CC BY
161
пляющихся поколениях могут оказаться гетерозиготными, что приведет к необходимости повторного отбора и снизит эффективность селекции.
Библиографический список
1. Современное состояние сорта гороха: урожайность и содержание белка / И. В. Кондыков [и др.] // Зерновое хозяйство России. - 2010. - № 5(11). - С. 17-20.
2. Алехин, В. Т. Тактика борьбы с вредителями гороха / В. Т. Алехин, И. Н. Иванова // Защита и карантин растений. -
2010. - № 4. - С. 52-54.
3. Изменчивость и наследование количественных признаков мягкой яровой пшеницы в контрастных эколого-климати-ческих условиях Западной Сибири и Северного Казахстана //
В. В. Пискарев [и др.] / ГНУ СибНИИРС СО Россельхозакаде-мии. - Новосибирск, 2010. - 160 с.
4. Мазер, К. Биометрическая генетика / К. Мазер, Дж. Джинкс - М. : Мир, 1985. - 463 с.
5. Программа работ селекционного центра Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства на период 2011 - 2030 гг. / под ред. чл.-кор. РАСХН Р. Н. Рутца // Рос. акад. наук. Сиб. регион. отд-ие СибНИИСХ. - Новосибирск, 2011. - 203 с.
6. Сорта сельскохозяйственных культур селекции ГНУ СибНИИСХ / отв. ред. Р. И. Рутц. - Омск : Вариант-Омск,
2011. - 116 с.
7. Омельянюк, Л. В. Селекционная ценность сортов гороха / Л. В. Омельянюк // Доклады РАСХН. - 2006. - № 1. - С. 6-9.
8. Озякова, Е. Н. Урожайность и особенности формирования симбиотического аппарата у сортообразцов зернобобовых культур в южной лесостепи Западной Сибири : автореф. дис... канд. с.-х. наук: 06.01.05 / Е. Н. Озякова. - Тюмень, 2009. -19 с.
9. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. - М. : Агропромиздат, 1985. - 352 с.
10. Griffing , J. B. Concept of general and specific combining ability in relation of diallel crossing systems / J. B Griffing // Austral J. Biology Science. — 1956. — Vol. 9. — P. 463 — 493.
11. Жученко, А. А. Экологическая генетика культурных растений / А. А. Жученко. — Кишинёв : Штиинца, 1980. — 588 с.
12. Цильке, Р. А. Методика оценки исходного материала по комбинационной способности в диаллельных скрещиваниях : метод. реком. / Р. А. Цильке, Л. П. Присяжная. — Новосибирск, 1979. - 29 с.
13. Омельянюк, Л. В. Создание и изучение исходного материала в селекции гороха для южной лесостепи Западной Сибири : автореф. дис...канд. с.-х. наук : 06.01.05 / Людмила Валентиновна Омельянюк. - Омск, 1998. — 15 с.
14. Сырьева, Т. Л. Комбинационная способность сортов гороха в разных экологических зонах : дис...канд. с.-х. наук : 06.01.05 : Т. Л. Сырьева. - Омск, 1986. - 16 с.
ОБУХОВА Анастасия Владимировна, аспирантка кафедры экологии и биологии.
ПОПОЛЗУХИНА Нина Алексеевна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (Россия), заведующая кафедрой экологии и биологии. ОМЕЛЬЯНЮК Людмила Валентиновна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (Россия), доцент кафедры землеустройства.
КАДЕРМАС Ирина Геннадьевна, аспирантка кафедры экологии и биологии.
Адрес для переписки: е-таП: snewok87@inbox.ru
Статья поступила в редакцию 11.09.2012 г.
© А. В. Обухова, Н. А. Поползухина, Л. В. Омельянюк, И. Г. Кадермас
УДК 63311 А. В. ПИНКАЛЬ
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина
ЗИМОСТОЙКОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ К ПОЛЕГАНИЮ ГИБРИДОВ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ
Особенности климатических условий южной лесостепи Западной Сибири негативно сказываются на возможности выращивания в области сортов озимых зерновых культур, созданных и пригодных для выращивания в других климатических зонах страны. В статье приведены некоторые результаты работы по созданию исходного материала для селекции сорта озимой тритикале, устойчивого к неблагоприятным факторам окружающей среды и пригодного для выращивания в зоне южной лесостепи Западной Сибири.
Ключевые слова: тритикале, селекция, зимостойкость, устойчивость к полеганию.
Озимые культуры имеют важное значение в увеличении производства зерна. В основных районах возделывания они дают более высокие урожаи зерна, чем яровые. Озимые культуры при хорошем развитии с осени лучше, чем яровые, используют весенние запасы влаги и питательных веществ. Вес-
ной они быстро наращивают вегетативную массу и меньше страдают от весенних засух.
При ранней уборке появляется возможность более тщательно подготовить почву для последующих культур. Возделывая озимые культуры, можно часть полевых работ перенести на осень, благодаря чему
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012
Ш
*
О
00
го
о.
£
га
о.
щ
^■Осадки, мм, Температура воздуха, С Рис. 1. Средние многолетние данные по среднесуточной температуре воздуха и количеству осадков
значительно снижается напряженность в период весеннего посева.
Важное значение в повышении урожайности имеет внедрение зимостойких, высокопродуктивных, короткостебельных, устойчивых к полеганию сортов.
На долю озимых культур приходится около 38,5% всего валового сбора зерна, такой удельный вес их в зерновом балансе страны недостаточен. Повышение урожайности и расширение посевных площадей этих культур — важные резервы увеличения производства зерна [1].
В зимний и ранневесенний периоды озимые хлеба часто подвергаются различным неблагоприятным внешним воздействиям, которые приводят к частичному изреживанию или полной гибели посевов. Устойчивость растений к неблагоприятным условиям перезимовки зависит от их зимостойкости и морозостойкости, а также от закалки [2].
Устойчивость к полеганию — еще одно из важнейших требований к сортам озимых культур, которое возрастает в условиях интенсивного земледелия. Полегание отрицательно сказывается на уровне и качестве урожая зерна, нередко снижая его на 30-50% и затрудняя механизированную уборку. В летний период при обильном выпадении осадков отмечается массовое полегание озимых культур в районах их возделывания [3].
Одним из направлений в решении проблемы увеличения производства зерна в Сибирском регионе является создание и внедрение в сельскохозяйственное производство новых высоко адаптированных сортов озимых культур.
Озимый клин в Сибирском регионе должен составлять не менее 15-20% от общего посева зерновых. Ориентированность земледелия преимущественно на яровые культуры создаёт крайнюю напряжённость в технологическом процессе уборки и посева. Наиболее полно соответствуют условиям короткого периода вегетации в Сибири озимые культуры, уборка которых происходит при благоприятных условиях, что способствует получению зерна более высокого качества. Одной из перспективных культур для возделывания в регионе является озимая тритикале [4].
Тритикале — пшенично-ржаной гибрид, представляющий собой новый ботанический род. Эта культура получена в результате скрещивания озимой ржи, мягкой и твердой пшеницы. Она сочетает в себе положительные качества пшеницы и ржи и является перспективной культурой для получения хлебопекарной муки, крахмала, солода, производства комбикормов.
Успешно возделывать эту культуру можно в районах, где выращивают озимую пшеницу и рожь. Основные посевные площади в России под тритикале сосредоточены на Северном Кавказе, в Центральночерноземной и Нечерноземной зонах.
Мировым лидером по возделыванию тритикале является Польша, где под нее отводят 840 тыс. га, или 9,6% всех посевов зерновых. Средняя урожайность тритикале (на зерно) в Польше — 3,0 т/га. Планируется дальнейшее расширение ее площадей до 1,2 млн га. Среди стран СНГ 1-е место по площадям под тритикале занимает Белоруссия (более 350 тыс. га, или 15-17% посевной площади).
В России под урожай 2005 г. тритикале была посеяна также на площади более 350 тыс. га. Рост пло-
Таблица 1.1
Схема прямых скрещиваний в питомнике гибридизации
Материнские формы Отцовские формы
Авангард Полесский 40 № 411
Омская х х х
Алтайская 2 х х х
Алтайская 3 х х х
Таблица 1.2
Схема обратных скрещиваний в питомнике гибридизации
Материнские формы Отцовские формы
Омская Алтайская 2 Алтайская 3
Авангард х х х
Полесский 40 х х х
№ 411 х х х
Сорт, комбинация Высота растений, см Устойчивость к полеганию, балл
2009 г. 2010 г. 2011 г. 20092011 гг. 2009 г. 2010 г. 2011 г. 20092011 гг.
Омская ^)* 107,4 109,0 141,8 119,4 3 5 3 4
Омская х № 411** 95,1 103,4 129,2 109,2 4 5 3 4
Омская х Полесский 40 73,7 84,5 98,8 85,7 4 5 4 4
Омская х Авангард 69,1 83,4 94,4 82,3 5 5 4 5
Алтайская 2 109,4 104,2 132,1 115,2 4 5 4 4
Алтайска 2 х № 411 91,4 87,3 127,1 101,9 4 5 4 4
Алтайская 2 х Полесский 40 75,7 71,3 100,8 82,6 5 5 4 5
Алтайская 2 х Авангард 67,7 69,6 93,2 76,8 5 5 4 5
Алтайская 3 115,4 98,5 140,9 118,3 3 5 3 4
Алтайская 3 х № 411 96,6 91,9 126,2 104,9 4 5 3 4
Алтайская 3 х Полесский 40 76,5 70,8 98,7 82,0 4 5 4 4
Алтайская 3 х Авангард 69,1 68,8 85,6 74,5 5 5 4 5
№ 411 69,4 77,7 100,6 82,6 5 5 4 5
№ 411 х Омская 96,2 94,5 127,0 105,9 4 5 4 4
№ 411 х Алтайская 2 96,6 89,8 133,3 106,6 4 5 4 4
№ 411 х Алтайская 3 99,5 97,6 134,1 110,4 4 5 4 4
Полесский 40 56,7 64,4 100,3 73,8 5 5 4 5
Полесский 40 х Омская 70,5 74,5 110,0 85,0 5 5 4 5
Полесский 40 х Алтайская 2 78,3 72,2 97,9 82,8 5 5 4 5
Полесский 40 х Алтайская 3 76,0 82,9 103,5 87,5 5 5 4 5
Авангард 50,0 61,5 81,1 64,2 5 5 4 5
Авангард х Омская 77,3 68,4 92,2 79,3 5 5 4 5
Авангард х Алтайская 2 72,6 71,4 95,3 79,8 5 5 4 5
Авангард х Алтайская 3 70,3 66,8 91,8 76,3 5 5 4 5
* St — обозначение сорта-стандарта в опытах ** х — символ скрещивания
щадей продолжается, и можно прогнозировать, что в ближайшие годы тритикале займет 500-600 тыс. га. Наибольшие ее площади сосредоточены в Белгородской, Воронежской, Волгоградской, Ростовской областях, а также в Краснодарском и Ставропольском краях. В перспективе тритикале должна занимать не менее 10% в структуре зернового клина в южных регионах и до 15% — в более северных.
Растущий интерес к этой культуре в мире и в нашей стране вызван большими ее возможностями в связи с нарастанием засушливости и других аномальностей климата. А это становится проблемой в земледелии.
Заметную роль начинает играть тритикале при выращивании зеленой массы и производстве сенажа. Сорта тритикале кормового направления способны при среднем уровне плодородия сформировать до 45 т/га зеленой массы, а их реализованный потенциал урожая — 70-90 т/га.
Во многих странах мира интенсивно совершенствуют технологии использования зерна тритикале.
Естественно, основное его количество потребляется как главный компонент комбикормов. В Польше разработана специальная технология переработки зерна тритикале, позволяющая использовать его до 80% в рационе при откорме свиней и бройлеров. В целом в этой стране 63% валового сбора зерна тритикале используется в животноводстве, 22% — в хлебопечении и кондитерском производстве. В Белоруссии примерно 50% зерна тритикале потребляется в животноводстве, а другие 50% — в бродильном производстве (пиво, спирт).
В России тритикале используют в производстве комбикормов (для свиней, бройлеров и др.) и спирта (его выход из зерна тритикале на 3-5% больше, чем из пшеницы и других зерновых). Большие перспективы в применении муки из тритикале в качестве основного компонента сырья в кондитерском производстве (печенье, бисквиты, рулеты, кексы, крекеры и др.), при приготовлении «быстрых завтраков». Особое место тритикале занимает при изготовлении диетического хлеба для лиц, страда-
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012
Сорт, комбинация Зимостойкость, балл Перезимовка, %
2009 г. 2010 г. 2011 г. 20092011 гг. 2009 г. 2010 г. 2011 г. 20092011 гг.
Омская ^) 5,0 3,1 3,7 3,9 97,3 50,5 58,8 68,9
Омская х № 411 3,7 3,7 4,2 3,9 93,4 63,1 56,9 71,1
Омская х Полесский 40 5,0 3,2 4,2 4,1 96,5 55,9 58,8 70,4
Омская х Авангард 5,0 3,5 4,2 4,2 84,2 64,9 61,3 70,1
Алтайская 2 5,0 3,4 3,7 4,0 80,8 68,9 55,6 68,4
Алтайска 2 х № 411 5,0 3,2 5,0 4,4 93,5 58,2 51,3 67,7
Алтайская 2 х Полесский 40 5,0 3,8 5,0 4,6 95,2 66,7 53,8 71,9
Алтайская 2 х Авангард 3,7 3,0 3,7 3,5 97,4 53,1 56,3 68,9
Алтайская 3 5,0 3,5 3,7 4,1 76,9 64,3 49,4 63,5
Алтайская 3 х № 411 5,0 4,3 3,4 4,2 93,7 76,1 53,1 74,3
Алтайская 3 х Полесский 40 5,0 4,0 5,0 4,7 81,1 73,3 55,0 69,8
Алтайская 3 х Авангард 5,0 3,8 4,2 4,3 84,3 68,8 71,3 74,8
№ 411 3,0 2,8 3,4 3,1 62,6 46,0 50,0 52,9
№ 411 х Омская 5,0 3,3 4,2 4,2 98,4 57,7 53,1 69,7
№ 411 х Алтайская 2 5,0 4,1 4,2 4,4 99,3 72,7 56,9 76,3
№ 411 х Алтайская 3 5,0 4,0 4,2 4,4 98,0 77,2 56,9 77,4
Полесский 40 3,0 3,4 3,4 3,3 54,0 60,1 37,5 50,5
Полесский 40 х Омская 5,0 4,2 3,7 4,3 100,0 69,7 52,5 74,1
Полесский 40 х Алтайская 2 5,0 4,1 3,7 4,3 100,0 76,6 55,6 77,4
Полесский 40 х Алтайская 3 5,0 3,5 3,7 4,1 95,8 67,6 54,4 72,6
Авангард 2,0 3,5 3,0 2,8 25,6 45,5 40,6 37,2
Авангард х Омская 5,0 4,0 4,2 4,4 95,7 84,3 51,9 77,3
Авангард х Алтайская 2 5,0 4,3 5,0 4,8 95,3 74,0 54,4 74,6
Авангард х Алтайская 3 3,7 4,0 4,2 4,0 81,2 62,0 63,8 69,0
ющих нарушением обмена веществ. Широкое распространение постепенно получают хлебобулочные изделия, выпекаемые из муки нескольких злаков (с участием тритикале).
В настоящее время мировая коллекция насчитывает более 90 сортов яровых и озимых форм тритикале.
Наиболее распространенные в Российской Федерации сорта тритикале: Авангард, Алтайская 4, Амфидиплоид 206, Антей, Башкирская, Водолей, Гермес, Конвейер, Короткостебельная, Немчинов-ский 56, Омская, Патриот, Привада, Ставропольский 5, Торнадо, Юбилейная. Всего зарегистрировано в Госреестре 50 сортов, из них три сорта — тритикале яровая: Укро, Ульяна, Ярило.
Урожай тритикале в России в 2008 г. — 10,1 млн т, что на 4% выше, чем в 2007 г. (9,7 млн т) [1].
В Сибирском регионе наиболее актуальным представляется селекция озимой тритикале на зимостойкость и устойчивость к полеганию. Наличие этих свойств предполагает и сохранение высокого уровня урожайности у лучших образцов, поскольку гибель растений при перезимовке и потери зерна при массовом полегании невосполнимы [5].
Кроме недостатка влаги, в Западной Сибири имеют место и другие факторы, ограничивающие продуктивность растений яровых и озимых культур — это медленное прогревание почвы, резкие колебания температуры, особенно в начале вегетации, и короткий вегетационный период. Для озимых особенно опасными являются низкие температуры в период перезимовки, возвраты холодов и раннелетняя засуха.
На летний период в южной лесостепи Омской области приходится большая часть среднегодовой суммы осадков, выпадающей в зоне. Однако летние осадки, часто ливневого характера, распределяются неравномерно. Большинство осадков приходится на период созревания тритикале (рис. 1), вызывая полегание растений. Поэтому немаловажным направлением в селекции озимой тритикале является селекция на устойчивость к полеганию. В южной лесостепи ежегодно отмечается дефицит влаги в почве, что, однако, не является критическим фактором, препятствующим выращиванию озимой тритикале в регионе.
Уже существующие сорта озимой тритикале, созданные в том числе и для возделывания в Западной
Сибири, не могут успешно возделываться в Омской области, поскольку они значительно изреживаются в процессе зимовки и, по причине высокорослости, сильно полегают под обильными летними осадками.
С целью создания исходного материала для селекции нового зимостойкого и устойчивого к полеганию сорта озимой тритикале в 2008 году на опытном поле Омского государственного аграрного университета была проведена гибридизация с участием 6 родительских форм. В результате проведенных ре-ципрокных скрещиваний с участием сибирских зимостойких сортов и короткостебельных и устойчивых к полеганию инорайонных сортов были получены 18 гибридных комбинаций (табл. 1.1 и 1.2). Данная схема скрещивания была выбрана с учетом того, что зимостойкость и устойчивость к полеганию должны быть в равной степени присущи районированным сортам озимой тритикале. Помимо этого планировалось проследить влияние материнской цитоплазмы на наследование у полученных гибридов признаков устойчивости к неблагоприятным факторам среды в системе прямых и обратных скрещиваниях.
В качестве родительских форм были использованы три сорта сибирской селекции: Алтайская 2, Алтайская 3 (Алтайский НИИСХ), Омская (ОмГАУ) и три сорта инорайонной селекции: № 411 (Украина), Полесский 40 (Белоруссия), Авангард (Краснодарский НИИСХ). Родительские пары были подобраны по эколого-географическому принципу.
Зимостойкость родительских форм и полученных гибридов определялась визуально по пятибалльной шкале (методика ВИР, предложенная Юрьевым В. Я.). Процент перезимовки высчитывался исходя из отношения количества перезимовавших растений к количеству взошедших. Перед уборкой также была проведена глазомерная оценка номеров на устойчивость к полеганию, которая также определялась визуально по пятибалльной шкале.
Контрастность метеорологических условий в годы проведения исследований (2009 — 2011гг.) позволила всесторонне изучить признаки устойчивости гибридов озимой тритикале к неблагоприятным факторам среды (табл. 2.1 и 2.2).
Устойчивость к полеганию, как родительских форм, так и полученных гибридов, варьировала и зависела как от высоты растений, так и от количества и характера осадков, выпавших в летний период. В среднем по опыту самыми высокорослыми и менее устойчивыми к полеганию были сорта сибирской селекции, и лишь некоторые гибриды, при создании которых данные сорта были использованы в качестве материнской формы. Использование в качестве материнской формы короткостебельных сортов отразилось в значительном снижении высоты растений и увеличение уровня устойчивости к полеганию. Использование же короткостебельных сортов в качестве отцовской формы на снижении высоты сказывалось в меньшей степени.
Наибольшим уровнем зимостойкости, превышающим значение показателя сорта-стандарта,
отличались гибридные комбинации, в качестве материнской формы при создании которых были использованы сорта инорайонной селекции (обратные комбинации). Гибриды с участием местных зимостойких сортов в качестве материнской формы (прямые комбинации) также имели балл зимостойкости, превышающий уровень сорта-стандарта Омской, однако их показатели были ниже.
Анализ данных по уровню перезимовки также показал преимущество гибридов, полученных в обратных комбинациях, потерявших за зиму в среднем 25% растений, в то время как потери гибридов в прямых комбинациях составили в среднем около 30%. Потери при перезимовке среди родительских форм сибирской селекции составили в среднем 33%, среди инорайонных форм, от 48 до 63%.
Таким образом, как следует из данных исследования, использование короткостебельных родительских форм в селекции на устойчивость к полеганию представляется весьма эффективным, как и применение прямых и обратных скрещиваний при выборе перспективных родительских форм в селекции на зимостойкость. Полученные гибридные комбинации проходят отборы и используются в лаборатории селекции пшеницы и озимой тритикале ОмГАУ в качестве исходного материала для селекции нового сорта озимой тритикале.
Библиографический список
1. Характеристика тритикале // Агрохолдинг Союз [электронный ресурс]. / Ростов-на-Дону. — Режим доступа: http:// agrogold.ru/harakteristiki_tritikale_tritikale (дата обращения: 20.03.2012).
2. Викулова, Л. В. Влияние погодных условий на перезимовку растений озимой пшеницы и тритикале / Л. В. Викулова // Сибир. вестник с.-х. науки. — 1985. — № 1. — С. 27 — 33.
3. Грабовец, А. И. Состояние и направления селекции тритикале / А. И. Грабовец // Тритикале России : сб. материалов заседания секции тритикале РАСХН, 8-10 июля 1999 г. / Донской зональный НИИ, Северо-Донецкая гос. с.-х. опыт. станция. — Ростов-на-Дону, 2000. — С. 6—12.
4. Озимые хлеба в Омской области. — Омск, 1985. —
С. 3-4.
5. Селекция озимого тритикале в Омской области / В. М. Трипутин [и др.] // Тритикале России : сб. материалов заседания секции тритикале РАСХН, 8-10 июля 1999 г. / Донской зональный НИИ, Северо-Донец. гос. с.-х. опыт. станция. — Ростов-на-Дону, 2000. — С. 48 — 53.
ПИНКАЛЬ Анна Викторовна, младший научный сотрудник лаборатории селекции пшеницы и озимого тритикале.
Адрес для переписки: e-mail: pink-anna@ya.ru
Статья поступила в редакцию 26.06.2012 г.
© А. В. Пинкаль
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (114) 2012 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
