Экологическая пластичность генотипов яровой мягкой пшеницы, создаваемых для северо-востока Казахстана

Важнейшим свойством любого сорта является его адаптивность. Учет специфической адаптивной способности обусловливает наибольшее соответствие между генотипом и средой, что очень важно для агроэкологического районирования сортов [1].

Нестабильная урожайность объясняется низкой приспособленностью сортов к местным почвенно-климатическим условиям. Для повышения способности сортов реализовать ресурсы плодородия более полно необходимы, во-первых, поиск этих ресурсов, во-вторых, придание сортам свойств, направленных на освоение этих ресурсов. К числу таких свойств относится большой ряд биологических и морфологических признаков, которые необходимо учитывать при создании сортов различной длины вегетации (ранних, средних и позднеспелых) [2].

Целями являются выявление корреляционной зависимости биологических особенностей сортообразцов различных типов спелости, урожайности и элементов структуры, определение их пластичности.

Объекты и методы исследований

В качестве материала использованы среднеспелые и среднепоздние генотипы яровой мягкой пшеницы селекции Павлодарского НИИСХ, находящиеся в изучении в питомнике конкурсного сортоиспытания. Площадь делянки – 30 м², повторность – 4-кратная. Экспериментальные данные обрабатывались методами математической статистики (дисперсионный анализ, коэффициенты корреляции по методу Фишера в изложении Б.А. Доспехова) [3].

Показатели экологической пластичности и стабильности формирования урожая рассчитывали по методике S.A. Eberhart, W.A. Russel [4]. В изложении В.З. Пакудина [5]: Ji – индекс условий среды, bi – коэффициент регрессии, S²di – среднеквадратичное отклонение.

Результаты исследований

Годы исследований (2009–2011) по распределению осадков были различными: 2009 г. был благоприятным, в течение всего вегетационного периода выпало 149 мм, при среднемноголетнем количестве – 96 мм, 2010 г. – засушливый в фазу «колошение – созревание» (80,7 мм), 2011 г. – засушливый в фазу «всходы – колошение» (79,7 мм).

Предпочтительные группы спелости сортов яровой мягкой пшеницы – среднеспелая и среднепоздняя, элементы структуры – озерненность и масса зерна с главного колоса, масса 1000 зерен.

Среднеспелый и среднепоздний типы спелости сортов яровой мягкой пшеницы, элементы структуры урожая (озерненность и масса зерна с главного колоса, масса 1000 зерен) определены как признаки, лимитирующие урожайность яровой мягкой пшеницы на северо-востоке Казахстана. Обозначенные корреляционные связи были положены в основу теории отбора при селекции сортов яровой пшеницы для данного региона [6].

Анализ корреляционных связей основных количественных признаков с урожайностью подтвердил их селекционную значимость в пределах групп спелости (табл. 1).

Таблица 1

Сопряженность урожайности образцов яровой мягкой пшеницы с основными признаками

*Достоверно при F05.

Во все годы, различающиеся по временам наступления засухи, у сортов обеих групп спелости между озерненностью колоса и урожайностью отмечена достоверная корреляционная связь от средней до высокой.

В 2009 г., с равномерным распределением осадков в течение всего вегетационного периода и в 2011 г. с максимальным количеством осадков в период «колошение - созревание» определена достоверно высокая корреляционная связь между урожайностью и массой зерна с главного колоса r - 0,69-0,61 у среднеспелых сортов, r - 0,53-0,62 у среднепоздних сортов, между урожайностью и массой 1000 зерен среднеспелых сортов r - 0,42-0,50 и среднепоздних сортов r - 0,57-0,72. В 2010 г. при засухе в период «колошение - созревание» отмеченная корреляционная связь была незначительной у сортов обеих групп спелости (r - 0,08-0,14).

При создании пластичных сортов необходимо определить взаимодействие «сорт х условия». Такая характеристика послужит дополнительной оценкой перед передачей сорта на государственное сортоиспытание. При факториальном анализе разложения общей дисперсии на ее составляющие установлено, что на долю генотипа у среднеспелых сортов приходится 39,4%, условия среды - 46,8%, генотип х условия - 14,7%. У среднепоздних сортов роль генотипа в формировании урожайности повышается на 44,3%, на условия среды приходится 36,0%, взаимодействие «генотип х условия» - 19,5%.

Среди изученных генотипов в контрастные годы по влагообеспеченности в течение вегетационного периода наиболее высокую среднюю урожайность показали среднеспелые образцы Лютесценс 9/33-01-2 (29,4 ц/га), Лютесценс 1103/04-1 (27,6 ц/га), Лютесценс 12/93-01-4 (25,3 ц/га), в группе среднепоздних Лютесценс 18/94-01-16 (33,6 ц/га), Лютесценс 16/93-01-8 (32,8 ц/га), Лютесценс 53/95-98-1 (29,4 ц/га) (табл. 2).

Таблица 2 Параметры экологической пластичности и стабильности

По мнению А.В. Кильчевского, Л.В. Хотылевой [7], коэффициент регрессии служит мерой фенотипической стабильности. Они считают: если bi > 1 - сорт обладает повышенной чувствительностью к изменению среды (стабильность ниже средней); если bi близок к 1 -сорт среднестабилен; при bi < 1 стабильность выше средней; bi = 0 - сорт абсолютно фенотипически стабилен. Согласно этой классификации сортообразцы можно охарактеризовать следующим образом: меньше реагируют на условия внешней среды благодаря своей пластичности стандарт Карабалыкская 90 (bi = 0,69) и Лютесценс 53/95-98-1 (bi = 0,56). К образцам со средней стабильностью можно отнести из среднеспелых Лютесценс 12/93-01-4 (bi = = 0,98), Лютесценс 1113/04-1 (bi = 1,07), среднепоздних - Павлодарскую 93 (bi = 1,05). Остальные образцы относятся к низкостабильным (bi - 1,22-1,91), т. е. сортам интенсивного типа.

Заключение

Обобщение результатов исследований в годы, различные по влагообеспеченности, позволило установить положительную корреляционную связь между урожайностью и основными элементами ее структуры - озерненностью и массой зерна с главного колоса, массой 1000 зерен - у образцов среднеспелого и среднепозднего типов.

В результате расчета показателей экологической пластичности и стабильности изучаемые образцы яровой мягкой пшеницы подразделены на пластичные, среднеинтенсивные и интенсивные.