Экологическая стабильность сортов тритикале по урожайности в земледельческой зоне Красноярского края

Введение . В настоящее время в России возрастает интерес к перспективной зерновой культуре – тритикале. Многие исследователи считают, что возможности роста урожайности тритикале значительно выше, чем у пшеницы, у которой почти исчерпан генетический ресурс. Это подтверждается урожайностью тритикале, полученной на полях производственниками, и результатами сортоиспытания в Госсортосети. Кроме этого, данная культура обладает устойчивостью к засухе, вирусам и грибным заболеваниям, повышенной зимостойкостью, высоким биологическим потенциалом, менее требовательна к плодородию почв.

Внедрение яровой и озимой тритикале в растениеводство Красноярского края происходит очень медленно. Производственники очень осторожно относятся к этой культуре, боятся, что не смогут реализовать полученное зерно.

Возделывание тритикале в крае позволит расширить набор зерновых культур, повысить урожайность, сбор ценного белка и адаптивные возможности растениеводства за счет снижения пестицидной нагрузки на экологию среды.

Цель исследования : выявление потенциальных возможностей сортов яровой и озимой тритикале, возделываемых на госсортоучастках края, их экологической стабильности.

Исходный материал и методы исследования . Анализировали трехлетние данные (2016–2018 гг.) урожайности 4 сортов ярового тритикале (Кармен, Заозерье, Россика, Доброе) по 2 сортоучасткам (Назаровский, Минусинский) и 7 сортов озимого тритикале (Цекад 90, Бард, Каприз, Сирс 57, Торнадо, ТИ 17, Топаз), проходящих испытание на 4 сортоучастках (Казачин-ский, Краснотуранский, Назаровский, Сухобу-зимский).

Взаимодействие «генотип × среда», достоверность влияния отдельных факторов на урожайность определяли методом трехфакторного дисперсионного анализа [1]. Экологическую стабильность изучаемых сортов оценивали по методике Н.А. Соболева [2].

Закладка опытов, учеты и наблюдения на сортоучастках проводятся в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [3, 4].

Результаты исследования и их обсуждение. Сорта тритикале могут существенно различаться по их реакции на изменение условий вегетации. Погодные условия в период вегетации оказывают влияние на формирование урожайности, и различия между ними составляют средовую компоненту изменчивости. Значительные различия сортов рангами по изучаемому признаку в разные годы и в разных пунктах вызывают взаимодействие «генотип × среда».

Как показывают некоторые исследователи, достоверным является влияние взаимодействия «генотип × среда», если в опытном наборе образ- цов имеются сорта с различающимися коэффициентами регрессии [5]. Данное взаимодействие создает трудности в оценке сортов и селекционного материала, позволяет выяснить, в какой степени результаты воздействия среды зависят от генетических различий между сортами.

Результаты дисперсионного анализа показывают, что основной вклад в изменчивость урожайности ярового тритикале вносят условия вегетации (годы) (рис. 1). На генетические различия на изменчивость признака приходится 12,7 %. Место возделывания оказывает менее существенное влияние в амплитуде колебаний урожайности, всего 3,3 %. Все взаимодействия между изучаемыми факторами имеют место, и доля их влияния составляет от 3,1 % («сорт × годы») до 10,2 % («годы × географический пункт»).

Рис. 1. Влияние изучаемых факторов на изменчивость урожайности ярового тритикале (2016–2018 гг.), %: А – сорта; В – годы; С – сортоучастки (географические пункты).

Достоверно при Р ≤ 0,05

Получены иные вклады факторов и их взаи- рассматриваемого признака в большей степени модействия, влияющие на изменчивость уро- зависит от условий географических зон – 64,0 % жайности озимого тритикале. Дисперсионный (рис. 2).

анализ урожайности зерна показал, что уровень

Рис. 2. Влияние изучаемых факторов на изменчивость урожайности озимого тритикале (2016–2018 гг.), %: А – сорта; В – годы; С – сортоучастки (географические пункты).

Достоверно при Р ≤ 0,05

Значительная изменчивость также вызвана взаимодействием факторов «годы × географический пункт» – 19,7 % и «сорт × годы × географический пункт» – 7,5 %. На генотипические различия в урожайности приходится всего 2,0 %. Уровни вкладов других взаимодействий не превышают 2,8 %, но они также достоверны.

Неустойчивость погоды по годам и в разных географических пунктах приводит к значительной изменчивости урожайности.

Основной задачей селекции, сортоиспытания и семеноводства является высокая потенциальная продуктивность в сочетании с хорошими технологическими показателями зерна и муки, с устойчивостью к действию абиотических и биотических стрессов на уровне сорта, агроценоза, агроэкосистемы и агроландшафта [6].

Производственников интересуют сорта с высокой урожайностью, стабильной по годам. В зависимости от поведения сортов в неодинаковых географических условиях произрастания и в разные годы можно оценивать их генетическую стабильность и принимать соответствующие решения по их выращиванию и размещению.

В наших исследованиях из четырех сортов яровой тритикале высокую среднюю и стабильную урожайность показал сорт Заозерье (табл. 1). Он имел и более высокую величину относительной стабильности признака – 0,76. На уровне с сортом Заозерье имел относительную стабиль- ность признака и сорт Россика, но по средней и стабильной урожайности его показатели были существенно ниже. Данный сорт обладает меньшими потенциальными возможностями реализации своей потенциальной продуктивности в сибирских условиях.

Неустойчивостью урожайности по годам и пунктам и достоверно более низкими ее показателями по сравнению с сортом Заозерье характеризовались сорта Кармен и Доброе. Эти сорта сильно реагируют на ухудшение условий вегетации, по ним наблюдается максимальный недобор урожая зерна в неблагоприятные годы и гораздо ниже средняя стабильная урожайность.

Сорта озимой тритикале в меньшей степени отзываются на варьирование условий вегетации и проявляют более высокие показатели относительной стабильности признака (табл. 2). Это связано с тем, что у озимой тритикале более длительный вегетационный период по сравнению с яровой. Озимая тритикале формирует корневую систему осенью при достатке почвенной влаги и меньше страдает от весенне-летней засухи, под которую попадает яровая тритикале.

Средняя урожайность, по сравнению с сортом ТИ 17, существенно выше у всех сортов, кроме сорта Каприз, у которого она находится в пределах ошибки опыта с ТИ 17. Значительно выше урожайность у сортов Сирс 57, Цекад 90 и Бард.

Таблица 1

Параметры экологической стабильности сортов ярового тритикале по признаку урожайности в 2016–2018 гг. в двух географических пунктах

Сорт	Средняя урожайность х , т/га	Стабильная урожайность А, т/га	Показатель стабильности st2
Кармен	3,57	2,56	0,52
Заозерье	4,29	3,73	0,76
Россика	3,39	3,03	0,80
Доброе	3,58	2,58	0,52
НСР 05	0,17	0,11

Таблица 2

Параметры экологической стабильности сортов озимой тритикале по признаку урожайности в четырех географических пунктах (2016–2018 гг.)

Сорт	Средняя урожайность х , т/га	Стабильная урожайность А, т/га	Показатель стабильности st2
Цекад 90	3,44	3,07	0,80
Бард	3,35	2,99	0,80
Каприз	3,04	2,67	0,76
Сирс 57	3,57	3,31	0,86
Торнадо	3,26	2,92	0,80
ТИ 17	2,97	2,67	0,81
Топаз	3,18	2,90	0,83
НСР 05	0,13	0,13

По средней стабильной урожайности достоверно выделяются по отношению к сортам ТИ 17 и Каприз остальные изучаемые сорта, особенно Сирс 57, Цекад 90. Заслуживает внимание производственников сорт Сирс 57, который в резко различающихся агроэкологических условиях обеспечивает более устойчивую урожайность, имея самый высокий показатель от- носительной стабильности признака и стабильной урожайности.

При сравнении средней и стабильной урожайности яровой мягкой пшеницы и тритикале видно, что культура тритикале существенно превышает мягкую пшеницу как по средней, так и по стабильной урожайности (рис. 3).

Рис. 3. Средняя и стабильная урожайность яровой пшеницы и тритикале по сортоучасткам края (2016–2018 гг.), т/га. НСР 05 = 0,19 т/га для средней урожайности;

НСР 05 = 0,15 т/га для стабильной урожайности

У яровой тритикале средняя урожайность достоверно выше, чем у озимой, но по стабильной урожайности они пребывают на одном уровне.

Заключение . Анализ экологической стабильности сортов ярового и озимого тритикале, проходящих испытание на сортоучастках Красноярского края, позволил выделить наиболее адаптивные сорта для растениеводства: яровой – Заозерье, озимой – Сирс 57, Цекад 90, – которые способны давать относительно высокую, но при этом стабильную урожайность не только в благоприятных, но и в контрастных условиях, как во времени, так и в пространстве. Вышеназванные сорта представляют особый интерес для широкого возделывания в производстве как исходный материал для селекции в качестве доноров стабильности по урожайности.

Так как яровая и озимая тритикале существенно превосходят по урожайности яровую мягкую пшеницу, рекомендуется активно внедрять ее в растениеводство края, расширяя посевные площади под посевами этой культуры.