Адаптированность сортов озимой пшеницы в условиях Поволжья и вклад генотипа в формирование качества зерна

Актуальность оптимизации и интенсификации селекционного процесса обусловлена возросшими требованиями народного хозяйства к селекции не только как к науке, но и как к отрасли производства (1). Селекционные программы должны быть ориентированы на создание адаптивных сортов и форм зерновых культур, характеризующихся стабильностью по основным признакам урожайности и качества зерна (24). В связи с этим целью наших исследований была оценка качества зерна, вклада генотипа и факторов среды в формирование качества урожая, а также пластичности и стабильности сортов, представляющих селекционный и производственный интерес.

Методика . Объектом исследований служили следующие сорта озимой пшеницы: Гостианум 237, Лютесценс 230, Саратовская 8, Саратовская 90, Мироновская 808, Донская безостая, Виктория 95 и Губерния. Погодные условия в период активной вегетации растений озимой пшеницы (май-июль) различались по годам проведения полевых экспериментов: 1991, 1992, 1995, 1996, 1998, 1999 — засушливые; 1993, 1994, 1997, 2000, 2001 — влажные. Полевые опыты проводили в селекционном севообороте НИИ сельского хозяйства Юго-Востока (Саратов); схема посева — общепринятая в конкурсном сортоиспытании.

Содержание клейковины в муке определяли на приборе Giutomatiс 2200 фирмы Falling Number (Швеция), качество — по показаниям ИДК-1. О физических свойствах теста судили по упругости (Р) и удельной работе деформации теста (W), измеряемых на альвеографе Susteme M. Chopin (Франция). При оценке хлебопекарных качеств учитывали объемный выход и пористость хлеба. Сезонные эффекты определяли по сопряженности ( r ) между одноименными показателями зерна урожая разных лет, пластичность — по коэффициенту регрессии ( b i ), стабильность — по коэффициенту вариации ( V ) и дисперсии относительно регрессии — S²d i (5).

Результаты . Генотип-средовые взаимодействия по содержанию клейковины в муке в условиях влажных лет статистически доказаны в 50 % случаев. По всем же остальным показателям качества зерна из года в год менялись места или ранги исследованных сортов озимой пшеницы, что может служить прямым доказательством очень сильного генотип-средового взаимодействия.

В засушливые годы сезонные эффекты проявлялись также довольно четко. При сравнении одноименных оценок зерна урожая за 10 лет (в различных сочетаниях) установлено, что сопряженность ( r ) по показателю ИДК-1, упругости теста (Р) и силе муки (W) была значимой только в 13,3 % случаев, а по таким характеристикам, как P/L, объемный выход и пористость хлеба, — в 6,7 % случаев. Сопряженность показателей по содержанию клейковины в муке, полученной из зерна разных лет, была статистически недостоверной. Справедливости ради отметим, что критические значения коэффициента корреляции на 5 % уровне значимости были довольно высокими ( r = 0,811) из-за небольшой выборки.

Влияние фактора «годы» на формирование качества зерна озимой пшеницы в общей сумме влияния всех других факторов, определяющих величину и разнообразие признака, было преобладающим (табл. 1). Что же касается влияния генотипа, то оно оказалось статистически недостоверным. Обращает на себя внимание очень высокая доля случайных факторов по показателям хлебопекарных качеств.

1. Оценка вклада фиксированных и случайных факторов в формирование качества зерна различных сортов озимой пшеницы в условиях Поволжья (%)

Показатель	Фактор
	«генотип» ( n = 6)	«год» (10 лет)	случайный	«генотип» ( n = 8)	«год» (5 лет)	случайный
Содержание клейковины в
муке	8,6	80,1*	11,3	8,1	83,4*	8,5
Показатель ИДК-1	18,2	49,5*	32,3	17,8	47,5*	34,7
Упругость теста (Р)	19,5	54,8*	25,7	28,3	43,2*	28,5
Упругость/растяжимость
теста (P/L)	7,5	67,1*	25,4	8,6	73,9*	17,4
Удельная работа деформации
теста (W)	16,5	59,3*	24,2	23,6	49,3*	27,0
Объемный выход хлеба	5,5	51,2*	43,3	16,2	35,0*	48,8
Пористость хлеба	7,3	37,8*	54,9	18,4	16,1	65,5
* Р < 0,05.

При обработке результатов технологической оценки зерна восьми сортов урожая 1996-2000 годов выявлена высокая вариабельность ( V) по содержанию клейковины в муке и показателям физических свойств теста, оцениваемым по альвео-грамме (табл. 2). Зависимость фенотипической изменчивости по качеству клейковины и объемному выходу хлеба от условий года была выражена в меньшей степени. Следовательно, в селекционном отношении эти признаки представляют б о льшую ценность.

Одной из основных задач селекции является, как известно, повышение адаптивного потенциала вновь создаваемых сортов и гибридов. Оценка сортов как исходного материала необходима и для обоснования перспективных схем экологического испытания. Расчеты показали, что многие из исследуемых нами сортов практически не различались по пластичности, оцениваемой по коэффициенту регрессии ( b i ), так как отклонения значений последнего от единицы в большинстве случаев были недостоверными. Изменение признаков у таких сортов будет в точности следовать за изменением условий года.

Высокая пластичность по отношению упругости теста к его растяжимости (P/L) характерна для сорта Мироновская 808, у растений которого высокая отзывчивость на улучшение условий вегетации сочеталась со стабильностью соотношения P/L (см. табл. 2). Условия года не оказывали влияния на удельную работу деформации теста (W) у таких сортов, как Гостианум 237 и Лютесценс 230. Можно предположить, что у этих сортов по сравнению с другими в неблагоприятных условиях выращивания показатели будут выше. Вместе с тем сорта Гостианум 237 и Лютесценс 230 являются малоперспективными из-за отсутствия адекватного отклика на улучшение условий выращивания. У сортов Гостианум 237 и Саратовская 90 b_i существенно отклонялся от единицы по объемному выходу хлеба, наблюдалась слабая реакция на изменение условий среды, поэтому эти сорта

• 2.    Пластичность и стабильность различных сортов озимой пшеницы по содержанию и качеству клейковины, физическим свойствам теста, силе муки и объемному выходу хлеба (1996-2000 годы)

Статистический показатель	Гостианум 237	Лютесценс 230	Саратовская 8	Мироновская 808	Донская безостая	Саратовская 90	Виктория 95	Губерния
V	25,0	С о д е р ж а н и е к л 18,3                  26,4		е й к о в и н ы в м у к е 27,4                       18,6		20,5	39,6	24,5
b i	0,92	0,82	1,11	1,24	0,79	0,88	1,28	0,96
S2d i	14,6*	10,7*	2,1*	8,9*	11,5*	1,9*	10,8*	4,6*
V	19,6	12,4	П о к а з а т 15,8	е л ь И Д К-1 11,5	15,3	14,3	9,8	12,0
b i	2,10	1,27	–0,03	0,77	1,67	0,83	0,39	1,01
S2d i	42,7*	37,4*	65,6	4,0*	25,0*	3,2*	67,4	34,7
V	49,4	46,0	У п р у г о с т ь т е с т а (P) 47,2                    40,4		24,7	33,5	33,4	40,2
b i	1,32	1,23	1,18	1,82	0,59	1,58	0,58	–0,30
S2d i	925,3	856,2	1833,4	486,0*	1138,9	622,8	4996,3	1519,6
V	84,4	О т н о ш е н и е у 70,9	п р у г о с т и т е с 65,2	т а к е г о р а с т я ж и м о с т и (P/L) 68,9                      53,3		59,5	77,8	58,8
b i	1,18	1,27	0,50	1,84**	1,11	1,40	0,57	0,14
S2d i	1,39	0,21*	3,92	0,18*	0,94	0,23*	6,84	3,38
V	47,1	44,6	С и л а м у к и (W) 45,8                    56,5		41,5	42,4	65,9	43,5
b i	0,48**	0,43**	0,97	1,28	0,77	1,15	2,26	0,67
S2d i	431,1*	847,5	1194,5*	1337,9*	18389,7	405,9*	17036,8	4769,4
V	12,8	14,9	О б ъ е м н ы й 11,4	в ы х о д х л е б а 10,9	11,4	6,9	21,2	22,4
b i	0,19**	0,87	0,99	1,04	0,20	0,45**	2,04	2,17
S2d i	414,1	445,8*	10815,2	7294,6	8694,8	204,4*	3547,2*	15126,8

* S²d i значима на 5 % уровне.

** Отклонение от единицы значимо на 5 % уровне.

П р и м е ч а н и е. V — коэффициент вариации, %; b i — коэффициент регрессии; S ² d i — варианса стабильности (дисперсия).

будут выгодно выделяться в дискомфортных условиях и проигрывать при улучшении последних.

По стабильности формирования качества зерна, оцениваемой по дисперсии отклонений фактических данных от теоретических ( S²d i ), межсортовые различия оказались весьма существенными. Наименьшие отклонения от линии регрессии по содержанию клейковины в муке отмечены у сортов Саратовская 8 и Саратовская 90. По показателю ИДК-1, характеризующему упруго-вязкие свойства клейковины, S²d i была недостоверной у сортов Саратовская 8, Виктория 95 и Губерния; по критериям физических свойств теста (P, P/L, W) — у сортов Донская безостая и Губерния (см. табл. 2). Устойчивость сортов по объемному выходу хлеба оказалась наиболее выраженной у сорта Виктория 95.

Итак, на основании многолетних испытаний различных сортов озимой пшеницы в условиях Поволжья нами выявлены перспективные сорта для возделывания в регионе: Мироновская 808, характеризующийся высокой пластичностью по соотношению упругости и растяжимости теста (P/L), и Саратовская 90, имеющий повышенную устойчивость по большинству показателей качества зерна. Влияние генотипа на формирование качества зерна статистически не доказано.

Л И Т Е Р А Т У Р А

• 1.    Л и т у н П.П., Ш е в ч е н к о М.В., С у б о т а Г.М. Пластичность генотипов в экологических опытах простой структуры. В сб.: Селекция и семеноводство. Киев, 1982, 50: 11 -15.

• 2.    Б у р д у н А.М., Л о п а т и н а Л.М., Г у й д а А.Н. и др. Оценка экологической адаптивности сортов на ранних этапах селекции. В сб.: Теоретические и прикладные аспекты селекции и семеноводства пшеницы, ржи, ячменя и тритикале. Одесса, 1981: 169-173.

• 3.    Г у р ь е в Б.П., Л и т у н П.П., Б о н д а р е н к о Л.В. Теория и технология адаптивной селекции у зерновых культур. В сб.: Селекция и семеноводство. Киев, 1986, 60: 3-8.

• 4.    Б е б я к и н В.М. Экологическая устойчивость сортов и форм яровой твердой пшеницы по массе зерна с растения и зерновому уборочному индексу. Сел. и сем., 1993, 1: 28-30.

• 5.    E b e r h a r t S.A., R a s s e l W.G. Stability parameters for comparing varieties. Crop . Sci., 1966, 1: 36-40.

НИИ сельского хозяйства Юго-Востока,                      Поступила в редакцию 6

410010, Саратов, ул. Тулайкова, 7                                             ф_евр_аля 2004 _год_а

ADAPTATION OF WINTER WHEAT VARIETIES IN THE CONDITIONS OF VOLGA REGION AND GENOTYPE CONTRIBUTION TO FORMING OF GRAIN QUALITY

V.M. Bebyakin, A.I. Pryanishnikov, A.I. Sergeeva

S u m m a r y

The authors studied the genotype-habitat interrelations on determinants of technological properties of grain. The contribution of the genotype and the factor of habitat to forming of the grain quality of winter wheat was determined. The plasticity and stability of the varieties which are of selectional and technological interest were estimated. It was shown, that the greatest contribution to forming of grain quality makes the factor of «years», the influence of genotype do not proved. It was noted, that the varieties of winter wheat have slight differences in plasticity but they have precise ones in determinants of stability of grain quality.