Анализ экологической пластичности и стабильности сортов ярового ячменя в межстанционном сортоиспытании



Анализ экологической пластичности и стабильности сортов ярового ячменя в межстанционном сортоиспытании

Я ровой ячмень имеет большое значение как ценная зернофуражная культура, его зерно также используется для производства различных видов круп, которые по своим пищевым достоинствам не уступают рисовой и гречневой. В настоящее время селекция ярового ячменя направлена на выведение адаптивных сортов, способных формировать стабильную урожайность даже в условиях усиления засушливости климата. Для изучения данного вопроса проводили оценку экологической пластичности и стабильности сортов ярового ячменя в условиях южной зоны Ростовской области. Исследования проводили в ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской» в 2016–2018 гг. В изучении находилось 10 сортов ярового ячменя различного географического происхождения, в том числе: РФ – 6, Украина – 2 и Германия – 2, высеянных в двукратной повторности.

Учетная площадь делянки – 10 м2. В качестве стандарта использовали сорт Ратник. В исследовании применяли методику S. A. Eberchart, W. A. Rassel (1966) в редакции В. А. Зыкина (2005). По результатам анализа выявлены отзывчивые сорта – Приазовский 9, Грис, Грейс и стабильные – Ратник, Щедрый, Новик, Вакула, Одесский 22. Сорта Грис, Грейс, Thessa показали наиболее высокие результаты среди изученных сортов. Их линии регрессии значительно превысили линию средней и сформировали

наивысшую среднюю урожайность по отношению к другим сортам. Наибольшее влияние на формирование урожайности оказал фактор «год» – 94,9%. Полученные данные объясняются тем, что за годы исследований (2016– 2018) на урожайность ярового ячменя значительное влияние оказали условия внешней среды.

Южный федеральный округ – один из ключевых зернопроизводящих регионов РФ. Наибольшие площади посева зернофуражных культур здесь отводятся под яровой ячмень, доля производства которого составляет 12–15% от общероссийского (Донцова и др., 2016).

Кроме зернофуражного направления стоит также отметить использование ячменя в пищевой и пивоваренной промышленности. Зерно ячменя применяется в качестве сырья для производства пива, выработки круп, суррогатов кофе, применяется в фармацевтической промышленности. Пивоваренные сорта ячменя богаты активными ферментами – амилазой, пероксидазой, протеазой и др. В составе зерна ячменя находятся необходимые для здоровья человека водорастворимые витамины группы B, жирорастворимые витамины А, D, Е, а также разнообразие полезнейших макро– и микроэлементов (марганец, селен, кремний, фосфор, калий, кальций, бром, медь, магний, сера, цинк, кобальт, хром, фтор и др.) (Филиппов и др., 2014).

Сохранение и повышение урожайности и качественных показателей зерна являются приоритетной задачей селекции. Поэтому создание сортов ярового ячменя, которые способны наиболее продуктивно использовать технологические и природно-климатические факторы для формирования урожайности, является основной задачей на сегодняшний день (Филиппов и др., 2014).

В связи с этим цель работы заключалась в проведении оценки сортов ярового ячменя по параметрам экологической пластичности и стабильности урожайности к изменениям условий.

Материалы и методы исследований. Исследования проводили в отделе селекции и семеноводства ячменя ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской» в 2016– 2018 гг. Объектом исследований послужили 10 сортов отечественной и зарубежной селекции ярового ячменя: Ратник (стандарт), Приазовский 9, Сокол, Новик, Щедрый, Леон, Грис (ФГБНУ «АНЦ «Донской») – РФ; Одесский 22, Вакула (СГИ НЦСИС) – Украина; Thessa (KWS-Lohow), Грейс (BAYWA AG) – Германия.

Учетная площадь делянок – 10 м², повторность – двукратная, норма высева – 500 всхожих зерен на 1 м2.

Оценку и учетные наблюдения изучаемых сортов осуществляли по Методике государственного сортоиспытания с.-х. культур (1989).

8,0

7.5

7,0

6,5

6,0

5,5

5,0

4,5

4,0

3,5

-0

и га

Ратник ст = 5,6+0,78*х Приазовский 9 = 5,2+1,16‘х

Сокол = 5,3+1,01*х

Новик = 4,3+0,83*х

Щедрый = 5,5+1,1*х

Леон = 5,1+1,07*х

Грис = 6,1+1,2Гх

Одеский 22 = 5,3+0,43*х

Вакула = 4,9+0,94‘х

Thessa = 5,9+1,04*х

Грейс = 5,8+1,32*х

Среднее = 5,4+1*х

Ратник ст

Приазовский 9

Сокол

Новик

- Леон X Грис ^ Одеский 22 “"Х Вакула X Thessa ^ Грейс Ж. Среднее

,6 -0,4 -0,2    0,0    0,2    0,4    0,6    0,8    1,0    1,2    1,4    1,6

Индекс среды

Рис 1. Линии регрессии урожайности сортов ярового ячменя (среднее за 2016–018 гг.)

Математическую обработку результатов исследований проводили согласно методике Б. А. Доспехова (1985).

В исследовании применяли методику S. A. Eberchart, W. A. Rassel (1966) в редакции В. А. Зыкина (2005).

Результаты и их обсуждение. В годы проведения исследований погодные условия характеризовались значительными отклонениями от средних многолетних данных. Так, в условиях 2016 и 2017 гг. наблюдалось повышенное количество осадков в период весенней вегетации в сравнении со средними многолетними показателями, что выразилось в наибольших значениях урожайности за годы исследований. Стоит также отметить засуху весенне-летнего периода 2018 г., которая в значительной мере снизила урожайность. Такой контраст позволил более точно оценить экологическую пластичность изучаемых сортов и выделить наилучшие по этому показателю сорта ярового ячменя.

Для выявления значимости факторов в формировании урожайности проводили дисперсионный анализ, который позволил корректно провести расчет параметров экологической пластичности.

Основное влияние на формирование урожайности в годы проведения исследований (2016–2018 гг.) показал фактор «год» –94,9%, что свидетельствует о том, что урожайность изучаемых сортов за годы исследования сильно варьировала под воздействием условий внешней среды. Факторы «сорт» (3,4%) и их взаимодействие (1,7%) не оказали существенного влияния на урожайность за данный период времени.

По методике для вычисления пластичности изучаемых сортов рассчитывается коэффициент линейной регрессии

(bi), показывающий изменение урожайности сортов под воздействием условий выращивания.

Данный показатель может отражать значения меньше и больше 1 либо быть равным 1. При значении коэффициента bi > 1 сорт выделяется большей отзывчивостью на изменение условий выращивания. Такие сорта дают максимум отдачи при высоком уровне агротехники. При значении bi < 1 сорт реагирует слабо на изменение условий среды по сравнению с остальными изучаемыми сортами. Используя экстенсивный фон, такие сорта дадут наибольшую отдачу с минимальными затратами на производство. Если коэффициент линейной регрессии bi = 1, урожайность сорта соответствует изменению условий выращивания (Рыбась, 2016; Рыбась и др., 2018).

Более подробную информацию реакции сортов на изменяющиеся условия внешней среды показывают линии регрессии урожайности при изменении условий выращивания. Средняя по опыту (х) с коэффициентом регрессии, равным 1, и с индексом условий среды 0 наглядно показывает на варьирование урожайности по отношению к ней, при этом фиксируя среднюю по опыту –5,4 т/га (рис. 1).

Наклон линий регрессии демонстрирует полную информацию влияния изменений условий выращивания на урожайность изучаемых сортов по сравнению со средней по опыту. Сорта Новик, Вакула, Леон со средней урожайностью, уступающей средней по опыту, представлены тремя нижними линиями относительно средней по опыту. Щедрый, Грис, Thessa, Грейс сформировали урожайность выше средней по опыту, поэтому их линия регрессии находится выше.

Таблица 1. Урожайность и показатели экологической пластичности сортов ярового ячменя (2016–2018 гг.)

Сорта	Годы исследований			Средняя урожайность, т/га	Параметры адаптивности
	2016	2017	2018		bi	σ2 d
Ратник, ст.	6,0	6,6	4,2	5,6	0,78	0,88
Приазовский 9	4,5	7,0	4,1	5,2	1,16	0,07
Сокол	4,6	6,9	4,4	5,3	1,01	0,12
Новик	3,6	5,6	3,7	4,3	0,83	0,21
Щедрый	4,4	7,3	4,8	5,5	1,10	0,66
Леон	4,1	6,8	4,4	5,1	1,07	0,51
Грис	6,0	7,7	4,6	6,1	1,21	0,00
Одесский 22	6,2	5,7	4,0	5,3	0,43	1,94
Вакула	3,9	6,4	4,3	4,9	0,94	0,54
KWS-Thessa	6,0	7,4	4,4	5,9	1,04	0,44
Грейс	5,4	7,8	4,3	5,8	1,32	0,03
Хср.	5,4
НСР05	1,71			Fф>Fт

Сокол и Приазовский 9 находятся на пересечении ординаты средней по опыту, что объясняется более высоким уровнем урожайности этих сортов по сравнению со средней при благоприятных условиях среды.

Коэффициент линейной регрессии bi позволил определить пластичность изучаемых сортов, разделив их на отзывчивые и менее отзывчивые при изменяющихся условиях выращивания. Сорта Сокол (bi = 1,01) и Леон (bi = 1,07) при средней урожайности за годы исследования выделились как пластичные, изменение показателей у сортов соответствует внешним условиям: при благоприятном агрофоне они высокие, при низком – снижают свои показатели урожайности.

Одесский 22 (bi = 0,43) и Ратник (bi = 0,78) характеризуются низкой отзывчивостью на улучшение условий выращивания, но дают стабильный урожай при неблагоприятных погодных условиях.

Сорта Грейс (bi = 1,32) и Приазовский 9 (bi = 1,16) характеризуются высокой отзывчивостью на улучшение условий выращивания. Данные сорта могут показать высокий урожай при благоприятных условиях выращивания, однако в условиях жесткого стресса они снижают свою урожайность. Грис показал наивысшую среднюю урожайность по отношению к другим сортам (6,1 т/га). Он имеет показатель bi = 1,21, что также характеризует его как сорт с высокой отзывчивостью на улучшение условий выращивания, однако в отличие от сортов Грейс и Приазовский 9 он в условиях жесткой засухи 2018 г. показал высокую урожайность (4,6 т/га), уступив только сорту Щедрый (4,8 т/га). Также стоит отметить Щедрый и Thessa, формировавшие высокую среднюю урожайность –5,5 и 5,9 т/га соответственно, которые относились к пластичным (bi = 1,10 и 1,04).

Показатель σ² характеризует стабильность сорта в различных условиях среды (табл. 1).

При анализе коэффициента стабильности было выявлено, что все сорта являются стабильными: наиболее стабильным был сорт Грис (σ² = 0,00), а самым нестабильным – Одесский 22 (σ² = 1,94). Остальные изучаемые образцы занимали промежуточное положение (σ² = 0,03 –0,88).

Выводы. Проведенная оценка экологической пластичности позволила ранжировать сорта ярового ячменя на пластичные и отзывчивые к условиям внешней среды. Грис, Грейс и Приазовский 9 выделились как наиболее отзывчивые на улучшение условий выращивания. Кроме этого, сорт Грис отмечен как наиболее стабильный из всех изучаемых сортов.

Одесский 22 и Ратник дают стабильный урожай и рекомендуются для возделывания при неблагоприятных условиях внешней среды. Щедрый и Thessa проявили себя как пластичные с высокой средней урожайностью.

Е. Г. Филиппов, кандидат с.-х. наук, доцент, ведущий научный сотрудник;

А. А. Донцова, кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник;

Р. Н. Брагин, агроном, ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»

Источник: Зерновое хозяйство России f

IV ЕЖЕГОДНАЯ ПОЛЕВАЯ ВЫСТАВКА-ДЕМОНСТРАЦИЯ _                     2020г.

20-21 августа

ПЕНЬ

ДЕМПОКАЗЫ ВСЕГО ЦИКЛА С/Х РАБОТ

200      150

шиинг»     ЭКСПОНЕНТОВ

ЕДИНИЦ С/Х

ТЕХНИКИ

панского поля

Один из крупнейших проектов на Юге России для демонстрации потенциала сельскохозяйственной техники и достижений агротехнологий

Более 6 000 посетителей -руководителей и специалистов сельхозорганизаций!

СТАНЬТЕ УЧАСТНИКОМ ДНЯ ДОНСКОГО ПОЛЯ

И ЗАЯВИТЕ О СВОЕМ ПРОДУКТЕ!

ПРОДЕМОНСТРИРУЙТЕ СВОИ ПРЕИМУЩЕСТВА И НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НЕПОСРЕДСТВЕННО В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ

РОСТОВСКАЯ ОБЛАСТЬ, ЗЕРНОГРАДСКИЙ Р-Н

MMimcTT^cno it ■аегомйк ш

■ nRxvwiwTwe

ННТОВСЖОИ ОМ АСТИ

Ято*я**е# A#rof*<*ftfci

Альтаир