский 49 95,75 16,50 36,86 0,05 6,19
Субмедикум 1830/01 97,39 44,62 65,90 0,13 2,20
Нутанс 2054/02 79,05 23,37 40,49 0,07 6,19
42,07
б2(G*E)gi - величина, показывающая способность генотипа вступать во взаимодействие со средой. У изученных сортов наименьшие величины этого показателя, свидетельствующие о меньшем влиянии на величину урожайности сорта фактора «среда», наблюдались у сортов: Поволжский 22, Нутанс 2054/02, Батик.
Величина б2CACi характеризует стабильность генотипа. Величина этого показателя меньшая у сортов: Агат (11,47) и Волгарь (11,77), высокое значение вариан-сы специфической адаптивной способности у сорта Субмедикум 1830/01 (44,62).
Sgi - показатель относительной стабильности генотипа позволяет дифференцировать изучаемые генотипы по уровню стабильности относительно среднесортовой величины этого показателя - Sg, который в нашем случае составил 42,07%. В изучавшемся наборе сортов наиболее стабильными генотипами являются сорта: Поволжский 65, Агат, Волгарь, Поволжский 49, Батик, Поволжский 16, Нутанс 2054/02.
Величина Кд показывает, насколько генотип стабилен без влияния факторов сре-
ды. У всех изучавшихся сортов величина этого показателя меньше 1, что свидетельствует о их стабильности.
Показатель СЦГ (селекционная ценность генотипа) - показатель, объединяющий в себе величину урожайности изучаемого генотипа, и величины его стабильности адаптивности
(б2САСь Б^). Высокие значения этого показателя у сортов: Поволжский 65, Батик, Агат, Поволжский 49, Нутанс 2054/02, которые характеризуются высокими значениями стабильности общей (Батик, Нутанс 2054/02) и специфической (Поволжский 65, Агат) адаптивной способности. Сорт Поволжский 49 характеризуется высокими показателями стабильности как
общей (б2^*Е^ =95,75), так и специфической адаптивной способности (б2САС =16,50).
Заключение. При создании сортов для условий Среднего Поволжья, возможно оценивать селекционный материал по параметрам общей и специфической адаптивной способности. Используя методику оценки стабильности пластичности по А.В. Кильчевскому и Л.В. Хотылевой, мы дифференцировали селекционный матери-
ал, изучавшийся в конкурсном сортоиспы- могут быть использованы для группировки тании по степени реакции генотипа на из- селекционного материала по адаптивности менение условий среды. и стабильности, для подбора условий
Получаемые в результате изучения се- дальнейшего изучения проанализирован-лекционного материала по характеру ного селекционного материала, для селек-взаимодействия «генотип-среда» данные ционного отбора.
Библиографический список
1. Головоченко А.П., Глуховцев В.В., Головоченко H.A. Метод оценки адаптивности сортов яровой пшеницы по урожайности и качеству зерна. - Самара: ООО «Издательство Aс Гард». - 2G12. - 1G7 с.
2. Кинчаров А.И. Оценка адаптивного потенциала перспективных сортов яровой мягкой пшеницы. / Кинчаров A.H, Дёмина E.A., Таранова Т.Ю. и др. // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2G19. - № 1G-1. - С. 145-149.
3. Eberhart S.A., Russel W.A. Stability parameters for comparing varieties // Crop. Sci. -1966. - Vol. б. № 1. - P. 36-42.
4. Lin C.S., Binns M.R. A superiority measure of cultivar performance for cultivar-location data // Canad. J. Plant Sci. - 1988. - Vol. 68. - № 1. - P. 193-198.
5. Мартынов С.П. Оценка экологической пластичности сортов с.-х. культур // С.-х. биология. - 1989. - №3. - С. 124-128.
6. Животков Л.А. Методика выявления потенциальной продуктивности и адаптивности сортов и селекционных форм озимой пшеницы по показателю «урожайность» / ЛА. Животков, ЛА. Морозова, Л.И. Секатуева // Селекция и семеноводство. - 1994. -№2. - С. 3-6.
7. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Экологическая селекция растений. - Минск: Тэхналопя, 1997. - 372 с.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Колос, 1973. - 336 с.
9. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (общая часть). - М., 1985. - 27G с.
RESULTS OF ADAPTIVELY CAPACITY EVALUATION FOR SPRING BARLEY
BREEDING MATERIAL
E.V. Stolpivskaya, Researcher
L.A. Kukushkina, Candidate of Agricultural Sciences, Leading Researcher V.V. Vukolov, Junior Researcher
Volga Region Research Institute of Selection and Seed Production named after P.N. Konstantinov - branch of the Federal State Budgetary Institution of Science of the Samara Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences (Russia, Kinel)
Abstract. The article presents the results of adaptively capacity evaluation for spring barley breeding material of competitive testing of varieties. The yield data of 11 varieties, obtained in six field experiments for the period 2017-2019, were used for the analysis. The varieties with high stability of adaptively capacity (Batik, Nutans 2054/02) and a variety highly productive in a narrow range of conditions (Submedicum 1830/01) were identified. The possibility of using the method of adaptively capacity evaluation in the selection process for spring barley is shown.
Keywords: spring barley, variety, selection, breeding material, adaptively capacity, yield, productivity.
