Оценка адаптивного потенциала перспективных сортов яровой мягкой пшеницы

В решении задач агропромышленного комплекса по повышению урожайности и качества зерна яровой мягкой пшеницы важную роль играет приспособленность сорта к условиям выращивания. Для регионов с ярко выраженными контрастными погодными условиями, каким является Среднее Поволжье, селекция данной культуры должна иметь выраженную адаптивную направленность [1, 2]. Адаптивные или экологически приспособленные сорта отличаются большей устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды, влияние которых зачастую предопределяет до 60-80% вариабельности урожайности [3]. В тоже время степень адаптивности зависит не только от приспособленности сорта к местным условиям, но также и от специфики экологических условий, создаваемых в агроценозе [4].

Адаптивный сорт обладает экологической пластичностью, сочетает стабильно высокую продуктивность с качеством зер- на, устойчив к различным биотическим и абиотическим стрессорам и важнейшая задача селекции как науки на ближайшую перспективу создание таких агроэкологических сортов [5]. Основным комплексным показателем адаптивности отбираемых генотипов в селекционном процессе является уровень их урожайности в различных агроклиматических условиях среды [6].

Для быстрого и эффективного создания современных сортов с высокой продуктивностью и качеством зерна, адаптированных к местным условиям региона, необходим новый селекционный материал, сочетающий комплексную устойчивость к меняющимся по годам стрессовым факторам среды, а также новые научные средства и инструменты, которые позволят значительно сократить сроки создания сортов [7]. Таким образом, адаптивность является одним из важнейших свойств сор- тов, которое должно учитываться в селекционных программах.

Цель исследований заключалась в получении экспериментальных и аналитических данных по оценке адаптивного потенциала новых сортов яровой мягкой пшеницы по урожайности и качеству зерна для условий Средневолжского региона.

Материалы и методы исследований

Исследования выполнялись с использованием материально-технической базы и оборудования лаборатории селекции и семеноводства яровой пшеницы Поволжского НИИСС. Изучение качественных показателей зерна проводилось в технологической лаборатории и аналитической лаборатории зерна, кормов и почвы в соответствии с методиками Госкомиссии и Национальных стандартов РФ. Полевые опыты закладывались на полях селекционного севооборота по предшественнику чистый пар. Почва опытного участка чернозем типичный малогумусный (5-6%) среднемощный легкоглинистый. Агротехника опытов общепринятая для региона.

В качестве исходного материала использовались 36 сортов яровой мягкой пшеницы конкурсного испытания. Учетная площадь делянок – 25,5 м2, повторность четырехкратная. Норма высева – 5,0 млн. всхожих семян на га.

Исследования выполнялись согласно общепринятым методикам [8, 9, 10]. Оценка адаптивности сортов проводилась в соответствии с методическими указаниями Л.А. Животкова и др. [11].

Математическая обработка полученных данных осуществлялась с использованием пакета научно-прикладных программ «Agros», «Stat» и компьютерной программы «Excel».

Результаты исследований и их обсуждение

Для выполнения данных научных исследований было проведено изучение и оценка адаптивного потенциала перспективных сортов яровой мягкой пшеницы конкурсного испытания по урожайности и комплексу основных хозяйственно-ценных признаков. Рассчитывалась адаптивная способность изучаемых сортов. При анализе адаптивного потенциала сортов ис- пользовали понятие «среднесортовая урожайность года». Реакция на условия года у сортов определялась путем сравнения их полученной урожайности со среднесортовой. Перевод показателей урожайности в проценты позволил сравнить реакции сортов в различные по агрометеорологическим условиям годы. По полученному показателю судили об адаптивности сортов и их потенциальных продуктивных возможностях. Для анализа использовали 36 сортов конкурсного испытания яровой пшеницы, включая 7 сортов включенных в настоящее время в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных по регионам РФ. Данные по урожайности были взяты за четыре года (2015-2018 гг.), контрастных по погодным условиям и полученному уровню урожайности изучаемых сортов.

Агрометеорологические условия за 2015-2018 гг. послужили хорошим фоном для проведения наших исследований по изучаемому вопросу. Вегетация яровой пшеницы в 2015 и 2016 гг. проходила в засушливых условиях, ГТК май-август составлял 0,59 и 0,38 соответственно при многолетнем значении данного показателя в регионе 0,73. Условия вегетации растений в эти годы сопровождались дефицитом осадков на фоне повышенных средних температур воздуха, что непременно повлияло на формирование зерна и урожайности изучаемых сортов. Вегетационный период 2017 года был резко контрастный по увлажнению, ГТК май-август составил 1,04, что не характерно для адаптированных к засушливым местным условиям сортов. Причем избыточное увлажнение и недостаток тепла с начального периода роста и до фазы колошения изучаемых сортов (май и июнь месяц), сменилось засушливыми условиями в фазу формирования, налива и созревания зерна. В 2018 г. период вегетации яровой пшеницы проходил в засушливых и временами острозасушливых условиях, ГТК май-август составил 0,51. Начальный период роста и развития растений (май-июнь) сопровождался прохладной погодой и дефицитом осадков. Основное количество осадков выпало во второй-третьей декадах июля, что немного выправило положение и оказало положительное влияние на налив зерна.

Урожайность является основным показателем адаптации сортов с различными генотипами к различным условиям выра- щивания. В наших исследованиях урожайность сортов конкурсного испытания имела значительные различия по годам (табл. 1).

Таблица 1. Урожайность сортов яровой мягкой пшеницы конкурсного испытания за го- ды исследования, 2015-2018 гг.

Средняя урожайность всех изучаемых сортов (среднесортовая урожайность) варьировала по годам от 20,5 ц/га (в 2016 г.) до 34,1 ц/га (в 2017 г.). Многолетняя среднесортовая урожайность за весь период исследований составила 25,8 ц/га, и являлась критерием для определения благоприятных и неблагоприятных лет для вегетации яровой мягкой пшеницы. Так неблагоприятными для выращивания яровой пшеницы можно считать 2015 и 2016 гг., относительно благоприятным 2018 г., и самым благоприятным 2017 г. Для каждого изучаемого сорта конкурсного испытания была рассчитана урожайность по отношению к среднесортовой урожайности. Если в годы благоприятные для выращивания яровой пшеницы, отношение двух показателей превышает 100%, такой сорт обладает высокой продуктивностью и адаптивным потенциалом.

Результаты исследований показывают, что современные селекционные сорта превосходят по урожайности сорта более ранней селекции независимо от погодных условий, а также отличаются наиболее высокой адаптивностью в условиях региона. Наиболее высокой адаптивностью в различных агроклиматических условиях за годы исследований отличались включенные в Государственный реестр сорта Кинельская юбилейная, Кинельская 2010, Кинельская нива, а также перспективные сорта Кинельская волна, Лютесценс 6029, Эритроспермум 4144, Эритроспер-мум 4146, Эритроспермум 4147, Эритрос-пермум 6019 (табл. 2).

Таблица 2. Адаптивность сортов яровой мягкой пшеницы конкурсного испытания за годы исследования, 2015-2018 гг.

У данных сортов, как в благоприятных погодных условиях вегетации, так и в неблагоприятных, отношение двух рассчитанных показателей адаптивности превышало 100%. Достаточно хороший показатель адаптивности также отмечен у сорта Эритроспермум 5289. Наименьший адаптивный потенциал имели сорта яровой мягкой пшеницы более ранней селекции: Кинельская 59, Кинельская 60, Кинельская 61, Кинельская отрада.

По технологическим и хлебопекарным показателям качества зерна и муки (согласно классификационным нормам Гос-комиссии РФ) все сорта конкурсного испытания за годы изучения соответствовали требованиям ценной и сильной пшеницы. В тоже время необходимо отметить, что качественные показатели зависели как от генетических особенностей сортов, так и сложившихся в период вегетации яровой пшеницы агрометеорологических условий

Заключение. Создание принципиально нового селекционного материала и сортов яровой пшеницы, сочетающих высокую продуктивность и качество зерна с повышенной устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессам, является актуальной задачей адаптивной селекции Среднего Поволжья. За последние годы в институте были созданы новые, ценные в селекционном плане, с высоким адаптивным потенциалом сорта яровой мягкой пшеницы, способные противостоять самым экстремальным условиям в период вегетации, что свидетельствует о правильном направлении селекционной работы и перспективности данного направления исследований. Полученные данные рекомендуются для использования в селекционном процессе и в исследованиях по усовершенствованию элементов технологии создания новых сортов с высокой потенциальной продуктивностью и качеством зерна.

года.