Адаптивность коллекционных образцов озимой пшеницы по урожайности зерна

В условиях нестабильности и непредсказуемости погодных факторов, характерных для Западной Сибири, предъявляются повышенные требования к созданию сортов озимой пшеницы [1]. В этом плане возрастает роль исходного селекционного материала, прежде всего из коллекционного питомника, оценка которого направлена на выделение наиболее перспективных образцов [2; 3].

Стратегию дальнейшего повышения потенциала урожайности зерна озимой пшеницы представляет улучшение стабильности сортов при выращивании в различных условиях окружающей среды [4]. Считается, что интенсивный отбор по одному признаку снижает общую приспособленность. Поэтому необходимо уделять большее внимание сочетанию высокой продуктивности селекционных форм с устойчивостью к негативным биотическим и абиотическим факторам окружающей среды [5].

Важна роль именно адаптивных сортов с повышенной экологической пластичностью [6]. Всестороннюю оценку адаптивных свойств исследуемого материала позволяет провести комплексное использование разных методов [7].

Цель наших исследований – выделение наиболее перспективных коллекционных образцов озимой мягкой пшеницы с учетом их адаптивности.

Материалы и методы

Изучение коллекции озимой пшеницы осуществляли в 2022–2024 гг. на полях лаборатории селекции озимых культур Омского аграрного научного центра (ФГБНУ «Омский АНЦ») сотрудники данной лаборатории при участии аспиранта Ю.О. Пугачевой и ее руководителя Л.А. Кротовой из Омского аграрного университета им. П.А. Столыпина. Посев проводили сеялкой ССФК-7М в конце августа – начале сентября на делянках площадью 3 м2. Стандарт – сорт Омская 4; располагался через 15 номеров. Повторность однократная. Норма высева – 5 млн всхожих зерен/га. Предшественник – чистый пар. Уход за посевами заключался в междурядных прополках механизировано и вручную при появлении сорняков. Уборку осуществляли комбайном «Winter Steger Classic». В опытах руководствовались методическими указаниями по изучению мировой коллекции пшеницы [8]. В соответствии с ними проводили фенологические наблюдения; оценивали перезимовку, устойчивость к полеганию и к болезням (мучнистая роса, бурая ржавчина).

При расчете НСР использована методика частого расположения стандартов, по значениям которых определяется данный показатель [9].

Для оценки адаптивных свойств использованы высокопродуктивные коллекционные образцы. Они имеют следующее географическое происхождение: стандарт Омская 4 – из Омска; Волжская С1 – из Ульяновска; Ростовчанка 3 – из Ростова-на-Дону; Аридна, Синтетик Короганка – из Белгорода; Khorevytsya, Chugyrinka, Lasurna, Gestiya, Kyivs'ka ostista, Roksolana – из Украины.

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 1 (57) AGRONOMY

При изучении адаптивности коллекционных образцов использованы разные методы. Коэффициент вариации (V) определен по Б.А. Доспехову [10]; генетическая гибкость (Y min + Y max / 2) – по А.А. Гончаренко [11]; фактор стабильности (SF) – по D. Lewis [12]; гомеостатичность (Hom) и селекционная ценность (Sc) – по В.В. Хангильдину, Н.А. Литвиненко [13].

При ранжировании учитывали рекомендации П.П. Мальчикова, А.А. Вьюшкова [14], присваивавших место (ранг) сорту в каждом методе адаптивности. В последующем ранги сорта суммировались, и к лучшим относили сорта с меньшей суммой рангов. Мы считаем более удобным подход, предложенный С.С. Мозговым, И.В. Пантюховым, В.В. Келер [6] с расчетом среднего ранга сорта. Наименьшее значение среднего ранга соответствует самому высокому положению сорта при оценке его адаптивности.

Погодные условия оценивали по значению гидротермического коэффициента (ГТК). Его расчет проводили для периода возобновление весенней вегетации – восковая спелость (май-июль). В сравнении с нормой климатических наблюдений (ГТК = 1,01) очень засушливым определен 2022 г. (ГТК = 0,52), засушливым – 2023 г. (ГТК = 0,78), а избыточно влажным – 2024 г. (ГТК = 2,08). Самым благоприятным считается 2024 г., поскольку благодаря большому количеству выпавших осадков и оптимальному температурному режиму у большинства номеров коллекции отмечена высокая урожайность зерна. Однако в этом же году происходило сильное полегание посевов озимой пшеницы, столь не характерное для предыдущих лет исследований. А повышенная влажность зерна и переувлажнение почвы сдерживали сроки уборки.

Результаты исследований

Разброс значений урожайности зерна в наших опытах был следующим: в 2022 г. – от 282 до 512 г/м2, в 2023 г. – от 195 до 403 г/м2, в 2024 г. от 418 до 632 г/м2 (рисунок).

Погодные условия не оказывали существенного влияния на варьирование урожайности зерна изученного набора коллекционных образцов: в 2022 г. – V = 18,4 %, в 2023 г. – V = 20,0 % и в 2024 г. – V = 14,5 %. Отмечено некоторое снижение изменчивости урожайности в избыточно влажном 2024 г., однако согласно методике Б.А. Доспехова [10], значения коэффициентов вариации по годам опытов соответствуют среднему уровню.

В опытах все коллекционные образцы достоверно превосходили стандарт по урожайности зерна в среднем за три года испытаний (табл. 1). Наиболее урожайными были образцы Синтетик (431 г/м2) и Lasurna (421 г/м2). Также можно выделить образцы Ариадна (405 г/м2), Khorevytsya (402 г/м2) и Kyivs'ka ostista (400 г/м2).

Средний уровень изменчивости урожайности по годам отмечен только у образцов Lasurna (V = 16,8 %) и Ариадна (V = 18,5 %), у остальных изучаемых номеров проявилась значительная изменчивость (V >20 %).

При расчете генетической гибкости (Ymin + Ymax / 2) предпочтение получают номера с более высокими значениями. По данному показателю в наших опытах выделились образцы Kyivs'ka ostista (444), Chugyrinka (436) и Lasurna (434).

Фактор стабильности направлен на поиск номеров с уровнем, близким к 1. Таких генотипов не выявлено. Относительную стабильность, в сравнении с другими образцами, имели Gestiya (SF = 1,38), Ариадна (SF = 1,44) и Короганка (SF = 1,47).

Расчет гомеостатичности и селекционной ценности подразумевает выявление номеров с высоким уровнем значимости. В данном коллекционном наборе значительное опережение по гомеостатичности проявил образец Ариадна (Hom = 13,86). Лучшими по селекционной ценности оказались образцы Ариадна (Sc = 272), Roksolana (Sc = 252) и Kyivs'ka ostista (Sc = 235).

Таблица 1

Урожайность зерна и показатели адаптивности коллекционных образцов озимой пшеницы, 2022–2024 гг.

Образец	Урожайность, г/м2	V, %	Y min +Y max / 2	SF	Hom	Sc
Омская 4, стандарт	319	28,6	338	1,67	6,56	191
Gestiya	369	27,5	372	1,38	7,77	155
Roksolana	369	30,9	345	1,88	8,72	252
Короганка	380	22,5	384	1,47	4,54	156
Chugyrinka	390	23,6	436	1,79	4,57	138
Волжская С1	391	23,2	390	1,62	7,18	201
Ростовчанка 3	398	23,6	420	1,52	6,96	208
Kyivs'ka ostista	400	50,2	444	2,44	3,54	235
Khorevytsya	402	39,6	384	2,01	3,94	200
Ариадна	405	18,5	406	1,44	13,86	272
Lasurna	421	16,8	434	1,70	4,50	160
Синтетик	431	51,0	414	3,24	1,93	133
НСР 05	43		–

AGRONOMY

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 1 (57)

^м 2022 г. м 2023 г. м 2024 г. ^^^^^^^м средняя

Рисунок . Урожайность зерна коллекционных образцов озимой пшеницы, г/м²

В наших опытах лучший средний ранг получил образец Ариадна – 2,5 (табл. 2), остальные образцы значительно отставали от него. По уровню значений среднего ранга их условно можно определить три группы: от 4,7 до 5,3 (Ростовчанка 3, Lasurna, Волжская С1); от 6,5 до 6,8 (Gestiya, Короганка, Chugyrinka, Kyivs'ka ostista, Roksolana); от 8,0 до 8,8 (Омская 4, Khorevytsya, Синтетик).

У образца Синтетик, который имел самую высокую среднюю за три года урожайность, наиболее низкий средний ранг (8,8). Это связано с его очень нестабильной по годам урожайностью (V = 51,0 %). Он был в числе лидеров в 2022 и 2024 гг. (465 и 632 г/м2 соответственно), но при этом показал абсолютно низкое значение в 2023 г. (195 г/м2).

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 1 (57)

AGRONOMY

Таблица 2

Ранжирование коллекционных образцов озимой пшеницы по урожайности и показателям адаптивности

Образец	Ранг						Средний ранг
	по урожайности	V	Y min +Y max / 2	SF	Hom	Sc
Омская 4	11	7	11	6	6	7	8,0
Gestiya	10	6	9	1	3	10	6,5
Roksolana	10	8	10	9	2	2	6,8
Короганка	9	3	8	3	8	9	6,7
Chugyrinka	8	5	2	8	7	11	6,8
Волжская С1	7	4	7	5	4	5	5,3
Ростовчанка 3	6	5	4	4	5	4	4,7
Kyivs'ka ostista	5	10	1	11	11	3	6,8
Khorevytsya	4	9	8	10	10	6	8,0
Ариадна	3	2	6	2	1	1	2,5
Lasurna	2	1	3	7	9	8	5,0
Синтетик	1	11	5	12	12	12	8,8

Ориентир только на уровень урожайности в селекционных исследованиях не всегда себя оправдывает. Именно при использовании различных показателей адаптивности возможно выделение наиболее ценного исходного материала [15]. Средний ранг позволяет среди группы высокопродуктивных коллекционных образцов выделить самые перспективные для последующей селекционной работы.

В наших опытах образец Ариадна (Белгород) оказался наиболее адаптивным по урожайности зерна в контрастных погодных условиях. Этот образец созревал на два дня раньше стандарта Омская 4 и был устойчив к полеганию (5 баллов) при высоте растения 82 см. Устойчивость к полеганию у стандарта в годы опытов составляла 3,6 балла при высоте растения 92 см. Образец Ариадна (Белгород) рекомендуется в качестве исходной формы для создания сортов озимой пшеницы в Омской области.

Заключение

Применение разных методов оценки адаптивности показало, что абсолютно высокое значение урожайности коллекционного образца не гарантирует проявление лучших адаптивных свойств. Важна стабильность урожайности по годам. Образец Ариадна (Белгород), уступая по абсолютной средней за три года урожайности двум номерам коллекции, имел лучший средний ранг, рассчитанный на основе комплекса значений параметров адаптивности. Данный образец может быть использован в селекции озимой пшеницы в качестве исходной формы.