Корреляционный анализ урожайности и элементов продуктивности сортов озимой мягкой пшеницы в засушливых условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья

Пшеница ( Triticum aestivum L . ) является одной из основных зерновых культур не только в России, но и во всём мире. На её долю приходится более 20% от общего количества калорий, полученных из растений [1]. Озимая пшеница в зоне Среднего Поволжья – основной поставщик валовых сборов зерна. Однако сильная зависимость сельскохозяйственного производства от абиотических факторов среды является сдерживающим фактором увеличения посевных площадей для возделывания культуры. В частности, посевные площади под озимую пшеницу в Самарской области за последние 5 лет не превышают 350 – 450 тыс. га, что в первую очередь связано с засушливыми условиями перед посевом и в течение вегетации.

Стабилизация продовольственной безопасности зависит от постоянного улучшения сельскохозяйственных культур; в частности, создание сортов с повышенной устойчивостью к абиотическим стрессам, особенно к засухе [2].

Для получения высокоурожайных и высококачественных сортов существует острая необходимость изучения большого комплекса хозяйственно-ценных признаков, характерных для генотипа культуры. За последние 100 лет довольно подробно изученными считаются такие признаки как зимо- и морозоустойчивость, засухоустойчивость, устойчивость к биотическим

Маслова Галина Яковлевна, заведующая лабораторией селекции и семеноводства озимой пшеницы.

Абдряев Мянсур Равилович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник.

Шарапов Иван Иванович, младший научный сотрудник.

Шарапова Юлия Андреевна, младший научный сотрудник.

стрессорам (болезни и вредители), элементы структуры урожайности. В понятие урожайность пшеницы интегрированы многие признаки, влияющих на рост и развитие растений в течение всего периода вегетации. При этом каждый признак изменяется в количественном отношении под влиянием факторов окружающей среды. Многие признаки находятся в сложных связях между собой, и тем самым складывается необходимость в изучении и получении общих закономерностей взаимоотношений между ними.

Прямой отбор по урожайности в большинстве селекционных программ как таковой может вводить в заблуждение, а успешный отбор зависит от изучения генетической изменчивости и взаимосвязей между хозяйственно-полезными признаками с урожайностью зерна. Корреляционные исследования позволяют лучше понять связь различных признаков с урожайностью зерна. Изучение взаимосвязей между различными признаками необходимо селекционерам при отборе генотипов, обладающих группами искомых полезных свойств [3].

В результате многолетних исследований в Поволжском НИИСС им. П.Н. Константинова сформулирован основной тезис, что при селекции сортов на получение высокой урожайности и качества зерна, важное значение приобретает создание сортов с комплексной устойчивостью к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам. Получение сортов с комплексной устойчивостью требует применение сложной ступенчатой гибридизации, искусственных фонов, проведение целенаправленного отбора, а также знание закономерностей взаимосвязи хозяйственно-ценных признаков друг с другом [4].

Для более эффективного отбора в лаборатории селекции и семеноводства озимой пше- ницы регулярно проводится определение корреляционных зависимостей количественных и качественных признаков с урожайностью зерна.

Целью наших исследований является проведение корреляционного анализа между урожайностью, элементами продуктивности и качеством для повышения эффективности отбора новых высокоурожайных сортов озимой пшеницы.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Для определения корреляционных зависимостей признаков использовались данные конкурсного сортоиспытания. Изучение проводилось в 2014-2017 гг. Размер учётной площади делянки 25 м2, повторность четырёхкратная. Исследования проводились с использованием Методики Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1989). Статистический анализ проводился с использованием пакета прикладных программ EXEL.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Контрастность погодных условий в Среднем Поволжье определяет ведение селекционного процесса. В регионе умеренно засушливые годы достаточно часто сменяются острозасушливыми. В частности, в 2014-2017 гг. отмечены резкие колебания температур как в осенне-зимний, так и в весенне-летний периоды. 2014-2016 годы можно считать в разной степени засушливыми.

Агрометеорологические условия во время проведения исследований сильно различались как по годам, так и в течение вегетации растений.

Урожайность сортов озимой пшеницы за годы изучения варьировала от 21,3 (2015 г.) до

46,3 (2017 г.). В 2017 году сложились оптимальные условия для роста и развития озимой пшеницы, что позволили сформировать максимальный урожай за годы исследований. В среднем урожайность зерна (таблица 2) имела положительную корреляционную зависимость достоверную на 1% уровне с массой зерна с колоса и массой 1000 зерен.

Минимальные значения признаков длина колоса, количество колосков и зерен в колосе было отмечено в 2016 г., а максимальные – в 2014. При этом достоверные положительные корреляции по этим признакам наблюдались в 2014, 2015 и 2017 гг. Это согласуется с мнением других исследователей [5].

Между числом зерен в колосе и массой зерна с колоса прослеживается сильная положительная корреляционная зависимость, что подтверждается исследованиями и других ученых [6,7].

Следует отметить, достоверную положительную связь между урожайностью зерна и натурной массой зерна (таблица 2).

Была получена сильная значимая отрицательная связь между урожайностью зерна и количеством клейковины и содержанием белка, что также подтверждается другими исследователями [6]. Высокая урожайность в 2017 году сопровождалась минимальными значениями белка и клейковины в зерне озимой пшеницы. Обратная ситуация сложилась в засушливом 2015 году. Это говорит о сильном влиянии абиотических факторов среды на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате наших исследований выяв-

Таблица 1. Средние значения признаков за годы исследований

Признак	2014	2015	2016	2017
Высота, см	78,0	84,1	106,8	114,5
Длина колоса, см	8,7	8,3	7,6	8,2
Количество колосков в колосе, шт.	17,5	15,7	15,4	16,6
Количество зёрен в колосе, шт.	43,8	36,4	34,1	40,3
Масса зерна с колоса, г	2,0	1,3	1,5	1,9
Масса 1000 зёрен, г	45,4	35,2	45,4	47,6
Натурная масса зерна, г/л	813,2	733,0	808,4	822,3
Урожайность, ц/га	27,8	21,3	34,0	46,3
Белок, %	15,9	17,4	13,6	11,0
Клейковина, %	30,3	37,3	27,2	22,3

Таблица 2. Корреляционные связи урожайности и элементов ее структуры и качества зерна, 2014-2017 гг.

Высота растений Длина колоса Число колосков в колосе Число зерен с колоса Масса зерна с колоса Масса 1000 зерен Натура зерна Урожайность Белок Клейковина Высота растений 1,00 Длина колоса -0,12 1,00 Число колосков в колосе -0,02 0,63** 1,00 Число зерен с колоса -0,18* 0,56** 0,76** 1,00 Масса зерна с колоса 0,16* 0,38** 0,72** 0,81** Масса 1000 зерен 0,34** 0,00 0,39** 0,27** 0,70** 1,00 Натура зерна 0,47** -0,10 0,28** 0,20** 0,62** 0,84** 1,00 Урожайность 0,69** -0,19** 0,09 0,09 0,45** 0,58** 0,72** 1,00 Белок -0,71** 0,27** -0,03 -0,04 -0,40** -0,52** -0,71** -0,86** 1,00 Клейковина -0,60** 0,23** -0,10 -0,13 -0,49** -0,59** -0,78** -0,82** 0,94** 1,00 лены достоверные различия по урожайности, числу колосков, зерен и массе зерна с колоса в засушливых условиях Среднего Поволжья. В определенном смысле их можно использовать в качестве критерия отбора для повышения продуктивности растений озимой пшеницы. Наиболее достоверные корреляционные взаимосвязи проявились между урожайностью, числом колосков в колосе, числом зёрен с колоса и массой зерна с колоса. Проводимый нами отбор по продуктивности колоса подтверждает главный принцип работы П.П. Лукьяненко [6] и является наиболее эффективным в наших условиях.