Подбор исходного материала в селекции озимого ячменя на устойчивость к полеганию и болезням

Введение и цель работы. Устойчивость к полеганию и болезням - это важнейшие хозяйственно-биологические признаки, во многом определяющие величину урожая. По имеющимся литературным данным, потери зерна ячменя при полега нии и поражении растений болезнями в отдельные годы могут достигать от 0,5 до 1 и более тонн с гектара [Шевцов В.М., 1980, 1982; Ерешко АС , 2005; Кузнецова ТЕ., 2006; Чепец Е.С., Чепец С.А, 2014]. При этом ухудшаются технологические каче- ства семян, снижается их всхожесть [Трофимовская А.Я., 1972; Welling В., 1985].

Методика исследований. Полевые исследования проводили в 2010-2013 гг. в научном севообороте Азово-Черноморского инженерного института согласно Методике Государственного сортоиспытания РФ. Все наблюдения, учеты и анализы проводили по общепринятым методикам. В качестве объектов для изучения использовали сортообразцы мировой коллекции Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства (ВНИИР, г. Санкт-Петербург), а также новые сорта и линии научно-исследовательских учреждений юга России: Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко, Ставропольского НИИСХ, Одесского селекционногенетического института и Всероссийского НИИ зерновых культур им. ИГ. Калинен-ко.

К сожалению, оценить изучаемый материал в полевых условиях на устойчивость к полеганию в годы исследований не представилось возможным, поэтому помня, что основной путь повышения устойчивости к полеганию, прежде всего, связан с уменьшением высоты растений, этим замерам мы придавали особое значение.

Методика, результаты исследований и их обсуждение. В условиях 2011 года высота растений варьировала от 27 до 77 см. Подавляющее большинство сортов и образцов сформировали соломину в пределах 66-80 см (рисунок 1). В эту группу, преимущественно, вошли сорта и линии селекции Краснодарского НИИСХ. Из сортов Всероссийского НИИЗК в группу среднерослых Мастер, Ларец, Жигули и Тигр. Из образцов зарубежной селекции выделился сорт Lomerit.

Группу низкорослых сортов составили 25 образцов озимого ячменя. В эту группу вошли сорта Полёт, Жигули, Тимофей (ВНИИЗК), Абориген, Трудивник (ОСГИ, Украина). Представителями зарубежной селекции были сорта и линии из США (NB 03435, NB 03439, NB 018163, VA 04В-180, Angela, Amarena, Бронскайли, Хани), Болгарии (DA1 03530, DAI 04177, DAI97), Чехии (SG-L 97/04/05, SG-L 0015/06), Германии (Циндерелла, Хайлат). И только у 4 коллекционных образцов озимого ячменя высота была меньше 50 см. Эта группа была представлена линиями из Болгарии (DA103940, DAI 03468), США (VA04B-160), сортом КубАгро-1 (КубГАУ) и линией 390-1 селекции КНИИСХ.

Количество образцов, шт.

0 50 см (очень низкие) □ 5165 см । низкорослые) D66-80 см (среднерослые)

Рисунок 1 - Распределение образцов озимого ячменя по высоте растений

В 2012 году высота растений озимого ячменя изменялась в таких же пределах (24 -71 см). Однако большинство сортов и образцов сформировали соломину ниже 50 см (25 шт.) и в пределах 51-65 см (35 шт.). Наиболее высокорослыми в условиях засушливого года были всего 4 образца, высота растений которых находилась в пределах 66-80 см.

Высота соломины стандартных сортов Мастер (ВНИИЗК) и Добрыня 3 (КНИИСХ) составила 64 и 62 см соответственно. На одном уровне и близкими к ним были сорта селекции КНИИСХ (Козырь, Хуторок, Кондрат, Фёдор, Рубеж, Самсон, линия 400-1), ВНИИЗК (Тимофей), СНИИСХ (Андрюша).

В условиях 2013 года у 26 сортов и образцов в изучаемой коллекции этот важный признак колебался в пределах 51-65 см и у 38 - в пределах 66-80 см. В последнюю группу вошли в основном все сорта и линии селекции КНИИСХ, за исключением сортов Циклон, Бастион, Романс, Михайло, Павел, Кондрат, Спринтер, Стратег, которые находились на одном уровне со стандартным сортом Мастер (ВНИИЗК). На уровне другого стандартного сорта Добрыня 3 с высотой соломины 71 см находились следующие коллекционные образцы: сорта Козырь, Новатор (КНИИСХ), Абориген (ОСГИ, Украина) и линия NB 03435 из США. Близкими к нему были Платон, Рубеж, Гордей, Лазарь (КНИИСХ), Полёт, Тигр (ВНИИЗК), линии DA1 03530, DA1 4177, DAI 97, SG-L 0015/06 (Чехия).

В среднем за годы исследований высота растений озимого ячменя в изучаемой коллекции колебалась от 50 до 80 см. Большинство сортообразцов сформировало соломину в пределах 51-65 см. В эту группу вошли сорта и линии краснодарской селекции - Циклон, Новатор, Секрет, Зачёт, Бастион, Романс, Михайло, Павел, Хуторок, Лазарь, Спринтер, Стратег, Зимур, КубАгро-1, 388-2, 385-1, 397-4, 400-1, 386-1, 386-2, 388-1; сорта селекции ВНИИЗК - Полёт, Жигули, Тимофей, Тигр; сорта Трудивник (Украина), Эспада (СНИИСХ), образцы из Болгарии - DAT

04177, DAI97 и Чехии - SG-L 97/04/05. Из всей изучаемой коллекции у 25 сортов высота растений варьировала в пределах 66-80 см, половина из которых селекции КНИИСХ (Радикал, Вавилон, Козырь, Добрыня 3, Кондрат, Фёдор, Платон, Рубеж, Гордей, Самсон), 2 сорта селекции ВНИИЗК: стандартный сорт Мастер и Ларец, а также зарубежные сортообразцы Бронскайли (США), Циндерелла, Хайлат (Германия), SG-L 0015/06 (Чехия).

Необходимо отметить, что многие из них в ранее проведённых исследованиях, в годы хорошей влагообеспеченности полегали, снижая при этом урожай. Для практической селекции наибольший интерес представляют образцы, условно названные нами низкорослыми, с высотой соломины 51-65 см. Согласно качественно-количественной шкале, принятой в ВИРе (1981), этой группе сортов при комплексной оценке признаков можно отдать средние баллы устойчивости к полеганию (7, 6, 5 баллов), а с высотой 66-80 см - низкие баллы (4, 3, 2, 1). Полукарликовые образцы VA04B-160 (США), DA103940, DAI03468 (Болгария), получившие наивысший балл (9 и 8), к сожалению, в полевых условиях показали слабую зимостойкость. Не исключая их селекционной ценности в селекции на устойчивость к полеганию, их можно использовать для получения промежуточных форм с последующими беккроссами на зимостойкость.

Значительным фактором, ежегодно вызывающим ощутимый недобор урожая зерна ячменя, является поражение его мучнистой росой и гельминтоспориозом. Потери в урожае в различных почвенноклиматических зонах Северного Кавказа от этих болезней могут достигать 15-20 и более процентов. Наиболее радикальным, экономически выгодным и экологически безвредным для окружающей среды методом борьбы с болезнями является селекция устойчивых сортов. Н.П. Вавилов (1965) отмечал: «Среди мер защиты растений от разнообразных заболеваний, вызываемых паразитическими грибами, бактериями, вирусами, а также различными насекомыми, наиболее радикальным средством борьбы является введение в культуру иммунных сортов или создание таковых путём скрещивания».

Учитывая сложный расовый состав возбудителей болезней, появлению новых, более агрессивных рас, необходим постоянный поиск источников иммунитета, при этом, по мнению ряда исследователей, особенно возрастает надёжность их выявления в конкретных условиях, где ведутся селекционные работы [Гаркавый П.Ф., Кирдогло Е.К., 1980; Репко Н.В., 2009]. Учитывая это, при изучении коллекции особое внимание уделяли оценке образцов по устойчивости к наиболее распространённым в зоне болезням - к мучнистой росе и гельминтоспориозу.

В 2011 и 2012 годах балл устойчивости к мучнистой росе варьировал в пределах 3-9 баллов (рисунок 2).

В 2011 году у 18 образцов озимого ячменя был отмечен максимальный балл устойчивости к этому патогену. В этой группе преобладающими стали сорта и линии селекции КНИИСХ: Циклон, Радикал, Вавилон, Секрет, Бастион, Козырь, Романс, Гордей, Самсон, 385-1, 397-4, 400-1, 388-1, 390-1, из местных сортов - Полёт и Жигули.

В условиях 2012 года высокий балл устойчивости к мучнистой росе отмечен лишь у 3 сортов: Секрет, Бастион (КНИИСХ) и Жигули (ВНИИЗК), что делает их весьма ценными в селекции на резистентность к этой болезни.

Большой интерес представляют также сорта и линии с полевой устойчивостью на уровне 7 баллов. Так, в 2011 году их число составило 22, из которых представителями отечественной селекции были Новатор, Павел, Хуторок, Платон, Лазарь, Спринтер, Зимур, КубАгро-1 (КНИИСХ), Мастер и Тимофей (ВНИИЗК).

Рисунок 2 - Распределение образцов озимого ячменя по устойчивости к мучнистой росе

Из образцов зарубежной селекции в эту группу вошли образцы из США (линии NB 018163, VA 04В-180, VA04B-160, сорт Amarena), Болгарии (DAI 04177, DAI97, DA103940, DAI03468), Германии (Цинде-релла). В условиях 2012 года устойчивостью на уровне 7 баллов обладали 10 сортов и образцов. Большинство из них пред ставлено сортами КНИИСХ: Циклон, Радикал, Вавилон, Романс, Михайло, Лазарь, линия 390-1). Из США выделился сорт Хани, из Чехии - линия SG-L 97/04/05. Все остальные сорта и образцы, в том числе и стандарты, по устойчивости к этой болезни были на уровне 3-5 баллов, составив при- мерно от 40 до 50% от общего объёма изучаемых.

Оценивая изучаемый исходный материал по устойчивости к гельминтоспорио-зу, нами было выделено 13 сортов и образцов с высокой устойчивостью к этой болезни (9 баллов) (рисунок 3). Подавляющее большинство из них сорта КНИИСХ (Циклон, Радикал, Новатор, Секрет, Бастион,

Романс, линия 385-1), образцы из США (NB 018163, Хани). Из сортов местной селекции высокую устойчивость имел сорт Жигули, который в течение двух лет показал высокую устойчивость не только к гельминтоспориозу, но и к мучнистой росе, что очень ценно в селекции на эти признаки [Harlan I R., 1968; Гешеле Э.Э., 1971].

Рисунок 3 - Распределение образцов озимого ячменя по устойчивости к гельминтоспориозу

Таблица 1- Сорта и образцы озимого ячменя с комплексной устойчивостью к болезням, среднее за 2010-2012 гг.

№ п/п	Сорт, образец	Происхождение	Устойчивость к болезням, баллы
			мучнистая роса	гсльминтоспориоз
1	Мастер, St.	ВНИИЗК. Россия	5	5
2	Жигули	ВНИИЗК. Россия	9	9
3	Полёт	ВНИИЗК. Россия	7	6
4	Циклон	КНИИСХ, Россия	8	8
5	Радикал	КНИИСХ. Россия	8	8
6	Вавилон	КНИИСХ. Россия	8	7
7	Секрет	КНИИСХ. Россия	9	8
8	Бастион	КНИИСХ, Россия	9	7
9	Романс	КНИИСХ. Россия	8	8
10	Козырь	КНИИСХ. Россия	7	7
II	Зачёт	КНИИСХ. Россия	7	7
12	Л-385-1	КНИИСХ, Россия	7	7
13	Л-390-1	КНИИСХ, Россия	8	7
14	Хани	США	6	7
15	Sg-L97/04/05	Чехия	8	6

Хорошую устойчивость к гельминто-спориозу (7 баллов) в годы его максимального проявления (2011-2012 гг.) имели сорта селекции КНИИСХ: Вавилон, Козырь и КубАгро-1; из ВНИИЗК - Тимофей. Сорта Мастер и Добрыня 3, используемые в наших исследованиях в качестве стандартов, в 2011 году показали устойчивость на уровне 7 и 6 баллов соответственно, а в 2012 году попали в группу слабоустойчивых к гельминтоспориозу с оценкой в 3-4 балла.

Устойчивость на уровне 3 баллов в 2011 году отмечена у 2 сортов, в 2012 году слабоустойчивыми были 23 образца.

Выводы. Исходя из представленных данных, напрашивается вывод, что сочетание устойчивости к различным болезням, намного бы упростившее работу селекционеров, у сортов озимого ячменя - явление крайне редкое. Слабая восприимчивость к одной из болезней, как правило, сопровождается сильной восприимчивостью к другой. Не исключая селекционную ценность отдельных сортов, толерантных к той или иной болезни, и проработав большой коллекционный материал, нам удалось выделить образцы, сочетающие устойчивость к мучнистой росе и гельминтоспориозу (таблица). На примере представленных сортов становится вполне вероятной возможность получения трансгрессивных форм с комплексной устойчивостью к распространённым в зоне болезням.