CC BY
53
The proposed method of production of fodder grain does not provide for application of means of plant protection from diseases and pests during the process of plant growth because of their low prevalence, thus ruling out the possibility of contamination of soil and received production by pesticides and is resource-saving due to the exclusion of costs associated with chemicals and lubricants.
Key words: winter crops agro-biocenoses, winter rye, winter wheat, winter triticale, mineral fertilizers, winter hardiness, productivity, quality, economic efficiency
УДК 633.111:631.526.32:004.12
Сорта коллекции ВИР как источники ценных свойств в селекции яровой мягкой пшеницы
Людмила Александровна Коряковцева, кандидат с.-х. наук, зав. лабораторией, Людмила Владиславовна Волкова, кандидат биол. наук, научный сотрудник, Анастасия Владимировна Харина, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник ГНУ НИИСХ Северо-Востока, г. Киров, Россия
E-mail: [email protected]
Селекционная работа по яровой мягкой пшенице на Северо-Востоке Нечерноземной зоны России ориентирована на создание высокоурожайных сортов, пригодных на продовольственные цели. При оценке сортов приоритетное значение отдается таким признакам, как длина вегетационного периода, продуктивность колоса и растения (включая озерненность колоса и крупность зерна), содержание белка и клейковины в зерне, устойчивость к распространенным в зоне болезням. Для поиска доноров указанных свойств с целью включения их в селекционную программу изучено 45 сортов яровой пшеницы различного эколого-географического происхождения, полученных из мировой коллекции ВИР. В результате трехлетних исследований выделены раннеспелые и среднеспелые сорта, формирующие стабильно высокий урожай зерна в контрастные по погодным условиям годы: Линия 3672h, Линия 2, Кинельская 61, Новосибирская 44, Симбирцит, Саяногорская, Башкирская 28. Как источники продуктивности главного колоса представлены сорта: Линия 3672h, Дуэт Черноземья, Nandu, Attis, крупности зерна: Новосибирская 44, Симбирцит, Дуэт Черноземья, Саяногорская, Башкирская 28, Степная 2. Для селекции на качество рекомендованы сорта с высоким содержанием белка и клейковины в зерне: Ирень, Челяба 75, Ленинградская 6, Актюбе 92, Тимер, PS-90.
Ключевые слова: яровая мягкая пшеница, вегетационный период, метеорологические условия, урожайность, структура, сырой протеин, сырая клейковина
Задачи селекции яровой мягкой пшеницы в НИИСХ Северо-Востока им. Рудницкого определены почвенно-климатическими условиями Северо-Востока Нечерноземья. Одним из главных приоритетов здесь является создание высокоурожайных сортов, устойчивых к биотическим и абиотическим факторам среды, с высокими показателями качества зерна. Последними исследованиями показана принципиальная возможность повышения содержания клейковины в зерне без снижения урожайности [1]. Примером являются: линия Ферругинеум 69-96, сорта Свеча, Анюта, Баженка (первая по всем характеристикам относится к сильной пшенице), созданные соответственно в 2001, 2003, 2004, 2008 годы. В лаборатории яровой пшеницы постоянно ведется поиск доноров высокой продуктивности, высокого содержания белка и клейковины хорошего качества среди сортов из мирового генофонда, перспек-
тивных и рекомендованных к использованию на Северо-Востоке Нечерноземья.
Цель исследований - выделить из мирового генофонда яровой мягкой пшеницы источники для селекции на продуктивность и качество зерна.
Материал и методы. Исходным материалом для изучения послужили 45 генотипов яровой мягкой пшеницы, поступивших из ВИР в 2009 году. Изученный набор представлен образцами из России (32 сорта), Казахстана (4), Германии (2), Китая (7). В качестве стандартов использовали раннеспелый сорт Ирень и среднеспелый сорт Симбирцит. Исследования проводили на опытном поле НИИСХ Северо-Востока. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесугли-нистая, сформированная на эллювии пермских глин. Предшественник - чистый пар. Под предпосевную культивацию вносили
азотно-фосфорно-калийное удобрение из расчета N45P45K45 д.в. на 1 га. В 2011-2012 гг. посев проводили в первую пятидневку мая, в 2013 г - 28 апреля. Учеты, наблюдения и оценки в период вегетации выполняли согласно методическим указаниям [2]. На естественном фоне в период эпифитотийного развития болезней проводили оценку поражения сортов грибными болезнями (мучнистая роса, бурая ржавчина, септориоз) в соответствии с общепринятыми методами. [3]. На искусственных инфекционных фонах в фазу цветения и молочной спелости определяли процент поражения пыльной и твердой головней [4]. Анализ структуры урожая проводили по 20 растениям. Содержание белка и клейковины в зерне определяли на приборах «Inframatic 8620» и «Glutomatic». Дисперсионный анализ проводили по методике [5].
Результаты и их обсуждение. Агроклиматические условия в годы проведения исследований были контрастными по тепло- и влагообеспеченности в вегетативный и генеративный периоды роста и развития растений.
Условия 2011 года отличались хорошей тепло- и влагообеспеченностью растений на протяжении практически всего вегетационного периода, раннеспелые генотипы завершили вегетацию за 74-75 суток, среднеспелые - за 76-78 суток.
В 2012 году отмечена низкая влаго-обеспеченность растений в период «всходы-выход в трубку» - осадков выпало 48 мм, или 70% от средней многолетней величины. Формирование и налив зерна проходили в условиях повышенной влажности (123% от климатической нормы). Раннеспелые и среднеспелые сорта завершили вегетацию соответственно за 81-82 и 83-88 суток.
Таблица 1
Раннеспелые генотипы коллекционного питомника 2011-2013 гг.
Колос Масса 1000 зерен, г Урожайность Содержание в зерне, %
№ кат. ВИР Сорт Происхождение Вегетационный период, сут число зерен, шт. масса зерна, г Масса зерна с растения, г г/м к стандарту, % белок клейковина
62633 Ирень (стандарт) Свердловская обл. 74 29 1,0 1,5 36 248 - 15,9 37,2
64880 Линия 3672h Иркутская обл. 77 40 1,3 2,1 33 348 140 12,9 30,4
64882 Линия 2 77 31 1,2 1,7 38 341 138 12,2 26,1
64881 Линия 3691h -«- 76 31 1,0 1,6 33 267 108 14,2 30,2
64877 Селена Красноярский край 77 34 1,1 1,7 34 259 104 13,5 30,1
64876 Бирюса -«- 76 31 1,1 1,7 35 270 108 12,8 29,3
64875 Солянская -«- 76 30 1,0 1,8 35 252 102 12,8 28,1
64867 Новосибирская 44 Новосибирская обл. 77 32 1,3 2,0 41 274 110 14,4 30,8
64869 Кинельская 61 Самарская обл. 77 23 0,9 1,4 37 340 137 14,1 32,6
64871 Челяба 75 Челябинская обл. 77 30 1,1 1,5 38 244 98 16,1 34,6
64860 Омская 21 Омская обл. 77 26 0,9 1,4 36 252 101 14,4 29,8
64883 Актюбе 19 Казахстан 77 28 1,1 1,8 37 240 97 13,9 28,0
64885 Актюбе 92 -«- 75 31 1,2 1,8 38 237 95 13,8 37,7
64888 Nandu Германия 77 37 1,4 1,8 36 263 106 13,2 29,2
64891 PS 90 Китай 77 32 1,1 2,0 35 248 100 14,6 34,0
НСР05 - 8 0,4 0,8 5 152 - - -
Согласно исследованиям [6] сумма осадков в месяц, предшествующий колошению, менее 40 мм эквивалентна засухе. В 2013 году за этот период выпало 24 мм осадков, гидротермический коэффициент составил 0,68 (ГТК<1 - сильный недостаток влаги). Засушливые условия повлияли на продолжительность вегетации яровой пшеницы, у раннеспелых сортов она составила 69-72 суток, у среднеспелых - 74-78 суток.
В среднем за годы исследований вегетационный период раннеспелого стандарта Ирень составил 74 суток, урожай зерна -248 г/м2. За 75-77 суток завершили вегетацию 29 генотипов, из них 14 отличались высокой урожайностью (237-348 г/м2) (табл. 1).
Урожайностью выше 300 г/м2 отличались раннеспелые сорта: Линия 3672И, Линия 2, Кинельская 61. Высокоозерненный
колос (>30 зерен) имели 9 сортов (табл. 1), эти же сорта характеризовались высокой массой зерна с колоса (1,0-1,4 г). Крупное зерно (от 37 до 41 г) сформировали 6 генотипов, среди них выделяется сорт Новосибирская 44 (масса 1000 зерен 41 г). Все раннеспелые генотипы характеризовались высоким содержанием белка (12,2-16,1%) и клейковины (26,1-37,7%). Максимальное содержание сырого протеина отмечено у сорта Челяба 75, максимальное содержание сырой клейковины у стандарта Ирень и сорта Актюбе 92.
Вегетационный период среднеспелого стандарта Симбирцит за три года исследований в среднем составил 80 суток, урожай зерна - 297 г/м2. За 78-80 суток завершили вегетацию 15 генотипов с урожайностью от 156 до 340 г/м2 (табл. 2).
Таблица 2
Среднеспелые генотипы коллекционного питомника 2011-2013 гг.
« Колос ГО ж Урожайность Содержание в зерне, %
№ кат. ВИР Сорт Происхождение Вегетационны период, сут число зерен, шт. масса зерна, г Масса зерна с растения, г р е з съ съ съ 8 с асМ г/м к стандарту, % белок клейковина
64548 Симбирцит (стандарт) Ульяновская обл. 80 31 1,2 1,7 42 297 100 12,8 30,3
64853 Тимер Татарстан 78 34 1,3 1,9 37 165 56 16,4 49,0
64900 Ленинградская 6 Ленинградская обл. 80 27 0,9 1,4 32 156 52 15,4 38,4
64859 Новосибирская 91 Новосибирская обл. 78 30 1,1 1,7 32 222 75 14,4 30,8
64866 Лубнинка -«- 78 30 1,2 1,7 38 237 80 13,1 26,1
64878 Соановская 4 -«- 78 29 1,1 1,6 37 211 71 12,9 29,3
64879 Соановская 5 -«- 79 31 1,1 1,7 36 245 82 13,3 29,4
64855 Александрина -«- 78 25 1,0 1,7 39 259 87 13,9 24,5
64872 Челяба Степная Челябинская обл. 78 31 1,0 1,7 34 278 93 13,3 27,6
64861 Рикс Тюменская обл. 78 29 1,2 1,6 39 252 84 12,7 34,8
64862 Авиада 2 -«- 79 33 1,3 1,6 38 200 67 13,6 31,5
64863 Дуэт Черноземья -«- 78 31 1,4 2,4 44 256 86 13,6 30,8
64874 Саяногорская Красноярский край 78 28 1,2 1,9 41 329 111 12,1 25,0
64852 Башкирская 28 Башкорто стан 78 32 1,3 1,9 41 340 114 14,2 33,4
64887 Степная 2 Казахстан 78 28 1,2 1,7 42 156 52 13,0 30,6
64873 Германия 78 38 1,4 1,9 36 252 84 13,1 31,0
НСР05 - 11 0,5 1,0 6 180 - - -
Высокой урожайностью зерна отличались сорта Саяногорская (329 г/м2) и Башкирская 28 (340 г/м2). По озерненности колоса (33-38 шт.) выделялись сорта Тимер, Авиада 2, Attis, по продуктивности колоса и растения - Дуэт Черноземья (соответственно 1,4 и 2,4 г). По массе 1000 зерен преимущество имели Симбирцит, Степная 2, Дуэт Черноземья. Качество зерна среднеспелых образцов было высоким, содержание протеина составляло от 12,1 до 16,4%, содержание клейковины - от 25,0 до 49,0%. Все изученные в 2011-2013 годы генотипы характеризовались высокой устойчивостью к полеганию и осыпанию (5 баллов). Поражение мучнистой росой и бурой ржавчиной на естественном фоне не превышало 7 баллов, септориозом поражалось от 5 до 10% листовой поверхности. Сорт Кинельская 61 поражался твердой головней.
Большинство выделенных генотипов уже включены в систему простых и сложных ступенчатых и насыщающих скрещиваний.
Выводы. В качестве источников высокой урожайности зерна следует использовать раннеспелые сорта: Линия 3672^ Линия 2, Кинельская 61, Новосибирская 44, среднеспелые сорта: Симбирцит, Саяногорская, Башкирская 28. Высокой продуктивностью
главного колоса характеризовались: Линия 3672h, Дуэт Черноземья (Россия), Nandu, Attis (Германия). Крупное зерно формировали сорта Новосибирская 44, Симбирцит, Дуэт Черноземья, Саяногорская, Башкирская 28, Степная 2. В селекции на качество зерна следует использовать сорта с высоким содержанием белка и клейковины: Ирень, Челяба 75, Ак-тюбе 92, Тимер, Ленинградская 6, PS-90.
Список литературы
1. Бебякин В.М., Волкова Л.В., Лыскова И.В. Технологическая ценность зерна сортов яровой пшеницы, сформированной в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны // Агро XXI. 2009. №7-9. С.17-18.
2. Методические указания по изучению мировой коллекции пшеницы. Л.,1977. 28 с.
3. Гешеле Э.Э. Методическое руководство по фитопатологической оценке зерновых культур. Одесса, 1971. 178 с.
4. Кривченко В.И. Изучение устойчивости зерновых культур и расового состава возбудителей головневых болезней. Методические указания. Л., 1978. 107 с.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1968. 336 с.
6. Ацци Дж. Сельскохозяйственная экология. М.: Колос, 1959. 455 с.
Variety of a collection of All-Russia institute of plant industry as sources of valuable properties in selection of spring soft wheat
Korjakovtseva L., Volkova L., Kharina A.
The selection work on spring soft wheat on North-East of Non-Chernozem zone of Russia is oriented on creating of high-yield varieties suitable for the food purposes. At an assessment of varieties the priority value is returned to such tags, as length of a growth season, productivity of an ear and plant (including grain yield of an ear and grain size), contents of protein and gluten in a grain, resistance to illnesses, widespread in region. For looking up of the donors of the indicated properties with the purpose of its incorporation in the selection program 45 varieties of spring wheat of a different ecology-geographic origin obtained from a world collection of All-Russia institute of plant industry were studied. Early-ripe and midseason varieties forming stable high grain yield in years with contrast weather conditions are selected as a result of three-year researches: a Line 3672h, Line 2, Kinelskaja 61, Novosibirskaja 44, Simbircid, Sajanogorskaja, Bashkirskaja 28. Variety Line 3672h, Duet Chernozemja, Nandu, Attis are the sources of productivity of a main ear; Novosibirskaja 44, Simbircid, Duet Chernozemja, Sajanogorskaja, Bashkirskaja 28, Stepnaja 2 are the sources of grain size. For selection on grain quality the variety having high protein and gluten contents are advised: Iren, Chelaba 75, Leningradskaja 6, Actube 92, Timer, PS-90.
Key words: spring soft wheat, growth season, meteorological conditions, productivity, structure, crude protein, crude gluten
