Адаптивность образцов яровой пшеницы по элементам продуктивности в условиях Приенисейской Сибири

Автор: Полонский Вадим Игоревич, Сумина Алена Владимировна, Количенко Александр Александрович

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Статья в выпуске: 3, 2022 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования - определение адаптивного потенциала выращенных в различных условиях Приенисейской Сибири образцов яровой пшеницы по элементам продуктивности и анализ связи между показателями адаптивности образцов по этим признакам. Объектом исследования служили 24 образца яровой пшеницы, которые были выращены в трех географических пунктах: Красноярском крае, Республике Хакасия и Республике Тыва. Величины ГТК по этим пунктам соответственно составили: 1,50; 1,25; 0,93. У образцов пшеницы определяли величину массы 1000 зерен и продолжительность вегетационного периода. По каждому из данных признаков вычисляли 4 параметра адаптивности образцов пшеницы: коэффициент экологической вариации Cv, показатель стрессоустойчивости d, параметр гомеостатичности Hom, показатель уровня и стабильности сорта ПУСС. Установлено, что образцы пшеницы формировали наиболее крупное зерно в условиях Хакасии. Существенные различия по длине вегетационного периода наблюдались между пшеницей, выращенной в Хакасии и Туве: соответственно 93,5 и 83,2 сут. По наибольшему значению массы 1000 зерен для всех пунктов выделился сорт Оазис, а по максимальной скороспелости - образцы Новосибирская 15 и Новосибирская 16. Наименьшей величиной пластичности и наибольшим значением стабильности по массе 1000 зерен отличались сорта Чулымская, Омская краса, Лидер 80. Оптимальная величина адаптивности по продолжительности вегетационного периода была отмечена у образца Омская 44. Показано, что корреляционная связь между параметром пластичности Cv, определенным по массе 1000 зерен, с одной стороны, и таковым, найденным по продолжительности вегетационного периода, с другой, была положительной и существенной. Полученный результат позволяет предположить, что селекция пшеницы на повышенную стабильность по признаку «масса 1000 зерен» будет сопровождаться увеличением стабильности образцов по признаку «продолжительность вегетационного периода».

Еще

Triticum aestivum l, оценка, пластичность, стабильность, масса 1000 зерен, вегетационный период

Короткий адрес: https://sciup.org/140294661

IDR: 140294661 | DOI: 10.36718/1819-4036-2022-3-30-37

Текст научной статьи Адаптивность образцов яровой пшеницы по элементам продуктивности в условиях Приенисейской Сибири

Введение. В настоящее время одной из важнейших задач растениеводства является стабильное проявление элементов продуктивности по годам и географическим пунктам выращивания различных культур [1]. Для контрастного климата Приенисейской Сибири в течение вегетационного периода характерно наличие неблагоприятных факторов внешней среды, что приводит к уменьшению стабильности величины урожая и составляющих его элементов у сельскохозяйственных культур. Имеются работы, в которых авторы используют разнообразные количественные критерии адаптивности образцов для выявления перспективных форм, что отличаются малым варьированием уровня продуктивности и составляющих ее элементов в условиях резко континентального климата [2, 3]. При этом в большинстве указанных публикаций, как правило, рассматривается экологическая изменчивость образцов только по одному хозяйственно ценному признаку.

Сегодня опубликованы результаты исследований, касающиеся адаптивности образцов пшеницы, выращенных в условиях Сибири, по урожайности и элементам продуктивности [4, 5]. При этом данных о стабильности и пластичности сортов пшеницы по продолжительности вегетационного периода в литературе нам встре- тить не удалось. Отметим, что характер взаимосвязей между показателями адаптивности образцов пшеницы по продолжительности вегетационного периода и массе 1000 зерен также практически не изучен.

Цель исследования – определение адаптивного потенциала выращенных в условиях Приенисейской Сибири образцов яровой пшеницы по массе 1000 зерен и продолжительности вегетационного периода и анализ связи между показателями адаптивности образцов по этим признакам.

Объект и методы. В работе исследовали 24 образца яровой пшеницы, которую выращивали по черному пару в 2019 г. на полях трех государственных сортовых участков, расположенных в Приенисейской Сибири: Краснотуранском ГСУ (Красноярский край), Бейском ГСУ (Республика Хакасия) и Пий-Хемском ГСУ (Республика Тыва). Погодные условия в пунктах исследования были контрастными: в Пий-Хемском ГСУ – засушливые ( ГТК 0,93), в Краснотуранском ГСУ – влажные (ГТК 1,50), в Бейском ГСУ – близкие к нормальным (ГТК 1,25).

В полевых условиях регистрировали продолжительность вегетационного периода образцов пшеницы. После уборки растений в каждом образце определяли массу 1000 зерен по методике ВИР [6]. По каждому из указанных хо- зяйственно ценных признаков вычисляли 4 параметра адаптивности образцов пшеницы: коэффициент экологической вариации Cv [7], показатель стрессоустойчивости d (Rossielle, Hemblin, 1981 – цит. по: [8]); показатель уровня и стабильности сорта ПУСС – по Э.Д. Неттевичу (цит. по: [9]); параметр гомеостатичности Hom – по В.В. Хангильдину (в изложении [10]). В работе использовали прием ранжирования образцов по уровню их адаптивности, и для оценок последней вычисляли суммы рангов.

Статистическую обработку данных проводили с помощью стандартных компьютерных программ MS Excel. Достоверность результатов оценивали при р ≤ 0,05.

Результаты и их обсуждение. Результаты определения массы 1000 зерен и продолжительности вегетационного периода у исследуемых образцов пшеницы показали, что в среднем самое крупное зерно было сформировано у пшеницы, выращенной в условиях Бейского ГСУ, а самое щуплое зерно регистрировалось в Пий-Хемском ГСУ (табл. 1). Статистически эти различия доказать не удалось. Существенные различия по длине вегетационного периода наблюдались между пшеницей, выращенной в Бейском ГСУ и Пий-Хемском ГСУ: соответственно средние значения были равны 93,5 и 83,2 сут.

Значения массы 1000 зерен и продолжительности вегетационного периода у различных образцов пшеницы по пунктам их выращивания

Таблица 1

Образец	Масса 1000 зерен, г				Длина вегетационного периода, сут
Образец	1	2	3	Среднее	1	2	3	Среднее
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Алтайская 70 (st)	36,8	43,2	34,6	38,2	82	93	82	85,7
Канская	38,0	36,7	26,6	33,8	80	93	82	85
Новосибирская 15	35,8	35,2	30,4	33,8	73	86	84	81
Новосибирская 16	36,3	38,4	29,1	34,6	72	86	84	80,7
Новосибирская 29	35,3	35,1	28,3	32,9	76	91	84	83,7
Новосибирская 31	34,1	40,3	26,2	33,5	77	95	84	85,3
Новосибирская 41	34,1	37,9	30,8	34,3	78	92	84	84,7
Чулымская	33,7	34,7	31,1	33,2	78	92	83	84,3
Алтайская 75	40,9	38,6	32,9	37,5	87	95	84	88,7
Атланта 1	38,1	39,2	34,3	37,2	87	95	84	88,7
Зауральская жемчужина	36,6	44,3	38,7	39,9	89	95	84	89,3
Зауральская волна	40,6	37,9	33,8	37,4	88	95	84	89
Красноярская 12	36,8	40,6	33,7	37,0	88	93	82	87,7
Курагинская 2	41,4	43,7	36,8	40,6	86	93	82	87

Окончание табл. 1

1	2	3	4	5	6	7	8	9
Мариинка	47,4	42,9	30,3	40,2	82	95	82	86,3
Новосибирская 18	34,8	40,7	32,7	36,1	84	95	81	86,7
Омская 43	41,3	40,8	34,4	38,8	88	94	82	88
Омская 44	42,1	38,7	33,6	38,1	88	92	82	87,3
Омская краса	40,6	39,4	36,6	38,9	84	94	81	86,3
Предгорная	41,7	40,1	34,5	38,8	84	92	82	86
Лидер 80	42,9	43,3	39,1	41,8	91	97	82	90
Солнечная 573	46,0	44,2	36,1	42,1	83	97	86	88,7
Жемчужина Сибири	42,7	43,5	35,2	40,5	85	96	86	89
Оазис	50,4	52,5	38,9	47,3	84	97	86	89
Среднее по группе	39,5а	40,5а	33,3а	37,8	88,1бв	93,5б	83,2в	86,6
S	4,4	3,9	3,6	3,5	5,2	2,8	1,5	2,5

Примечание : 1 – Краснотуранский ГСУ; 2 – Бейский ГСУ; 3 – Пий-Хемский ГСУ; S – стандартное отклонение; значения в колонках в пределах одной строки и одного признака с разными буквами различаются существенно между собой по t-критерию при р ≤ 0,05.

Что касается сортовых различий, то по максимальному значению массы 1000 зерен лидировал образец Оазис независимо от пункта выращивания пшеницы. При рассмотрении генетической специфики в другом признаке – продолжительности вегетационного периода – самыми скороспелыми практически на всех ГСУ были отмечены образцы Новосибирская 15 и Новосибирская 16.

Величина корреляционной связи между массой 1000 зерен и длиной вегетационного периода для большинства пунктов выращивания пшеницы была положительной и существенной (табл. 2). Полученные результаты подтвердили имеющиеся в литературе данные о тенденции увеличения массы 1000 зерен в зависимости от продолжительности вегетационного периода образцов яровой пшеницы [11].

Таблица 2

Корреляционная связь между величиной массы 1000 зерен и продолжительностью вегетационного периода у пшеницы, выращеннойв различных географических пунктах

ГСУ	Значения коэффициента корреляции по ГСУ
Краснотуранский	0,445*
Бейский	0,613*
Пий-Хемский	0,052
Среднее для трех пунктов	0,702*

*Значения коэффициентов корреляции существенны при р ≤ 0,05.

Таблица 3

Показатели адаптивности различных образцов пшеницы по массе 1000 зерен и продолжительности вегетационного периода

Образец

Cv, %

Hom

ПУСС, %

Сумма рангов

Алтайская 70 (st)

11,8

7,4

–8,6 –11,0

0,38

1,05

100,0

70,5

40,5

Канская

18,3

8,2

–11,4

–13,0

0,16

0,80

50,3

88,8

Новосибирская 15

8,9

8,6

–5,4 –13,0

0,70

0,72

103,5

76,9

Новосибирская 16

14,2

9,4

–9,3 –14,0

0,26

0,61

68,0

69,8

81,5 88

Новосибирская 29

12,2 9,0

–7,0 –15,0

0,38

0,62

71,6

78,5

65,5

87,5

Новосибирская 31

21,1

10,7

–14,1

–18,0

0,11

0,44

42,9

68,5

Новосибирская 41

10,5

8,4

–7,1 –14,0

0,46

0,72

90,4

86,1

54,5 74

Чулымская

5,4

8,4

–3,6 –14,0

1,71

0,72

164,6 86,0

Алтайская 75

10,9

6,4

–8,0 –11,0

0,43

1,26

104

123,9

24,5

Атланта 1

7,0

6,4

–4,9 –11,0

1,08

1,26

159,4

123,9

24,5

Зауральская жемчужина

10,0

6,2

–7,7 –11,0

0,52

1,31

128,4

129,6

Зауральская волна

9,1

6,3

–6,8 –11,0

0,60

1,28

124,0

126,7

Красноярская 12

9,3

6,3

–6,9 –11,0

0,58

1,27

118,7

123,1

Курагинская 2

8,6

6,4

–6,9 –11,0

0,68

1,24

154,6

119,2

29,5

Мариинка

22,0 8,7

–7,1 –13,0

0,26

0,76

59,2

86,3

68,5

Новосибирская 18

11,5

8,5

–8,0 –14,0

0,39

0,73

91,4

89,1

65,5 71

Омская 43

9,8

6,8

–6,9 –12,0

0,57

1,08

123,9

114,8

40,5

Омская 44

11,2

5,8

–8,5 –10,0

0,40

1,50

104,5

132,5

4,5

Омская краса

5,3

7,9

–4,0 –13,0

1,83

0,84

230,2 95,0

6 54,5

Предгорная

9,7

6,2

–7,2 –10,0

0,56

1,39

125,2

120,2

Лидер 80

5,5

8,4

–4,2 –15,0

1,81

0,71

256,2

97,2

9 73,5

Солнечная 573

12,5

8,3

–9,9 –14,0

0,34

0,76

114,3

95,6

63,5

Окончание табл. 3

1	2	3	4	5	6
Жемчужина Сибири	11,4 6,8	–8,3 –11,0	0,43 1,19	116,0 117,4	57,5 34
Оазис	15,4 7,9	–13,6 –13,0	0,22 0,87	117,2 101,1	77 49,5
Среднее	11,3* 7,6*	–7,7* –12,6*	0,62* 0,96*	117,4 102,1	–
S	4,4 1,3	2,6 1,9	0,49 0,3	50,2 20,1	–

Примечание : числитель – масса 1000 зерен, знаменатель – длина вегетационного периода; S – стандартное отклонение; (*) – средние значения в строках различаются существенно между собой в пределах каждой колонки для одного признака по t-критерию при р ≤ 0,05.

Результаты вычисленных показателей адаптивности образцов пшеницы по массе 1000 зерен и продолжительности вегетационного периода приведены в таблице 3. Можно видеть, что, исходя из минимальной суммы рангов, сорта Чулымская, Омская краса, Лидер 80 далеко обошли по уровню адаптивности стандарт Ал-

тайскую 70. Что касается сортовой специфики пшеницы в отношении уровня адаптивности по признаку продолжительности вегетационного периода, то оптимальная его величина (минимум параметров пластичности и максимум показателей стабильности) была отмечена у образца Омская 44.

Анализ вычислений показал (табл. 4), что корреляционная связь между одноименными параметрами адаптивности, определенными по массе 1000 зерен, с одной стороны, и таковыми, найденными по продолжительности вегетационного периода, – с другой, была существенной лишь для параметра пластичности Cv (r = 0,475). Полученный статистически доказанный результат в отношении коэффициента вариации Cv

может предполагать наличие синхронности в изменчивости образцов пшеницы в разных пунктах их выращивания по двум рассматриваемым селекционным признакам. Иначе говоря, селекция пшеницы на повышенную стабильность по массе 1000 зерен, по всей вероятности, будет сопровождаться увеличением стабильности образцов по длине вегетационного периода.

Таблица 4

Показатель	Коэффициент корреляции
Cv, %	0,475*
d	0,258
Hom	–0,028
ПУСС, %	0,323
Сумма рангов	0,393

*Значения коэффициентов корреляции существенны при р ≤ 0,05.

Таблица 5

Корреляционная связь между средней величиной массы 1000 зерен, продолжительности вегетационного периода образцов пшеницы и показателями их адаптивности

Признак	Коэффициент корреляции
Признак	Cv, %	d	Hom	ПУСС, %
Масса 1000 зерен	–0,036	–0,157	0,030	0,394
Продолжительность вегетационного периода	–0,568*	–0,130	0,533*	0,719*

*Значения коэффициентов корреляции существенны при р ≤ 0,05.

Список литературы Адаптивность образцов яровой пшеницы по элементам продуктивности в условиях Приенисейской Сибири

Рыбась И.А. Повышение адаптивности в селекции зерновых культур (обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2016. Т. 51, вып. 5. С. 617-626. DOI: 10.15389/agrobio-logy.2016.5.617rus.
Du Y.-L., Xi Y, Cui T, Anten N.P.R., Weiner J, Li X., Turner N.C., Zhao Y.-M., Li F.-M. Yield components, reproductive allometry and the tradeoff between grain yield and yield stability in dryland spring wheat // Field Crops Research, 2020, Volume 257, № 10, p. 107930.
Волкова Л.В., Гирева В.М. Оценка сортов яровой мягкой пшеницы по урожайности и адаптивным свойствам // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017. № 4. С. 19-23.
Сапега В.А. Генотип-средовое взаимодействие, урожайность и адаптивный потенциал сортов яровой пшеницы // Российская сельскохозяйственная наука. 2019. № 3. С. 10-15.
Оценка адаптивной способности перспективных линий яровой твердой пшеницы в условиях Омской области / М.Н. Кирьякова [и др.] // Вестник НГАУ. 2020. Вып. 2. С. 1826. DOI: 10.31677/2072-6724-2020-55-2-18-26.
Лоскутов И.Г., Ковалева О.Н., Блинова Е.В. Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса. СПб.: ВИР, 2012.
Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 352 с.
Адаптивный потенциал сортов овса селекции Омского аграрного научного центра / П.Н. Николаев [и др.] // Вестник НГАУ. 2019. Вып. 1. С. 42-51. DOI: 10.31677/2072-67242019-50-1-42-51.
Уровень качества зерна Омских сортов овса ярового в контрастных экологических условиях / О.А. Юсова [и др.] // Вестник НГАУ. 2020. Вып. 2. С. 84-96. DOI: 10.31677/20726724-2020-55-2-84-96.
Анализ сортов овса омской селекции по сбору белка с единицы площади / О.А. Юсова [и др.] // Аграрный вестник Урала. 2020. Вып. 6. С. 38-48.
Пискарев В.В., Бойко Н.И, Кондратьева И.В. Источники хозяйственно ценных признаков для селекции пшеницы мягкой яровой (Wicum aestivum L.) в условиях лесостепи Приобья Новосибирской области // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016. Т. 20, вып. 3. С. 277-285. DOI: 10.18699/VJ16.166.

Еще

Статья научная