CC BY
9УДК 633.11 «324»:631.5
ВДОСКОНАЛЕННЯ Д1АГНОСТИКИ СТ1ЙКОСТ1 СОРТ1В ОЗИМИХ КУЛЬТУР ДО АБ1ОТИЧНИХ ФАКТОР1В ЗОВН1ШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Л. I. Улич, кандидат сльськогосподарських наук,
Л. П. Бочкарьова, кандидат сльськогосподарських наук
Укранський 1нститут експертизи сорт'в рослин
Постановка проблеми. Останым часом на планер в^^чаеться змЫа клн мату (глобальне потеплЫня), яке розтяг-неться ще тривалий час [1]. Це в повнм мiрi стосуеться i нашоТ краТни. Нинi не тiльки в степовм, але й усiх грунтово-^матичних зонах почастiшали несприя-тливi й екстремальн фактори та стресовi явища (пов^ряы i фунтовi посухи, спека, холод, рiзкi перепади температур, нерiв-номiрнiсть вологозабезпечення по фазах росту й розвитку та етапах органогенезу рослин та ЫшО, як негативно, а часто i згубно впливають на рослини [ 2, 3 ].
Одержання високоТ i стабтьноТ врожайностi озимоТ пшеницi, особливо в несприятливих i екстремальних умовах, у велиюй мiрi залежить вiд адаптивних властивостей i рiвня опiрностi рослинних органiзмiв несприятливим чинникам се-редовища. Вони проходять державну квалiфiкацiйну експертизу i за комплексом господарсько-цЫних ознак i характеристик заносяться до Державного реестру сор^в, придатних для поширення в УкраТы, згодом використовуються у ви-робництв^ з них формують нацiональнi сортовi ресурси i ведеться насiнництво.
Адаптивн властивостi вiдповiдних сортiв характеризують здатнють рослин повноцiнно здiйснювати своТ основы жит-тевi функцiТ в несприятливих умовах зов-нiшнього середовища й утворювати гос-подарсько-цiнний урожай [4, 5]. Генетич-но зумовлена стмкють рослин до стресiв сприяе адаптацп рослинного органiзму до мiнливих умов навколишнього середовища (рiзноманiтнi ^матичы, погоднi та стресовi змiни), пщтриманню нормально! життедiяльностi, а також активному пе-
ребудовуванню своТх фiзiологiчних функ-цiй вiдповiдно до цих змЫ. Завдяки адап-тацiТ пiдтримуеться сталють внутрiшнього стану органiзму навiть у тому випадку, якщо параметри деяких чинниюв навколишнього середовища виходять за меж1 оптимальних. Проблема адаптацп набу-вае великого практичного значення, коли вщбуваеться його Ытенсивна денатура^я i забруднення продуктами дiяльностi лю-дини, якi вимагають напруження адапта-цiйних сил органiзму. Тому важливо знати основнi показники, як характеризують стiйкiсть рослин до тих чи Ыших несприятливих чинниюв.
Найважливiшi генетично зумовле-нi адаптивн властивостi сортiв, якi пщля-гають експертизi на придатнiсть до поширення, е визначальними i прюритет-ними при Тхнiй реестрацiТ та мають дуже важливу господарсько-економiчну цЫ-нiсть для товаровиробникiв. Наприклад, морозо-1 зимостшксть озимих культур. Випадки загибелi озимих вiд вимерзання в УкраТн бувають досить часто (майже один раз на десять роюв). Останым часом вони почастшали - частково посiви гинуть у середньому один раз у Автора року [6-9]. Так, за 60 роюв (1950-2010 ) загибель в^^чалася 36 разiв. Найбть-шою вона була в 1956 р.- 47,3%, 1960 -45,8, 1976 - 41,6, 2003 р. - 85% [ 6 ].
На зимостмкють великий вплив мають загальний рiвень культури земле-робства i цiльовi агротехычы заходи, а саме: кращi попередники, вчасний i якю-ний обробтек Грунту, дотримання оптимальних строюв сiвби i норм виаву, гли-бина загортання насiння, дози i строки
внесення добрив та стввщношення в них основних елемен^в живлення.
Проте нав^ь належне дотримання агротехнолопй не завжди забезпечуе но-рмальну перезимiвлю рослин. Визнача-льними бувають генетична основа i бю-логiчнi властивостi сор^в. Створенi за цими властивостями сорти мають неод-наковий ступiнь стмкостк Аналiз показуе, в товарообiгу ще знаходиться частина сор^в пшеницi озимо! i3 середньою i ни-зькою морозо- i зимостiйкiстю, якi в не-сприятливi для перезимiвлi роки можуть повнютю загинути або зрщжуватися, на-носити значнi збитки товаровиробникам i суспiльству. Культивувати в основних зонах кратни слiд сорти з пщвищеною та середньою морозо- i зимостiйкiстю, оцн неною не нижче шести балiв, або Д якi при належному загартуваннi витримують температуру на глибинi вузла кущЫня до - 17,0-18,0° С.
Несприятливi фактори i вкрай жо-рст умови осiнньо-зимового i весняного пер^в 2002/2003 рр. дали змогу вияви-ти значну диференцiацiю сортiв за зимо-i морозостiйкiстю. Повнiстю загинули або значно зрщились сорти: Обрм, Струмок, Безоста 1, Донська натвкарликова, Китв-ська 7, Леля, Мироывська 27, Мирхад, Мирич, Миронiвська 33, Мироывська ранньостигла, Федорiвка, Херсонська остиста, Циганка, Херсонська 86, Одеська 162 тощо у багатьох закладах експертизи рiзних грунтово-^матичних зон.
Посухо- i жаростйксть. Останым часом у бтьшосл фунтово-^матичних зонах звичайним явищем стали фунтова i повiтряна посухи. У степовм зонi через кожн два-три роки, лiсостеповiй i полюь-кiй - кожнi три-п'ять роюв бувають посухи i суховiT [10]. У двадцятому стол^т до-сить посушливими були 1918, 1937, 1950, 1968, а катастрофiчно посушливими -1934 i 1946 рр. Вже з початку ниншнього столiття жорстк посухи та iншi екстрема-льн явища спостерiгались у 2003 i 2007 рр. Прояви посухи вщбуваються за тривало! вiдсутностi опадiв на фон висо-ких температур. За В. Ф. Сайко нав^ь у районах з достатым зволоженням фунту за 8-10 денно! вщсутност опадiв лiтньою порою у фунт створюеться дефiцит во-логи, а тривалша вiдсутнiсть опадiв ви-кликае пересихання орного i нижнiх ша-
рiв, у яких зосереджена основна маса кореыв рослин пшеницi [11]. Внаслщок цього порушуеться водопостачання рослин, виникае водний дефiцит, уповть-нюються ростовi процеси й нагрома-дження оргаычноТ речовини, починають-ся рiзноманiтнi порушення у фотосинтезi й життедiяльностi, формуеться череззе-рниця й пустоколосся, що веде до недобору врожаю, а Ыколи й до загибелi по-сiвiв, як це було в^^чено в багатьох ре-гiонах УкраТни 2003 i 2007 рр. Перюдичы посухи призводять до великих економiч-них збиткiв. ВщчутноТ шкоди завдае посу-ха нав^ь у порiвняно вологозабезпече-них твычних i захiдних регiонах краТни. Ниы, за глобального потеплiння i змЫи клiмату, iз-за недостатнього вологозабе-зпечення агро^матичы умови майже на вай територiТ УкраТни в бiльшостi роюв стали несприятливими.
Детальними дослiдженнями за-кладiв експертизи державноТ системи охорони прав на сорти рослин виявлено сортовi властивост стiйкостi рослин до посухи. Встановлено, що не вс сорти пшениц озимоТ в однаковiй мiрi реагують на прояви посух, нестачу вологи. В умо-вах фунтовоТ i повiтряноТ посух спостерн гаеться значна диференцаця сортiв за реакцiею на посушливi явища. Частина з них потерпають, знижуючи продуктив-нiсть. За сувороТ посухи 2007 р. у сортв Василина, Дальницька, Елегiя, Зустрiч, Миронiвська 67 вiдмiчалися втрата тур-гору, скручування листюв у денн часи i вiдновлення вранцi. У сортв Бiлоснiжка, Бiлоцеркiвська напiвкарликова, ^бовча-нка, Землячка одеська, Спiванка, Батько, Веста, Дар Луганщини, Мироывська 67, Доля, Дальницька, Победа 50, Мироыв-ська ранньостигла передчасно жовтти i вiдмирали листки нижнього ярусу, всиха-ли верхiвки усiх листкiв, спостер^алась нерiвномiрнiсть по фазах росту i розвит-ку, невирiвнений стеблостiй. У дуже при-гнiченому станi знаходились вщнесеы до посухостiйких сорти Вдала, Селянка, Тронка, Харус, а також Ренан, Победа 50, Доля, Копилiвчанка, Люна, Мироывська ранньостигла, Василина, Дар Луганщини, Диканька.
Сучасний стан питання. На да-ний час морозостмкють пшениць, якi про-ходять державну квалiфiкацiйну експер-
тизу, Держсортслужба проводить згщно з договорами в установах НААН Укра'ши. Можливе визначення дано!' властивост, згiдно з проведенням тендеру, в 1нститут фiзiологiï' рослин i генетики НАН Укра'ши. Проте проведення даного дослщження поза рамками закладiв експертизи сортiв рослин мае ряд суттевих недолiкiв i супе-речить чинному вiтчизняному законодав-ству. Основними з них можна вважати таю :
- дослщження сортв на морозо-стiйкiсть в шших закладах Держсортслу-жби не дае можливост забезпечити дiе-вий контроль за надмним збереженням селекцмного матерiалу, зразки якого надсилаються для визначення морозо-стiйкостi. У закладах, як проводять данi дослiдження, можливе несанкцюноване використання залишкiв насiння селекцй них зразкiв. Особливо це стосуеться за-рубiжних сортiв, коли порушуються вимо-ги Закону Укра'ши Про охорону прав на сорти рослин й УПОВ;
- зв™ про вивчення зимостмкост озимих культур направляються в Держ-сортслужбу лише пюля перезимiвлi (у травнi-червнi). Краще !'х надавати пiсля кожного проморожування зразюв: у сiчнi, лютому та остаточний - пюля перезимiв-лi. Це дало б можливють мати постмну iнформацiю про стан перезимiвлi озимих;
- вартють проведення дослiджень зразюв досить висока. 1з-за цього аналн зуються лише сорти озимих пшениць, ячменю, тритикале i жита. Немае можли-востi проводити квалiфiкацiйну експерти-зу на придатнiсть до поширення сортiв i гiбридiв рiпаку озимого та озимих сортв, занесених до Реестру. Визначення моро-зостiйкостi зареестрованих озимих сортв щороку в конкретних агро^матичних i погодних умовах при певних рiвнях зага-ртування рослин дасть змогу мати дан про стан озимих на початку, в середин та в кшц зими, що вкрай необхщно для оперативного прийняття вщповщних рн шень по коригуванню структури посiвних площ.
Оцнку посухо- i жаростйкост'! сорт'в заклади експертизи сортв рослин на нинiшньому етап проводять за по-льовими вiзуальними спостереженнями стану рослин пiд час посухи, рiвня проду-ктивностi сортв з урахуванням окремих
елементiв структури урожаю тощо. В. В. Шелепов та iншi в^^чають, що чим менше зниження урожайностi у перюд посухи, тим вища посухостiйкiсть [6].
Варто вщм^ити, що оцiнка стмко-стi до посухи за абсолютною урожайню-тю сортiв у посушливi роки не завжди е надмною, оскiльки вона визначаеться багатьма морфоагробюлопчними влас-тивостями певних генотипiв. За твер-дженням Генкеля П. А. сорти менш стiйкi, але володiючi високим потенцiалом уро-жайностi, можуть у посушливi роки фор-мувати урожайнють не нижчу, нiж висо-копосухостiйкi, але менш родючi [4].
^м того, величина абсолютно!' стмкост вiдповiдного генотипу може часто змшюватися пiд впливом тих чи шших умов зовнiшнього середовища, у якому ростуть i розвиваються рослини, тому, оцшюючи сорти, краще орiентуватися ще й на вщносну стмкють. Бiльшiсть вче-них i селекцiонерiв единi у тому, що об'ективна оцшка посухостiйкостi е над-звичайно складним процесом у селекцп' посухостмких сортiв, особливо за глобального потеплшня i змiн клiмату [6].
Важливо також зважити, що стре-совi i несприятливi фактори дють безси-стемно, проявляються не в ус роки, тому за перюд державно!' експертизи на при-датнють сортiв до поширення не завжди з'являються умови для вивчення стмкост сортв до стресових впливiв. Отже, оцши-ти сорт можна лише при проявi конкретних факторiв. Якщо за час експертизи несприятливi фактори не проявилися, то сорт рееструеться на пiдставi вiзуальних спостережень i рiвня урожайностi за перюд дослщжень. Вони ж частше не можуть повнiстю характеризувати рiвень стiйкостi. Тому до Реестру сортв можуть попадати недостатньо дослщжен сорти з низькою посухо- i жаростмкютю, якi не задовольнятимуть вимог товаровиробни-кiв.
Виконання цих завдань можна ви-рiшити за впровадження фiзiологiчних, бiохiмiчних та модельних методiв дiагно-стики рiвня ст1йкост1 рослин. Бтьшють з них проводиться у лабораторних та ла-бораторно-польових умовах. Дослщження за програмою вщдту пюляреестрацм-них дослiджень у 2008-2009 рр. проведем Бiлоцеркiвською сортодослiдною
стан^ею з визначення жаро- i посухостй KOCTi сор^в пшеницi озимо!' за допомо-гою приладу „Туpгopoмip 1". Результати засвщчили, що oдеpжанi дан е наближе-ними до польово!' oцiнки, проведено!' за загальноприйнятими методами прояву жорстко!' посухи у 2007 р.
Для надмншо!' i об'ективншо!' oцiнки cтiйкocтi дoцiльнo добирати комплекс вcебiчних фiзioлoгiчних, лаборато-pнo-аналiтичних i польових метoдiв, про-ведення яких можливе лише в спе^алн зoванiй лабораторп', де oцiнка посухос-тiйкocтi здiйcнюетьcя шляхом визначення проростання наання i росту стеблового папнця у розчинах ocмoтикiв, що iмiтують нестачу вологи; гiдpoлiзу крохмалю у клн тинах кореневого чохлика молодих проростов; водоутримуючо!' здатнocтi тканин рослин при !'хньому виcушуваннi; водного дефщиту. Шляхом cпiвcтавлення й уза-гальнення pезультатiв декiлькoх метoдiв можна одержати ймoвipнiшi oб'ективнi показники спйкосл рослин до cтpеciв. При цьому oцiнку cтiйкocтi copтiв до несприятливих чинниюв середовища можна за потреби проводити щороку у piзнi фа-зи розвитку рослин, незалежно вщ природного прояву названих фактopiв. Результати аналiзiв доцтьно використову-вати при виpiшеннi питання щодо зане-сення copтiв до Реестру.
Аналiзуючи стан дocлiджуванoгo питання з метою вдосконалення оцЫки адаптивних властивостей сор^в при проведены квалiфiкацiйнoï експертизи на пpидатнicть до поширення в Укра!'ы, ви-никае потреба у створены в Укра'шському Ыститут експертизи copтiв рослин лабораторп' дiагнocтики cтiйкocтi copтiв рослин до стресових впливiв. ^м oцiнки морозо- i зимocтiйкocтi, посухо- i жаро-cтiйкocтi польових культур, лабopатopiя зможе проводити oцiнку холодо- i моро-зocтiйкocтi copтiв польових культур, стй кocтi озимих до зимових вщлиг, випрн вання, льодово!' кipки, вимокання та Ы-ших несприятливих фактopiв. Тому проблема боротьби зi стресовими умовами i спйкосл copтiв до посухи мае велике за-гальнодержавне теоретичне i практичне значення.
Тому мета проведення квалiфiка-цмно!' експертизи забезпечити нoвi заходи дiагнocтики cтiйкocтi copтiв рослин до
абютичних фактopiв середовища; систе-мне, глибоке i вcебiчне вивчення найва-жливiших адаптивних властивостей та Ыших господарсько-корисних ознак, якi необхщно враховувати за реестрацп' сор-^в, формування нацioнальних сортових pеcуpciв i оргаызацп наciнництва.
Для втiлення у життя поставлено!' мети варто провести ряд оргаызацмних захoдiв, розробити цтьову програму реа-лiзацiï пpiopитетнoгo напряму "Запрова-дження метoдiв oцiнки сор^в на cтiйкicть до абioтичних фактopiв середовища при здiйcненнi квалiфiкацiйнoï експертизи со-pтiв рослин на придатнють до поширення в Укра!н та виконання системи добору адаптованих сор^в". У нм кpiм дiагнoc-тики спйкосл рослин загальноприйняти-ми методами передбачити лабораторно-фiзioлoгiчнi й модельн методи, що спри-ятимуть забезпеченню добору copтiв з високими адаптивними властивостями для оргаызацп конкурентоспроможного моыторингу зареестрованих copтiв.
EKOHOMi4Ha ефективнють. Вплив природних фактopiв та piзних захoдiв аг-poтехнiки на стьськогосподарсью росли-ни е комплексним. Видтення та оцЫю-вання значущocтi окремих фактopiв чи агpoзахoдiв у юнцевм чаcтцi врожаю до-вoлi складнк Але роль сорту як основно!' складово!' вpoжайнocтi за останне твсто-лiття зросла вiд 5 до 20%. ^м того, при своечасному сортооновленн та сортоза-мiнi ттьки за рахунок добору copтiв з по-кращеними адаптивними властивостями валовий збip зернових можна збтьшити на 25-30%.
Дoбip у Реестр сор^в з високими адаптивними властивостями, гарною мо-розо- i зимостмкютю, посухо- i жаростй кютю, cтiйкicтю до cтpеciв, хвороб та шю-дникiв створить передумови для формування ефективнших нацioнальних сортових ресурав. За рахунок дiевoгo моыто-рингу i впровадження в товарооб^ copтiв, cтiйких до абютичних фактopiв середовища, можна пщвищити уpoжайнicть зернових культур на 0,5-0,6 т/га i валовий збip зерна по кра!н на 7,5-9,0 мтьйоыв тонн.
Висновки. Впровадження нових захoдiв дiагнocтики cтiйкocтi copтiв рослин до абютичних фактopiв середовища дасть можпивють:
- системно, глибоко i всебiчно до-слщжувати найважпивiшi адаптивнi влас-тивост сортiв рослин, iншi господарсько-корисн ознаки, пiдвищувати надiйнiсть i якють квалiфiкацйноï експертизи, яка буде враховуватись за реестрацп сортiв;
- порiвняно швидко i достатньо надiйно за проведення квалiфiкацiйноï експертизи i пюляреестрацйного сорто-вивчення з великоï ктькосл дослщжува-них сортiв виявити найспйкш до стресо-вих впливiв, як в найповнiшiй мiрi вщпо-вщають потребам суспiльства, провести ïх класифкацю за групами стiйкостi, по-рiвняти iз сортами-класифiкаторами, якi доцiльно враховувати при формуванн нацiональних сортових ресурав;
- коректно оцiнювати сорти з адап-тивним потенцiалом, цiнними ознаками i особливостями формувати стабтьы сор-товi ресурси, якi б забезпечували посту-пальне зростання прибутковостi якост зерна та продуктовоï незалежностi кра!'-ни.
Використана лiтература:
1. Барков, В. О. О погоде. /
B. О. Барков. // Зерно, 2007. - № 10. -
C.118-121.
2. Улич, Л. I. Строки авби озимо1 пшениц в умовах змши ^мату. / Л. I. Улич. - К.: Вюник аграрно1 науки, 2007. - № 10. - С. 26-29.
3. Улич, Л. I. Урожайнють нових сортв пшениц озимо1 (Triticum aestivum L.) залежно вщ строюв авби. / Л. I. Улич, М. М. Корхова, О. А. Котинша. // Сорто-вивчення та охорона прав на сорти рос-лин: науково-практичний журнал. - К., 2009. - № 9. - С. 91-95.
4. Генкель, П. А. Физиология жа-ро- и засухоустойчивости растений. / П. А. Генкель. - М.: Наука, 1982. - 279 с.
5. Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям: методическое руководство. / Под ред. Г. В. Удовенко.- Ленинград,1988. - 228 с.
6. Шелепов, В. В. Морфология, биология, хозяйственная ценность пшеницы. / В. В. Шелепов, В. М. Маласай [и другие]. - Мироновка, 2004. - С.149-168.
7. Моргун, В. В. Мутационная селекция пшеницы. / В. В. Моргун, В. Ф. Ло-гвиненко. - К.: Наукова думка, 1995. -662 с.
8. Моргун, В. В. Зимо- и морозостойкость современных сортов озимой пшеницы. / В. В. Моргун [и другие]. // Физиология и биохимия культурных растений. - К., 2000. -Том 32, № 4 - С. 255260.
9. Литвиненко, М. А. Вплив строюв авби i сублетальних зимових температур на виживанють та врожайнють озимо1 пшениц. / М. А. Литвиненко, С. П. Лифе-нко [та шш^. - Вюник аграрно1 науки, 2004.- № 5. - С. 27-31.
10. Нетю, I. Посуха - урок на май-бутне. / I. Нетю. // Пропозиця, 2007. -№ 9. - С. 48-51.
11. Сайко, В. Ф. Устойчивость земледелия: проблемы и пути решения. / В. Ф. Сайко. - К.,1993. - 320 с.
УДК 633.11 «324»: 631.5 Улич Л. I., Бочкарьова Л. П. Вдоскона-лення дiагностики стмкост сортв озимих культур до абютичних факторiв зовнш нього середовища. / Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. // М-во а грарно1 пол^ики та продовольства Укра-ши, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, Украшський шститут експертизи сортв рослин; шеф-ред. Мель-н и к С. I. [та ш.]. - К., 2010. - № 2 (12).
Обфунтовано доцльнють ство-рення в Украшському шститут експертизи сортв рослин лаборатор^ дiагностики спйкосл сортв до абютичних факторiв середовища. Проведення квалiфiкацiйноï експертизи на придатнють сортв до поширення забезпечити новими пщходами i заходами дiагностики стiйкостi сортiв рослин за системного, глибокого i всебiчно-го вивчення найважливших адаптивних властивостей.
Ключовi слова: сорт, дослщжен-ня, дiагностика, стiйкiсть рослин, пшени-ця, фактори абютичы, експертиза квалн ф i кацйна, урожайнiсть, властивостi адаптивна реестрацiя сортiв. УДК 633.11 «324»: 631.5 Улич Л. И., Бочкарева Л. П. Совершенствование диагностики устойчивости сортов озимых культур к абиотическим факторам внешней среды. / Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. // М-во аграрно1 пол^ики та продовольства Укра-ши, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, Украшський шститут екс-
пертизи сор^в рослин; шеф-ред. Мельник С. I. [та iH.]. - К., 2010. - № 2 (12).
Обосновано целесообразность со-
здания в Украинском институте экспертизы сортов растений лаборатории диагностики устойчивости сортов к абиотическим факторам среды. Проведение квалифицированной экспертизы на пригодность сортов к распространению обеспечит новыми подходами и приемами диагностики устойчивости сортов растений. Системное, глубокое и всестороннее изучение наиболее важных адаптивных признаков сортов учитывать при решении вопроса о занесении сорта в Реестр, формировании национальных сортовых ресурсов и организации семеноводства. УДК 633.11 «324»: 631.5 Ulych, L., Bochkariova, L. Improvement of Diagnostics of Winter Wheat Varieties Resistance to Abiotic Environment Factors. / УДК 631.526.32:634.1.11:634.1.13
Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. // М-во аграрной' пoлiтики та про-довольства Укра'ни, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, Укра'нсь-кий Ыститут експертизи сор^в рослин; шеф-ред. Мельник С. I. [та Ы.]. - К., 2010. - № 2 (12).
Expediency explanation is provided for foundation in the Ukrainian Institute for Plant Variety Examination of Winter Wheat Varieties Resistance to Abiotic Environment Factors Diagnostics Laboratory, as well as for examination of varieties on their suitability for dissemination to provide new approaches and techniques of plant varieties resistance diagnostics; for systematic, in-depth and comprehensive studying of the most important adaptive features of plant varieties, which to take into account when registering varieties, national varietal resources formation and seed production organization.
