Адаптивные образцы ячменя для селекции в Республике Тыва при глобальном изменении климата

Автор: Ламажап Р.Р., Липшин А.Г.

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Статья в выпуске: 6, 2018 года.

Бесплатный доступ

В Республике Тыва урожайность в последние 20 лет варьировала более чем в 5 раз - от 2,0 до 10,9 ц/га. Важным является увеличение валовых сборов и их ста- билизация. Решить эту задачу возможно путем созда- ния и дальнейшего внедрения адаптивных сортов куль- туры. Это даст возможность увеличения урожайности в 1,5 раза. В первую очередь необходимо подобрать адаптивные формы для селекции. Цель исследования - подбор нового адаптивного исходного материала яро- вого ячменя для селекционной работы в условиях Рес- публики Тыва. Исследования проведены на поле Тувин- ского НИИСХ в 2011-2016 гг. Предшественник - чистый пар. Почва - темно-каштановая легкосуглинистая, с нейтральной почвенной реакцией pH -7,0. В качестве объектов исследования использован 21 образец ярового ячменя из мировой коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова: Ача (стандарт), Донецкий 8, Максим, Sold, Nutans 1207 x Elsa, Темп, Ранний 1, Линия 25 (скоросп.), Нутанс 86, Местный (Якутия, 1925), Местный (Омск, 1918), Celaуa, Местный (Якутия, 1927), Heartland, Червонец, Местный (Томск, 1922), Pirkka, Местный (Бурятия, 1920), Неван, Заларинец, Jo 1098...

Еще

Ячмень, урожайность, варьирование, адаптивность, стрессоустойчивость, экологическая пластичность и стабильность

Короткий адрес: https://sciup.org/140238182

IDR: 140238182

Текст научной статьи Адаптивные образцы ячменя для селекции в Республике Тыва при глобальном изменении климата

Введение. Урожайность (продуктивность) является важнейшим конечным показателем сорта (гибрида) для производства в определенных условиях выращивания. В производственных условиях урожайность ярового ячменя в среднем по России с 1996 по 2016 г. составила 17 ц/га (выросла от 8,1 до 23,3 ц/га, т.е. увеличилась в 2,9 раза), в Сибирском федеральном округе средняя урожайность 15,7 ц/га. В Республике Тыва урожайность по годам варьировала более чем в 5 раз – от 2,0 до 10,9 ц/га (рис.).

Объекты исследования ярового ячменя из мировой коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова

Таблица 1

Номер образца	Номер каталога ВИР	Селекционная линия	Генеалогия	Ботаническая разновидность	Дата включения в базу ВИР	Происхождение
1	К-30243	Ача (стандарт)	(Paragon х Kristina) х [(Джет х Обской) х (Новосибирский 1 х Винер)]	Nutans	1995	Новосибирская область
2	К-23682	Донецкий 8	F1(Г 522 х Г 541) х Местный (к-6829 Турция)	Medicum	1976	Украина
3	К-28150	Максим	Trumph х Темп	Nutans	1985	Краснодарский край
4	К-26773	Sold	-	"-"	1981	Норвегия
5	К-26963	Nutans 1207 x Elsa	Nutans 1207 x Elsa	"-"	1982	Украина
6	К-22055	Темп	Хемомутант сорта Краснодарский 35	"-"	1975	Краснодарский край
7	К-27737	Ранний 1	Неполегающий x Hiproly с послед.отбором на повыш. содерж. белка и лизина в зерне	"-"	1984	Новосибирская область
8	К-26286	Линия 25 (скоросп.)	(Луч х Темп)F6	"-"	1980	Московская область
9	К-29158	Нутанс 86	Гибрид 184 (Карагандинская СХОС) х Донецкий 8	"-"	1987	Казахстан
10	К-7974*	Местный (Якутия, 1925)	Место сбора: Вост.-Канчалазск. улус 1-й -Хоптагайск. сел. Огдуран (широта 61,76667 и долгота 129,7833)	Pallidum	1925	Якутия
11	К-4967*	Местный (Омск, 1918)	Место сбора: Омский р-н, ст. Москаленки (широта 54,93333 и долгота 71,91666)	Medicum	1918	Омская область
12	К-22401*	Celaуa	-	Pallidum	1976	Мексика
13	К-10748*	Местный (Якутия, 1927)	Место сбора: Бетюнцы (собрано по р. Лене), широта 60,91667 и долгота 132,1	"-"	1927	Якутия
14	К-29188*	Heartland	Klondike/BT 416	Tikotense	1987	Канада
15	К-8306*	Червонец	Инд. отбор из местного ячменя, быв. Балаганского уезда Иркутской губернии из села Малышевка	Pallidum	1926	Иркутская область
16	К-4210*	Местный (Томск, 1922)	Место сбора: широта 56,51667 и долгота 84,9	"-"	1922	Томская область
17	К-18530*	Pirkka	(Maskin x Local barley of Finland) x (Olli x Manchurian barley)	"-"	1957	Финляндия
18	К-4363*	Местный (Бурятия, 1920)	Место сбора: ЭхиритБулагатский аймак (широта 52,8 и долгота 104,7333)	"-"	1920	Бурятия
19	К-29102*	Неван	Из сложного гибрида с участием сортов: Tammi, Неполегающий, Народый 9	"-"	1986	Иркутская область
20	К-16955*	Заларинец	Индив. отбор из местного ячменя с. Залари Заларинского р-на Иркутской обл.	"-"	1946	Иркутская область
21	К-21997*	Jo 1098	(Maija x Vankkuri) x Olli	"-"	1975	Финляндия

« ■ намяв Россия

^^^мСибирский федеральный округ

■■ аашв Республика Тыва

Урожайность ярового ячменя (1996–2016 гг.), ц/г

Нестабильность и низкий уровень урожайности в Республике Тыва напрямую связаны с большой суровостью и контрастностью климата, неблагоприятным фактором является соседство сухих и пустынных степей Монголии. Решение задачи увеличения валовых сборов и их стабилизации становится возможным путем создания и дальнейшего внедрения адаптивных сортов культуры. Это даст возможность увеличения урожайности в 1,5 раза. В первую очередь при решении данной задачи необходимо подобрать адаптивные формы для селекции [1, 2]

Цель исследования . Подбор нового адаптивного исходного материала ярового ячменя для селекционной работы в условиях Республики Тыва.

Материалы и методы исследования . Исследование проведено в селекционном севообороте опорного пункта Тувинского НИИСХ в 2011–2016 гг.

Предшественник – чистый пар. Почва – темнокаштановая легкосуглинистая, с нейтральной реакцией почвенного раствора (рН 7,0). Содержание гумуса по Тюрину – 4,6 %. Учётная площадь делянки – 2 м2. Повтор- ность однократная. Закладка опытов, фенологические наблюдения и учет урожая осуществлялись согласно методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. Математическую обработку проводили по Б.А. Доспехову [3]. Расчет показателей пластичности и стабильности проводили по методике S.A. Eberhartand W.A. Russell.

В качестве объектов исследования для определения параметров стабильности изучен 21 образец ярового ячменя из мировой коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова (табл. 1).

Результаты исследования и их обсуждение. Погодные условия в 6-летний период проведения эксперимента (с 2011 по 2016 г). существенно различались между собой по влагообеспеченности и режиму среднесуточных температур (табл. 2). Более подробно погодные условия приведены в наших ранних исследованиях [4]. Такие значимые различия погодных условий в вегетации и по годам позволили достоверно выявить адаптивные образцы.

Таблица 2

Год	Средняя температура, ºС	Сумма активных температур, ºС	Сумма осадков, мм	ГТК по Г.Т. Селянинову	Характеристика влагообеспеченности
Норма	15,7	1825,0	220,0	1,20	Недостаточно влажный
2011	14,9	1676,1	292,2	1,74	Избыточно влажный
2012	15,8	1782,5	209,7	1,18	Недостаточно влажный
2013	14,4	1601,4	307,4	1,92	Избыточно влажный
2014	14,9	1762,3	226,9	1,29	Недостаточно влажный
2015	16,4	1997,1	145,2	0,73	Засушливый
2016	15,2	1561,9	257,0	1,26	Недостаточно влажный
Ср. зн.	15,3	1730,2	239,7	1,39	Умеренно влажный

Гидротермический режим с мая по август (2011–2016 гг.), Тувинский НИИСХ

2011, 2013 гг. – избыточно влажный (ГТК = 1,74, 1,92); 2012, 2014, 2016 гг. – недостаточно влажный (ГТК = 1,18; 1,29; 1,26); 2015 г. – засушливый (0,73).

За годы исследований (2011–2016 гг.) по среднему урожаю к высокопродуктивным нами отнесены 6 образцов. Донецкий 8 (к-2368, Украина) – продуктивность 430 г/м2, максимальная в 2013 г. – 871 г/м2, минимальная в 2016 г. – 227 г/м2. Ача (к-27737, Новосибирская область) – 405 г/м2. Nutans 1207×Elsa (к-26963, Украина) – 352 г/м2. Ранний 1 (к-27737, Новосибирская область) – 338 г/м2. Линия 25 (скороспелый) (к-26286, Московская область) – 323 г/м2. Нутанс 86 (к-29158, Казахстан) – 382 г/м2.

Индикатором года по условиям роста и развития является расчетный показатель – индекс условий среды – Ij. Отрицательное значение указывает на резкие изменения условий погоды, то есть в период вегетации были сильные изменения погодных ресурсов, как осадков, так и температурных значений. В 2012 г. – -13,2; 2015 г. – -9,9; 2016 г. – -14,3 – неблагоприятные. В 2011 г. – +10,0; 2013 г. – +21,8; 2014 г. – +5,3 – благоприятные условия (табл. 3).

Пластичность и стабильность образцов ячменя в Республике Тыва

Таблица 3

Селекционная линия	Урожайность по годам, ц/га						Cреднее	Сумма	Cv,%	Bi	σ2d
Селекционная линия	2011	2012	2013	2014	2015	2016
Ача (стандарт)	53,3	19,4	73,6	40,9	34,8	21,0	40,5	242,9	50,8	1,36	32
Донецкий 8	56,9	23,6	87,1	42,5	25,1	22,7	43,0	257,9	59,3	1,70	43
Максим	44,4	16,2	37,7	18,4	22,8	13,3	25,5	152,7	49,7	0,69	73
Sold	54,5	11,2	48,8	27,4	16,9	9,2	28,0	167,9	69,6	1,23	73
Nutans 1207 x Elsa	56,6	15,5	67,3	20,0	37,3	14,2	35,2	210,9	64,4	1,28	202
Темп	33,1	15,2	67,9	25,3	4,3	14,7	26,7	160,4	83,9	1,40	108
Ранний 1	45,5	10,6	72,1	45,9	18,4	10,3	33,8	202,8	73,4	1,68	10
Линия 25 (скоросп.)	49,7	10,9	68,0	33,6	22,1	9,5	32,3	193,8	71,4	1,55	21
Нутанс 86	53,4	16,9	84,1	40,6	19,7	14,6	38,2	229,4	71,2	1,83	28
Местный (Якутия, 1925)	5,4	15,2	44,2	24,9	12,2	12,3	19,0	114,2	72,9	0,61	140
Местный (Омск, 1918)	34,2	11,8	41,4	20,7	7,2	12,1	21,2	127,3	64,8	0,89	22
Celaуa	23,9	14,4	32,7	60,0	20,8	13,2	27,5	164,9	63,4	0,65	268
Местный (Якутия, 1927)	24,9	10,8	46,6	39,1	9,5	9,1	23,3	139,9	70,3	1,03	49
Heartland	49,1	13,7	29,0	32,3	20,6	13,1	26,3	157,8	51,9	0,68	109
Червонец	6,8	14,6	28,2	32,8	5,0	13,8	16,9	101,2	67,0	0,39	118
Местный (Томск, 1922)	40,1	13,0	53,6	39,7	11,6	11,8	28,3	169,8	65,0	1,24	12
Pirkka	29,4	13,3	35,6	19,8	13,1	10,7	20,3	121,9	49,7	0,67	6
Местный (Бурятия, 1920)	30,2	10,1	30,9	26,5	15,4	10,0	20,5	123,1	47,9	0,64	9
Неван	37,2	7,9	30,1	37,5	18,9	8,1	23,3	139,7	58,6	0,77	75
Заларинец	29,4	15,1	28,1	24,6	16,4	16,9	21,7	130,5	29,4	0,41	6
Jo 1098	19,8	12,7	18,3	27,1	9,3	12,8	16,7	100,1	38,6	0,28	30
Yj (среднее)	37,0	13,9	48,8	32,4	17,2	13,0	–	–	–	–	68,4
∑ Yj (сумма)	777,9	292,0	1025,2	679,5	361,1	273,2	–	3408,9	–	–	–
Ij (индекс среды)	10,0	-13,2	21,8	5,3	-9,9	-14,0	–	–	–	–	–
Cv, %	41,7	24,9	42,1	32,5	50,0	28,3	–	–	–	макс	101,4

Из приведенных расчетов видно, что к группе пластичных образцов (имеющих Bi более 1) относятся – Ача (стандарт), Донецкий 8, Sold, Nutans 1207 x Elsa, Темп, Ранний 1, Линия 25 (скоросп.), Нутанс 86, Местный (Томск, 1922). Данные образцы отличаются существенным отзывом на улучшение условий роста, однако они требовательны к высокому уровню агротехники, поэтому для наилучших результатов (максимальной отдачи) необходимо обеспечить полный интенсивный технологический цикл возделывания.

Непластичные образцы (Bi менее 1): Максим, Местный (Якутия, 1925), Местный (Омск, 1918), Celaуa, Heartland, Червонец, Pirkka, Местный (Бурятия, 1920), Неван, Заларинец, Jo 1098 – на экстенсивном фоне (низкий плодородный предшественник, неблагоприятные погодные условия гидротермического режима) максимально используют свой генетический потенциал в отличие от высокопластичных.

При расчетах у образца Местный (Якутия, 1927) Bi = 1, а это значит, что урожайность сорта изменяется прямо пропорционально изменению условий роста. Как уже отмечалось, еще одной важной характеристикой образцов является стабильность s2. Наиболее пластичные и стабильные (10–28) – Ранний 1, Линия 25 (скоросп.), Нутанс 86. Местный (Томск, 1922)

Выводы

1. В почвенно-климатических условиях Республики Тыва величина урожайности ярового ячменя в наибольшей мере зависит от сложившихся погодных условий.
2. Из изучаемых образцов ярового ячменя коллекции ВИР на продуктивность выделены образцы – Донецкий 8 (к-2368, Украина), Ача (к-27737, Новосибирская область), Nutans 1207×Elsa (к-26963, Украина), Ранний 1 (к-27737, Новосибирская область), Линия 25 (скороспелый) (к-26286, Московская область), Нутанс 86 (к-29158, Казахстан).
3. Выделенные стабильные и пластичные образцы– Ранний 1, Линия 25 (скоросп.), Нутанс 86, Местный (Томск, 1922) – необходимо вовлекать в программу скрещиваний адаптивной селекции для территории Республики Тыва.

Список литературы Адаптивные образцы ячменя для селекции в Республике Тыва при глобальном изменении климата

Сурин Н.А. Адаптивный потенциал сортов зерновых культур сибирской селекции и пути его совершенствования (пшеница, ячмень, овес). -Новосибирск, 2011. -С. 15-16.
Логинов Ю.П., Сурин Н.А., Якубышина Л.И. Стабильность формирования хозяйственных признаков у селекционных линий ячменя в северной лесостепи Тюменской области//Агропродовольственная политика России. -2014. -№ 10 (34). -С. 41-45.
Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. -М.: Колос, 1985. -416 с.
Ламажап Р.Р., Липшин А.Г. Влияние климатических условий на урожайность ярового ячменя в Республике Тыва//Вестн. КрасГАУ. -2016. -№ 12. -С. 13-19.

Статья научная