CC BY
17
DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2019.89.11.044
СОРТ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ УЛЬГЕНЯ
Научная статья
Пакуль В.Н.1, *, Плиско Л.Г.2
1 ORCID: 0000-0003-0681-6773;
2 ORCID: 0000-0001-7094-9746;
1 2 Кемеровский научно-исследовательский институт сельского хозяйства - филиал СФНЦА РАН, Кемерово, Россия
* Корреспондирующий автор (vpakyl[at]mail.ru)
Аннотация
Яровая пшеница в Западной Сибири занимает наибольшие площади как продовольственная культура, но потенциал продуктивности сортов не всегда реализуется полностью. В селекционных программах является фундаментально важным создание сортов яровой мягкой пшеницы с высокой урожайностью. Западная Сибирь -регион с рискованными условиями для стабильного производства зерна пшеницы. Поэтому создание сортов яровой мягкой пшеницы приспособленных к условиям Кузнецкой котловины, является актуальным.
Цель исследований. Создать среднеспелый сорт яровой мягкой пшеницы с урожайностью до 5,0 т/га, устойчивый к полеганию и неблагоприятным факторам среды.
Эксперименты были выполнены в зоне северной лесостепи Западной Сибири (Кузнецкая котловина, Кемеровская обл., Кемеровский р-н) в 2014-2019 гг. В основу селекционной работы яровой мягкой пшеницы положена внутривидовая (межсортовая) гибридизация географически отдалённых форм и направленный визуальный индивидуальный отбор, оценка выделенных генотипов по комплексу морфобиологических признаков на всех этапах их изучения. В результате селекционной работы в условиях Кузнецкой котловины создан высокопродуктивный сорт яровой мягкой пшеницы Ульгеня. Сорт создан методом индивидуального отбора из гибридной комбинации Эстивум С-14 х Лютесценс 507 с селекционной проработкой на отбор иммунных к пыльной головне форм со стабильной продуктивностью, устойчивых к полеганию, пониканию колоса. Сорт относится к западно-агроэкологической группе. Разновидность -lutescens. Сорт среднеспелый, вегетационный период 86 дней. Высота растений 84,8 см, устойчивость к полеганию 5 баллов (по пятибалльной шкале), среднеустойчив к поражению мучнистой росой и бурой ржавчиной. Сорт устойчив к прорастанию зерна на корню, засухоустойчивость высокая. Масса 1000 семян от 35,6 до 40,1 г.., натурная масса зерна 754 г/л, среднее число зёрен в колосе 28,1 шт. Содержание белка в зерне 15,3%, сырой клейковины 30,6, общая хлебопекарная оценка 3,8 балла. Имеет высокую продуктивность, средняя урожайность 3,99 т/га, максимальная 4,83 т/га, что превышает сорт стандарт на 0,89 и 0,61 т/га.
Ключевые слова: яровая пшеница, селекционные линии, сорт, количество зёрен в колосе, масса 1000 зёрен.
ULGEN SPRING SOFT WHEAT VARIETY
Research article
Pakul V.N.1, *, Plisko L.G.2
1 ORCID: 0000-0003-0681-6773;
2 ORCID: 0000-0001-7094-9746;
1 2 Kemerovo Research Institute of Agriculture - Branch of the Siberian Scientific Center for Research, Russian Academy of
Sciences, Kemerovo, Russia
* Corresponding author (vpakyl[at]mail.ru)
Abstract
Spring wheat in Western Siberia occupies the largest areas as a food crop, but the potential productivity of varieties is not always fully realized. It is fundamentally important to create high-yield spring soft wheat varieties in breeding programs. Western Siberia is a region with risky conditions for stable wheat grain production. Therefore, the creation of spring soft wheat varieties adapted to the conditions of the Kuznetsk basin is relevant.
The purpose of research. To create a mid-season variety of spring soft wheat with a yield of up to 5.0 t/ha, resistant to lodging and adverse environmental factors.
The experiments were performed in the northern forest-steppe zone of Western Siberia (Kuznetsk Basin, Kemerovo Region, Kemerovo District) in 2014-2019. The selection work of spring common wheat is based on intraspecific (intervariaty) hybridization of geographically distant forms and directed visual individual selection, the assessment of the identified genotypes by the complex of morphobiological characters at all stages of their study. As a result of selection work under the conditions of the Kuznetsk basin, a highly productive variety of spring soft wheat Ulgenya was created. The variety was created by individual selection from the hybrid combination Estivum S-14 x Lutescens 507 with a selection study for the selection of immune to dusty smut forms with stable productivity, resistant to lodging, drooping spike. The variety belongs to the western agroecological group. A variation of - lutescens. The variety is mid-season, the growing season is 86 days. Plant height 84.8 cm, resistance to lodging 5 points (on a five-point scale), medium resistant to powdery mildew, and brown rust. The variety is resistant to seed germination on the vine; drought tolerance is high. The mass of 1000 seeds is from 35.6 to 40.1 g. The natural mass of the grain is 754 g/l, the average number of grains in the ear is 28.1 pcs. The protein content in the grain is 15.3%, crude gluten is 30.6, and the total baking score is 3.8 points. It has high productivity, average yield 3.99 t/ha, maximum 4.83 t/ha, which exceeds the standard variety by 0.89 and 0.61 t/ha.
Keywords: spring wheat, breeding lines, variety, number of grains per ear, weight 1000 grains.
Яровая пшеница в Западной Сибири занимает наибольшие площади как продовольственная культура, при этом урожайность зерна варьирует в зависимости от условий года, вопросы формирования качества зерна также остаются актуальными [1, С. 10], [2, С. 9]. Потенциал продуктивности сортов яровой мягкой пшеницы не всегда реализуется полностью. Основными причинами является нарушение основных технологических приёмов выращивания, недостаточное количество экологически пластичных сортов [3, С. 7]. Современные сорта должны иметь не только высокую урожайность и хорошее качество зерна, но и должны быть высокоадаптированными. В селекционных программах является фундаментально важным создание сортов яровой мягкой пшеницы с высокой урожайностью, имеющих высокую экологическую пластичность и стабильность [4, С. 548], [5 С.63], [6, С. 186].
В.Г. Захаров считает, что к значительному снижению урожайности яровой пшеницы также ведёт полегание растений, особенно в первой половине вегетации [7, С. 506]. Поэтому особое внимание при создании сортов яровой мягкой пшеницы необходимо уделять устойчивости растений к полеганию на разных этапах их развития.
В.В. Новохатин отмечает, что Западная Сибирь - регион с рискованными условиями для стабильного производства зерна пшеницы. Природно-климатические условия в данном регионе отличаются исключительным разнообразием, суровостью и изменчивостью во времени и пространстве [8, С. 627].
Кемеровская область расположена в юго-восточной части Западно-Сибирской низменности в основном в пределах бассейна р. Томи. Её площадь составляет 95,5 тыс. кв. км. Рельеф Кемеровской области отличается большим разнообразием: на западе протянулся Салаирский кряж, на востоке - Кузнецкий Алатау, между ними расположена Кузнецкая котловина, которая на севере сливается с Западно-Сибирской низменностью. Климат Кузнецкой котловины резко-континентальный. Определяется он сложным взаимодействием циркуляционных факторов и характером подстилающей поверхности. Отличительные черты климата - жаркое и короткое лето, холодная и многоснежная зима с умеренными, иногда с сильными ветрами и метелями, переходные периоды непродолжительны. Поэтому
создание сортов яровой мягкой пшеницы, приспособленных к условиям Кузнецкой котловины, является актуальным.
Цель исследований
Создать среднеспелый сорт яровой мягкой пшеницы с урожайностью до 5,0 т/га, устойчивый к полеганию и неблагоприятным факторам среды.
Материалы и методы
Эксперименты были выполнены в зоне северной лесостепи Западной Сибири (Кузнецкая котловина, Кемеровская обл., Кемеровский р-н) в 2014-2019 годах, различающихся по метеоусловиям. Посев конкурсного сортоиспытания яровой мягкой пшеницы проводился 8 по 13 мая, сеялкой СН-10Ц в 4-х повторениях, учётная площадь делянки 15 м2, норма высева 7 млн. всхожих зерен на гектар. Уборка осуществлялась комбайном Сампо-130. Учеты, наблюдения, определение посевных качеств семян проведено по методике государственного сортоиспытания [9]. Урожайность селекционных линий сравнивалась с соответствующими показателями стандарта ОмГАУ 90. Структурный анализ урожайности проведён со снопового материала, отобранного с пробных закреплённых площадок. Статистическую обработку данных проводили методами вариационного и дисперсионного анализов [10] в программе Snedecor (разработчик О.Д. Сорокин, Россия) [11].
Результаты и обсуждения
В основу селекционной работы яровой мягкой пшеницы положена внутривидовая (межсортовая) гибридизация географически отдалённых форм и направленный визуальный индивидуальный отбор, значимость которого подтверждена методическими исследованиями [12], оценка выделенных генотипов по комплексу морфобиологических признаков на всех этапах их изучения. Завершающим этапом работы является изучение селекционных линий в питомнике конкурсного сортоиспытания, выделение по хозяйственно-ценным признакам лучших, размножение и их подготовка для передачи на государственное сортоиспытание.
Для условий Кузнецкой котловины, для более полного использования нестабильных агроклиматических условий, необходимы среднеспелые сорта с вегетационным периодом 80-85 суток, при сильном переувлажнении во второй период вегетации, в прохладные годы - 90-95 суток. При оценке селекционных линий яровой мягкой пшеницы выделена среднеспелая, наиболее перспективная ПМ-82 (Эстивум С-14 х Лютесценс 507), с вегетационным периодом за 2017-2019 гг. 86 дней (таблица 1).
Таблица 1 - Характеристика сорта яровой мягкой пшеницы Ульгеня
Показатели Ульгеня (ПМ-82) ОмГАУ 90 стандарт
Годы
2017 2018 2019 среднее 2017 2018 2019 среднее
Урожайность, т/га 2,90 4,25 4,83 3,99 1,40 3,67 4,22 3,10
.НСРо,5 0,26 0,14 0,22 0,48 0,26 0,14 0,22 0,48
Вегетационный период, дн 86 88 85 86 85 86 84 85
Высота растений, см 77,2 73,7 103,6 84,8 66,1 77,9 90,1 78,0
Масса 1000 семян, г 35,6 39,6 40,1 38,4 32,6 32,3 38,4 34,4
Озернённость колоса, шт. 15,7 33,5 35,0 28,1 15,0 27,9 28,0 23,6
Масса зерна с колоса, г 0,60 1,33 1,40 1,11 0,49 0,90 1,07 0,82
Натурная масса зерна, г/л 754 750 758 754 750 744 751 748
Устойчивость к полеганию, балл 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 4,5 4,5 4,7
Степень поникания колоса, балл 5,0 5,0 5,0 5,0 4,5 4,5 4,5 4,5
Степень засухоустойчивости, балл 5,0 5,0 5,0 5,0 4,0 4,5 4,5 4,3
Содержание сырого протеина в зерне, % 15,2 15,0 15,7 15,3 15 14,8 15,1 15,0
Содержание сырой клейковины,% 30,8 30,1 31,0 30,6 30,2 29,8 30,0 30,0
Стекловидность 56 58 54 56 54 52 53 53
Общая хлебопекарная оценка, балл 3,6 3,8 4,0 3,8 3,2 3,4 3,2 3,3
Нужно отметить, что среднеспелые сорта в условиях Кузнецкой котловины формируют более стабильную урожайность с высокими семенными качествами.
В.С. Валекжанин и Н.И. Коробейников в своих исследованиях установили, что генетический потенциал продуктивности растений в значительной степени определяется массой зерна с колоса [13, С. 12].
Отбор высокопродуктивных линий по массе зерна с колоса, начиная с младших питомников, позволил выделить селекционную линию ПМ-82 со средней продуктивностью колоса 1,11 г., максимальной 1,40 г. Масса зерна с колоса формируется из двух составляющих - количество зёрен в колосе и масса 1000 зёрен. Масса 1000 зёрен является наиболее константным признаком, который в значительной степени определяет урожайность у яровой мягкой пшеницы в жёстких условиях Западной Сибири [14, С. 296]. Селекционная линии ПМ-82 имеет крупную зерновку, формирует массу 1000 семян до 40,0 г. Перспективная селекционная линия ПМ-82 готовиться к передаче на государственное сортоиспытание как сорт Ульгеня. Сорт яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) Ульгеня выведен Кемеровским научно-исследовательским институтом сельского хозяйства - филиалом СФНЦА РАН. Создан методом индивидуального отбора из гибридной комбинации Эстивум С-14 х Лютесценс 507 с селекционной проработкой на отбор иммунных к пыльной головне форм со стабильной продуктивностью, устойчивых к полеганию, пониканию колоса.
Сорт относится к западно-агроэкологической группе. Разновидность -lutescens. Сорт среднеспелый, вегетационный период 86 дней. Форма куста прямостоячая. Колос рыхлый, цилиндрический, имеет остевидные отростки, колосковая чешуя в средней трети колоса имеет ланцетную форму, форма плеча закруглённая, киль выражен в средней степени, зубец колосковой чешуи слегка изогнут. Высота растений 84,8 см, устойчивость к полеганию 5 баллов (по пятибалльной шкале), среднеустойчив к поражению мучнистой росой и бурой ржавчиной. Сорт устойчив к прорастанию зерна на корню, засухоустойчивость высокая. Масса 1000 семян от 35,6 до 40,1 г., натурная масса зерна 754 г/л, среднее число зёрен в колосе 28,1 шт. Основание зерна голое, форма удлинённая, бороздка средняя. Содержание белка в зерне 15,3%, сырой клейковины 30,6, общая хлебопекарная оценка 3,8 балла. Имеет высокую продуктивность, средняя урожайность 3,99 т/га, максимальная 4,83 т/га, что превышает сорт стандарт на 0,89 и 0,61 т/га. Сорт готовиться к передаче на государственное сортоиспытание.
Выводы
В результате селекционной работы в условиях Кузнецкой котловины создан высокопродуктивный сорт яровой мягкой пшеницы Ульгеня. Сорт формирует урожайность до 5,0 т/га, засухоустойчивый, имеет высокую устойчивость к полеганию, пониканию колоса, прорастанию зерна на корню, среднеустойчив к поражению мучнистой росой и бурой ржавчиной.
Конфликт интересов Conflict of Interest
Не указан. None declared.
Список литературы / References
1. Галеев Р.Р. Влияние погодных условий на урожайность и качество мягкой яровой пшеницы в интенсивном земледелии лесостепи Новосибирского Приобья / Р.Р. Галеев, И.С. Самарин, З.В. Андреева // Вестник НГАУ. - 2017. -№ 4(45). C. - 9-15.
2. Галеев Р.Р. Урожайность и качество зерна сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от уровня интенсификации производства в лесостепи Пиобья / Р.Р. Галеев, И.С. Самарин // Вестник НГАУ. - 2018. - № 1(46). -C. - 9-15.
3. . Галеев Р.Р. Особенности формирования урожайности сортов яровой мягкой пшеницы при интенсивной технологии производства в лесостепи Новосибирского Приобья / Р.Р. Галеев, И.С. Самарин // Вестник НГАУ. - 2016. -№ 4(41). C. - 7-12.
4. Потанин В.Г. Новый подход к оценке экологической пластичности сортов растений / В.Г. Потанин, А.Ф. Алейников, П.И. Стёпочкин // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2014. - № 3(18). - С. 548-552.
5. Сапега В.А. Урожайность, экологическая пластичность и адаптивность среднеранних сортов яровой пшеницы в Северном Зауралье / В.А. Сапега, Г.Ш. Турсумбекова // Вестник НГАУ. - 2017. - № 2(43). C. - 62-70.
6. Рипбергер Е.И. Изменчивость высоты растений гибридных форм яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) как способ их адаптации в различных эколого-географических условиях / Е.И. Рипбергер, Н.А. Боме, Д. Траутц // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2015. - № 2(19). - С. 185-190.
7. Захаров В.Г. Сопряжённость анатомо-морфологических признаков с устойчивостью к полеганию яровой мягкой пшеницы в условиях Среднего Поволжья / В.Г. Захаров, В.В. Сюков, О.Д. Яковлева // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2014. - № 3(18). - С. 506-510.
8. Новохатин В.В. Обоснование генетического потенциала у интенсивных сортов мягкой пшеницы (Triticum aestivum) / В.В. Новохатин // Сельскохозяйственная биология. - 2016. - № 5 (51). - С 627-635.
9. Федин М.А. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / М.А. Федин, Ю.А. Роговский, Л.В. Исаева. - М. - 1985. - 270 с.
10. Доспехов Б.Л. Методика полевого опыта / Б.Л. Доспехов. - М.: Агропромиздат. - 1985. - 352 с.
11. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере / О.Д. Сорокин. - Новосибирск: ГУП РПО СЩ РАСХН. -2004. - 162 с.
12. Nass H.G. Effectiveness of several selection methods for grain yield in two F2 populations of spring wheat / H.G. Nass // Can. J. Plant Sci. - 1983. - Voll 63. - pp. 61-66.
13. Валекжанин В.С. Особенности характера изменчивости и наследования массы зерна колоса у гибридов Fj мягкой яровой пшеницы в условиях Приобской лесостепи Алтайского края / В.С. Валекжанин, Н.И. Коробейников // Вестник Алтайского государственного университета. - 2018. - № 6(164). - С. 11-16.
14. Pakul W.N. Sources of efficiency of spring - sown sort field for conditions of Western Siberia: Materials of the II international research and practice conference. Vol. II, publishing office Accent Graphics communications. - Westwood -Canada. - 2013. - P 295 - 299.
Список литературы на английском языке / References in English
1. Galeev R.R. Vliyanie pogodnyh uslovij na urozhajnost' i kachestvo myagkoj yarovoj pshenicy v intensivnom zemledelii lesostepi Novosibirskogo Priob'ya [Impact of weather conditions on yield and quality of soft spring wheat in intensive farming of forest steppe Novosibirsk Pripya] /R.R. Galeev, I.S. Samarin, Z.V. Andreeva//Journal of NGAU. - 2017. - № 4 (45). P. - 915. [in Russian].
2. Galeev R.R. Urozhajnost' i kachestvo zerna sortov yarovoj myagkoj pshenicy v zavisimosti ot urovnya intensifikacii proizvodstva v lesostepi Piob'ya [Yield and grain quality of spring soft wheat varieties depending on the level of intensification of production in the forest steppe Piobya] /R.R. Galeev, I.S. Samarin//Journal NGAU. - 2018. - № 1 (46). - P. - 9-15. [in Russian].
3. . Galeev R.R. Osobennosti formirovaniya urozhajnosti sortov yarovoj myagkoj pshenicy pri intensivnoj tekhnologii proizvodstva v lesostepi Novosibirskogo Priob'ya [Peculiarities of formation of yield of spring soft wheat varieties with intensive technology of production in forest steppe Novosibirsk Pripya] /R.R. Galeev, I.S. Samarin//Journal NGAU. - 2016. -№ 4 (41). P. - 7-12. [in Russian].
4. Potanine V.G. Novyj podhod k ocenke ekologicheskoj plastichnosti sortov rastenij [New Approach to Assessment of Ecological Plasticity of Plant Varieties] /V.G. Potanine, A.F. Aleynikov, P.I. Stopochkin//Babylovsky Journal of Genetics and Selection. - 2014. - № 3 (18). - P.548-552. [in Russian].
5. Sapega V.A. Urozhajnost', ekologicheskaya plastichnost' i adaptivnost' srednerannih sortov yarovoj pshenicy v Severnom Zaural'e [Yield, ecological plasticity and adaptability of medium-early varieties of spring wheat in Northern Zauria] /V.A. Sapega, G.Sh Tursumbekova//Journal of NGAU. - 2017. - № 2 (43). P. - 62-70. [in Russian].
6. Ripberger E.I. Izmenchivost' vysoty rastenij gibridnyh form yarovoj myagkoj pshenicy (Triticum aestivum L.) kak sposob ih adaptacii v razlichnyh ekologo-geograficheskih usloviyah [Plant height variability hybrid forms of spring soft wheat (Triticum aestivum L.) as a way to adapt them in various ecological-geographical conditions] /E.I. Ripberger, N.A. Bome, D. Trautz//Babylovsky Journal of Genetics and Selection. - 2015. - No. 2 (19). [in Russian].
7. Zakharov V. G. Sopryazhyonnost' anatomo-morfologicheskih priznakov s ustojchivost'yu k poleganiyu yarovoj myagkoj pshenicy v usloviyah Srednego Povolzh'ya [Conjugacy of anatomical and morphological signs with resistance to the passage of spring soft wheat in the conditions of the Middle Volga Region] /V.G. Zakharov, V.V. Xukov, O.D. Yakovleva//Babylovsky Journal of Genetics and Selection. - 2014. - № 3 (18). - P 506-510. [in Russian].
8. Novohatin V.V. Obosnovanie geneticheskogo potenciala u intensivnyh sortov myagkoj pshenicy (Triticum aestivum) [Justification of genetic potential in intensive varieties of soft wheat (Triticum aestivum)] /V.V. Novohatin//Agricultural biology. - 2016. - № 5 (51). - P. 627-635. [in Russian].
9. Fedin M.A. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya sel'skohozyajstvennyh kul'tur [Method of State Crop Testing] /M.A. Fedin, Yu.A. Rogovsky, L. V. Isayeva. - M. - 1985. - 270 p. [in Russian].
10. Armor B.L. Metodika polevogo opyta [Methodology of field experience] /B.L. Dopechov. - M.: Agropromizdat. -1985. - 352 p. [in Russian].
11. Sorokin O.D. Prikladnaya statistika na komp'yutere [Applied Statistics on Computer] /O.D. Sorokin. - Novosibirsk: State Department of RPO SSh RASKHN. - 2004. - 162 p. [in Russian].
12. Nass H.G. Effectiveness of several selection methods for grain yield in two F2 populations of spring wheat / H.G. Nass // Can. J. Plant Sci. - 1983. - Voll 63. - pp. 61-66. [in Russian].
13. Valekzhanine V.S. Osobennosti haraktera izmenchivosti i nasledovaniya massy zerna kolosa u gibridov F1 myagkoj yarovoj pshenicy v usloviyah Priobskoj lesostepi Altajskogo kraya [Peculiarities of the nature of variability and inheritance of the weight of the grain of the F1 in hybrids of soft spring wheat in the conditions of the Pribskaya forest steppe of the Altay Territory] /V.S. Valekzhanine, N.I. Korobeynikov//Journal of the Altay State University. - 2018. - № 6 (164). - P. 11-16. [in Russian].
14. Pakul W.N. Sources of efficiency of spring - sown sort field for conditions of Western Siberia: Materials of the II international research and practice conference. Vol. II, publishing office Accent Graphics communications. - Westwood -Canada. - 2013. - P 295 - 299. [in Russian].
