CC BY
48
ховича — носитель гена Rht АлК. то правомерна предпо- по высоте растений модельных генотипов, предлага-
ложение, что ген среднерослости линий 688д-4 и 653д-44 ются. адаптированные доноры генов редукции высо-
идентичен гену Rht Aiih (табл. 2). Они унаследовали от ты растений (табл. 3).
сорта Памяти Чеховича устойчивость к листовым пятни- Выводы. Таким образом, в результате наших иссле-
стостям. лучше приспособлены к возделыванию по тер- дований ощэеделены модельные параметры высоты рас-
новым предшественникам, характеризуются высоким ка- тений твердой пшеницы для Среднего Поволжья и пред-
чеством зерна, по содержанию каротиноидных пигмеи- ложено их генетическое наполнение,
тов в ^рне и качеству клейковины находятся на уровне Созданы адаптированные к условиям Среднего По-
лучших по этим показателям коммерчески сорго»—Са- волжья доноры генов (Rht 1, Rht Anh) редукции высо-
ратовская золотистая. Золотая Волна, Ник. ты растений твердой пшеницы, позволяющие перейти
Для создания спектра сортов твердой пшеницы. к формированию нового морфофизиологического
включающего весь, представленный ранее диапазон типа яровой твердой пшеницы.
. Jiimepainypa.
1. McIntosh. R.A. Catalogue of gene symbols for wheat: 2008 supkment / Ra McIntosh, Y Yamazaki. J.Dubcovsky I Rogers, С Morris, DJ Somers. R Appels and K.M. Devos// ll:l: International Wheat Genetics Symposium 24 -2V August.-2008,- hltp:// wheat.pw.usda.go\/GG2/TrHicum/wge/2008.
2. Лоскутова Н.П. Гены короткостебельности пшеницы //Аграрная Россия. 2002. No !. - с.25-М).
i. Модель селекционного процесса яровой мягкой пшеницы применительно к условиям Средневч.гшкого региона/ В.В.Сюков, А.А.Вьюш-кое, С '.Я. Шевченко, СЛ.Поротькин, Д. Г. Зубов. — Москва,- 2000. !07с.
4. Альдеров, А.А. Генетика короткостеОеп>ны\ тетраплоидных пшениц. — Санкт-Петербург: ЛИР, 2001. — 166с.
5. Вьюшков А.А., Мальчиков II.Н. Сование и результаты тучешм аналогов твердой пшениц/и, различающихся по аллелям системы .Юкусав Rht//Развитие научного наследия академика Н.И. Вавилона: tnei. Докл. Междунар.научн. конф. - Саратов,- /997,- с.42-45.
6. Вьюшкой А А. Селекция яровой пшеницы в Среднем Поволжье. — Самара, 2004.-224с.
7. Гуркин Н.А. Действие гена тпкорослости ни яровую твердую пшеницу // Физиологические и генетические основы селекции.- Саратов. ¡984.- с. 137-14.1.
8. Коваль С.Ф. Генетические факторы. влияющие на архитектонику посева и продуктивность мягкой яровой пшеницы// Аграрная Россия,- 2002.-Ха 1,- с. 18-24.
9. Седловский А.М., Мартынов С П., Мамонов Д.К. Генетики статистические подходы к теории селекции самоопыляющихся культур/ / Ai.ua-Ата: Наука, 1982. — 200 с.
DONORS OF GENES OF A REDUCTION OF HEIGHT OF PLANTS WHEAT DURUM
P.N.Mal’chikov
Summary. As a result of long-term selection research works are created adapted to droughty conditions of the Average Volga region donors of genes of a reduction of height of plants Rht 1 and Rht Anh. Modelling types of plants durum wheat, including following genes and their combinations are offered. Rht 1, Rht Az, Rht Az+Rht Anh, Rht Anh which effects provide formation of a spectrum undersized, average length stem and tall varieties.
Keywords: wheat durum, genes, reduction of height, a morpholype, varieties, adaptability.
УДК 633. ¡6. 631. 527.
СЕЛЕКЦИЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ РИСКОВАННОГО ЗЕМЛЕДЕЛ ИЯ
R.H. ПЛКУЛЬ, кандидат сельскохозяйственных наук. те. отделом ’ Кемеровский НИИСХ F-maihkemni ish (Фт ail.ru
Резюме. На основе статического анализа обширного материала по изучению морфологических и биологических особенностей культуры с учетом комплекса взаимосвязанных почвенно-климатических, погодных и технологических факторов за период с 1995 по 2006 гг. обоснованы модели сортов ярового ячменя для условий лесостепи Кузнецкой котловины. Ключевые слова: ячмень, сорт, ;засухоустойчивость, число зародышевых корней, фотосинтетичес-кая деятельность, урожайность.
Главная причина снижения урожайности ячменя в Кузнецкой котловине совпадение периода закладки
колоса растений с весенне-летней засухой. Под ее влиянием снижается всхожесть семян, уменьшается рост зародышевых корней, задерживается формирование вторичной корневой системы, ускоряется старение листьев, сокращается период формирования зерна.
Одно из свойств, позволяющих растениям свести до минимума негативное воздействие недостатка влаги — скороспелость. Однако этот признак плохо сочетается с высокой потенциальной продуктивностью ячменя. Как быстрорастущая культура, он не способен использовать поздние осадки для увеличения продуктивности, а выносливость этого вида к длительным засухам меньше, не только по сравнению с пшеницей, но и с овсом, медленно развивающимся в ранние фазы [1].
В связи с этим основные направления селекции ярового ячменя в жёстких агроклиматических условиях Кемеровской области — скороспелость, засухоустойчивость, устойчивость к полеганию, болез-
ням, стабильная и высокая урожайность зерна.
Цель наших исследований - создание моделей сортов ярового двурядного ячменя различных групп спелости для лесостепи Кузнецкой котловины.
Условия, материалы и методы. Дтя достижения поставленной цели были изучены районированные н перспективные сорта ярового ячменя Кузнецкий. Андрей. Симон {среднеранние). Соболёк. Одесский 100. Дворан, Лука, Никита, Пётр (среднеспелые). Испытания проводили с 1995 по 2006 п: в лесостепной зоне. Изучали реакцию перечисленных сортов на изменение сроков посева, норм высева, фона минерального питания, сроков уборки. Почва опытного участка — выщелоченный чернозём, тяжелосуглинистый по механическому составу, средней мощности. Содержание гумуса 8.5 %. pH — 6.0, почва насыщена солями кальция и магния, сумма поглощённых оснований 41...46.0 мг-экв/ 100 г. Содержание N-N0^ в горизонте 0...40 см 22.4 мг/кг. Р?0. — 160 мг/кг. К,О — 140 мг/кг. Особенность метеоусловий периода вегетации в годы исследований — высокие температуры первой, второй декад мая и пониженные - в третьей декаде мая и ¡порой декаде июня. Опыты закладывали в севообороте по предшественнику сидеральный пар. Посев осуществляли сеялкой СН-10 Ц. учёт урожая — сплошным методом при уборке комбайном САМ ПО-130. Учёты и наблюдения проводили по Методике государственного сортоиспытания [2], изучение корневой системы по методике Добрынина [3).
Результаты и обсуждение. Известно, что существует взаимосвязь между' засухоустойчивостью растений ячменя и интенсивностью развития зародышевых корней. При отборе на засухоустойчивость, ценным признаком считается число зародышевых корней
6,6...6,9 шт. |4]. В наших исследованиях высокие показатели кореш коватости отмечены у сортов Одесский 100. Никита, Лука, а у ячменя Кузнецкий при ранних сроках посева число зародышевых корней составляло 6,0...7,2 шт., что говорит о его высокой засухоустойчивости, Мы установили тесную взаимосвязь между числом зародышевых корней и нарастанием биомассы до периода колошения г = 0,580...0,800 (К = 0.68).
Коэффициент корреляции междучислом зародышевых корней и числом зёрен в колосе при относительно благоприятном режиме влаго-
обеспеченности равен 0,770...0.850 (Я = 0.71.,.0.82), в засушливых условиях - 0.840...0,910 (Л = 0,790...0,870), а между числом первичных корней и урожайностью ячменя — 0,884 (И — 0.632).
Изучение сортов ячменя различных групп спелости (2000-2002 гг.) показало, что в северной лесостепи при увеличении густоты стояния растений при ранних сроках посева число первичных корней снижается в зависимости от сорта на 9.1 ...22,8 %. Меньше всего величина этого показателя у сорта Лука. В группе среднеранних сортов (Кузнецкий. Андрей, Симон) отмечена тенденция снижения числа зародышевых корней при поздних сроках посева. По всей видимости такая ситуация связана с тем. что при ранних сроках посева складываются лучшие условия для их развития. У среднеспелых сортов Одесский 100 и Пётр развитие первичной корневой системы практически не зависело от сроков посева. В случае более позднего посева их корни глубже уходили в почву. Так, у Одесского 100 длина первичных корней при посеве !9-25 мая увеличилась на 36.4...37.1 %, у сор;а Петр — на 29,1...30.6 %.
В открытой части зоны северной лесостепи число первичных корней при увеличении нормы высева до 6,0 млн шт./га, в сравнении с разреженными посевами (3,0 млн шт./га), также уменьшается: при первом сроке посева (8-13 мая) - на 5,7... 16.3 %, втором (14-19 мая) — на 6,6... 14.5 %, третьем (20-26 мая) — на 5.0... 16.5 %.
Несмотря на изменение числа первичных корней в зависимости от срока посева и площади питания, этот признак по каждому отдельному сорту достаточно стабилен (V = 4,79...6,24 %). Длина корней зави-
Таблина. Модели сортов двурядного ярового ячменя различных групп спелости, с продуктивностью 4,3 — 5,0 т/га
Группа спелости
Параметр средне- средне’
ранняя спелая
Вегетационный период, дн. 72... 75 80... 86
Число первичных корней на одно растение, шт. Площадь листьев 1 растения, см 6,6 6,8
в фазе выход в трубку 28,0...31,5 35,7...38,5
в фазе колошение 100...105 135...150
Площадь ассимиляционной поверхности посевов, тыс. м2/га:
в фазе выход в трубку 13,0. .15.0 15,5...16,0
в фазе колошение 30,0...36,0 36,0. .40,0
Масса сухого вещества одного растения (фаза колоше-
ния), г 0,72...0,76 0,80...0.84
Продуктивность работы листьев ячменя, г/м2 в сутки (чис-
тая продуктивность фотосинтеза) 7,6...8,3 8,8... 9,1
Коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза
(выход зерна в зависимости от сформировавшейся био-
массы растений), % 59...60 51...55
Урожайность, т/га 3,6 .4.3 4,1 .5,0
Число продуктивных растений к уборке, шт./м2 280...360 270..320
Число продуктивных стеблей к уборке, шт./м2 420...440 430...450
Продуктивная кустистость, шт. 1,3 .1,5 1,4..1,6
Высота растений, см 66...73 72... 80
Масса 1000 зёрен, г 50...53 47...55
Число зёрен с главного стебля, шт. 16. 18 20...24
Продуктивность главного стебля, г 0,85...0,90 0,95.. 1,10
Натурная масса, г/л 680...700 700...710
Содержание белка в зерне, % 13,5. .14,0 14,0...14,5
сит. как от условий выращигания. так и от сорта. Незначительной вариабельностью этого признака характеризуются сорта Лука и Кузнецкий (V -- 5.89...9.50 %). средней • Петр. Одесский 100. Андрей (V - 11..'... 17.6 %). значительной Симон (V - 22.1 %).
Положительное свойство — продвижение первичных корней при недостатке влаги и высокой температуре почвы в более глубокие слои. Так, в случае посева во второй декаде мая температура почвы к зоне лесостепи но годам достигала 40,0...44.9'’С. при этом длина корней у сорта Симон, в сравнении с пер ■ вым сроком (первая декада мая), увеличивалась на 37,0 %. В целом этот сорт характеризуется, как наиболее засухоустойчивый.
На основании анализа результатов комплексной оценки различных сортов ячменя при разных сроках посева, нормах высева, условиях влагообеспе-ченности, температурного режима и минерального питания были разработаны модели сортов двурядного ярового ячменя различных групп спелости с продуктивностью 4.3...5.0 т/га (см. табл.). Согласно этим моделям оптимальное число первичных корней у среднеранних сортов двурядного ячменя в условиях северной лесостепи Кузнецкой котловины составляет 6,6...6.7 шт.. у среднеспелых
6.8...7.0 шт. Оптимальная биомасса одного растения в воздушно-сухом состоянии к фазе колошения равна 0.72...0.76 г и 0.80...0.84 г соответственно.
Среднеранние сорта двурядного ячменя характеризуются меньшей площадью листовой поверхности, как одного растения, так и в расчете на единицу площади (тыс. муга). по сравнению со среднеспелыми. Оптимальная ассимиляционная поверхность посевов ячменя в фазе выхода в трубку составляет в зависимости от группы спелости 13.0... 16.0 тыс. муга; в фазе колошения — 30...40 тыс. муга.
Продуктивность работы листьев выше у среднеспелых сортов. Чистая продуктивность фотосинтеза листового аппарата ячменя тесно коррелирует с биомассой растений на единице площади (г “ 0.623*...0.719* — северная лесостепь, г = 0,425*... 0.589* — лесостепь). Эта взаимосвязь носит частный характер и проявляется, как при ранних, так и при поздних сроках посева. Наиболее устойчивая тесная зависимость показателей чистой продуктивности фотосинтеза установлена с биомассой одно-
го растения. Коэффициент корреляции между этими показателями в северной лесостепи в разные годы при первом сроке посева составлял 0.439*...0.744*. втором • 0,452*...0.874*, третьем — 0,387.„0,838*. в лесостепи соответственно 0.203...0.626*, 0.502*.„0.873* и 0.307...0,865*.
Оптимальная величина чистой продуктивности фотосинтеза для двурядных сортов в условиях Кемеровской области равна 7,6...9.1 г/м2 за сутки.
Растения среднеранних сортов полнее используют отток питательных веществ для формирования зерна, поэтому коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза у них составляет 51.,.60 %, а у среднеспелых 48...55 %. Этот признак сильно ва-рирует в, зависимости от условий периода вегетации.
У среднеспелых сортов период от всходов до колошения продолжается дольше. Поэтому' они лучше используют осадки второй половины июня, когда у них іакладьшаетея число зерен в колосе. /(дя формирования урожайности среднеранних двурядных сортов на уровне 3.6...4.3 т/га озернённость колоса должна составлять 16... 18 шт.; 4.1...5.0 т/га у среднеспелых сортов — 20.. .24 шт. При этом к уборке должно сохраняться не менее 420...450 шт./м2 продуктивных стеблей.
Озернённость колоса в значительной степени определяет продуктивность главного стебля, оптимальная величина ного показателя для двурядных сортов 0.85... 1.1 г.
В условиях Кузнецкой котловины с неравномерным распределением осадков по периодам вегетации высота растений сортов среднеранней группы спелости должна составлять 66...73 см. среднеспелой —
72...8 і см. Увеличение седо 90 см и более приводит к снижению устойчивости ячменя к полеганию.
Выводы. Разработанные модели дают возможность оптимизировать селекцию ячменя. На их основании при создании новых сортов этой культуры потребуется:
оценивать линии на ранних этапах селекционного процесса по развитию первичной корневой системы: взять за основу продуктивности работы листьев ячменя нарастание биомассы в фазу колошения (масса сухого вещества одного растения):
на всех этапах селекционного процесса вести целенаправленный отбор по продуктивной кустистости, высоте растений, продуктивности главного стебля.
. lumepamypa.
1. Культурная ф.-юра СССР: Ячмень/ Трофимокская А.Я., /удкоаа /.//., и др. Л.:.ігропромюдпт, 1W(}.- Г. II. — С. 2.18— 266.
2. Методики государственного сортоиспытания се.тскохтяйствепных ку.!ынур : методические укачании / М. А. Федин, Ю. А Рогоескиы., Исаева и др. hi, - №>. - 270 с.
.1 Добрынин Г.М. Рост и формирование ыебныл и кормовых пахое: монография . — Ленинград: ¡hdame.-iutneo »Vjojuo, l%9. — 27(> г.
■). Гря гнов А.А. Ячмень Карабсиыксний (корм, крупа, nu>>o). — Кустанай. !'/%. — С. 9— 11, 1.12— ¡7:1
BREEDING OF SPRING BARLEY UNDER CONDITION OF RISKY AGRICULTURE
V.N. PakuP
Summary. The models of spring barley varieties were substantiated on the basis of static analysis of extensive material of morphological and biological culture features study taking into account the complex of interrelated soil-climatic, weather and technological factors for the period from 199S to 2006 tor conditions of forest-steppe of Kuznetsk hollow. Keywords: barley, variety, drought resistance, number of radicles, photosynthelie activity, yield.
