Продуктивность селекционных линий яровой пшеницы в условиях Республики Тыва

Введение. Яровая пшеница - одна из древнейших и наиболее распространенных культур на земном шаре. Возделывают ее во всех частях света - от полярного круга до крайнего юга Америки и Африки. Наибольшие площади посева яровой пшеницы находятся в России, по посевным площадям и валовому сбору зерна она занимает первое место среди других зерновых культур. Основные площади посевов яровой пшеницы сосредоточены в Нечерноземной зоне, Западной и Восточной Сибири, Поволжье, на Урале.

Несмотря на крайне неблагоприятные природно-климатические условия, производство зерна в Сибири в хлебном балансе страны составляет 18–20 %, а главная продовольственная культура пшеница - 22-25 % [1].

В Республике Тыва в 2014 г. площадь под посевы зерновых и кормовых культур составляла всего 25 974 га, из них пшеницы - 6 445 га. Учитывая особые климатические условия Тывы, среди выращиваемых сельскохозяйственных культур возделывание яровой пшеницы приобретает первостепенное значение как основной продовольственной и фуражной культуры. Сравнительно невысокий уровень урожайности и валовых сборов пшеницы объясняется влиянием природноклиматических условий, сложившихся в последние годы, а также невысоким уровнем культуры земледелия. Определенное воздействие оказывают засуха, снижение уровня плодородия почв, экономические факторы, недостаток влаги и тепла.

Растениеводство в Республике Тыва ведется в невероятно сложных природно-климатических условиях. Если агроклиматический ресурс (АКР) России принять за 1, то на территории республики

АКР он составляет 0,46–0,48. Климат республики резкоконтинентальный, годовые изменения температуры составляют 70–80°С, суточные от 20 до 30°С. Средняя годовая температура воздуха находится в пределах от -4 до -6°С. За летний период выпадает в среднем от 100 до 300 мм осадков. Большая часть из них (60–80 % годового количества) выпадает в июле-августе. Количество засушливых дней в отдельные вегетационные периоды достигает 50–75. Средняя продолжительность периода активной вегетации составляет 60–120 дней. Общие ресурсы тепла в это время колеблются от 1250 до 2000°С. Прогревание почвы происходит медленно, так как ночные заморозки до 15 мая достигают -10 … -12°С. На большей части территории республики безморозный период начинается с третьей декады мая, а в лесостепной зоне – с первой пятидневки июня и продолжается до последней пятидневки августа .

Сорт и семена обеспечивают в среднем около 50 % прироста урожайности [2]. Но прежде чем приступить к селекции, необходимо учесть все особенности агроклиматического районирования. Так, для республики нужны сорта пшеницы с продолжительностью вегетационного периода не более 80 дней. Для успешной селекции необходимо вести ее на глубокой теоретической основе, по хорошо отработанной методике и четко сформулированной программе под установленные параметры продуктивности, качества и устойчивости к абиотическим и биотическим факторам [3]. Продуктивность растений – наиболее важный показатель в селекции растений. Наибольшая изменчивость характерна для признаков продуктивность и масса зерна колоса . Несколько меньше варьируют признаки число колосков в колосе и озерненность . Наименьшей вариабельностью обладает признак масса 1000 зерен [4].

В связи с этим главным приоритетом в увеличении производства зерна в Республике Тыва является выявление новых высокоурожайных, засухоустойчивых, скороспелых сортов и селекционного материала мягкой яровой пшеницы в экстремальных условиях республики на ранних этапах селекции.

Цель работы . Оценка селекционных линий яровой пшеницы в селекционных питомниках испытания по стабильности, пластичности, устойчивости к неблагоприятным условиям вегетации и выявление наиболее адаптированных к природно-климатическим условиям резко континентального климата Республики Тыва.

Материал и методы проведения исследований. Исследования по изучению и оценке урожайности селекционных линий яровой пшеницы в лесостепной зоне Республики Тыва проводили на опытно-экспериментальном поле института в 2012–2014 гг. Объектами исследований были 32 селекционные линии пшеницы, выделенные в отделе методических основ селекции растений Сиб-НИИРС. В 2012 году в качестве стандарта использовался сорт Саратовская 29, в последующие годы – сорт Чагытай.

Исследования проводили по паровому предшественнику. Почвы опытного участка темнокаштановые легкосуглинистые, с нейтральной реакцией почвенного раствора (pH 6), содержанием гумуса по Тюрингу 4,5 %. Посев в коллекционном питомнике проводили во II декаде мая, учетная площадь делянки 1м2, метод сравнения прямой. Семена селекционных линий высевали вручную, на глубину 7–8 см. На 1 м2 высевали 490 шт., по 70 штук на 1 рядок. Уборку проводили в фазе полной спелости.

Оценку сортов, учет урожая, фенологические наблюдения осуществляли по методике Госко-миссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971) [5]. Экспериментальный материал обработан с помощью пакета прикладных программ Snedecor V5 [6].

Метеорологические условия периода вегетации в годы проведения исследований значительно различались по тепло- и влагообеспеченности. Наиболее благоприятным по влагообеспеченно-сти и температурному режиму для роста и развития растений оказался 2013 год, количество выпавших осадков было на 6,2 мм выше среднемноголетних значений, а среднемесячная температура воздуха – на уровне среднемноголетних значений (рис.1, 2).

Рис.1. Сумма осадков за период вегетации растений (по данным метеостанции «Сосновское»)

В 2012 и 2014 гг. количество осадков в период вегетации растений было ниже, а температурный режим выше среднемноголетних значений

Результаты исследований. Одним из главных направлений исследований в селекции яровой пшеницы в экстремальных условиях республики является продуктивность. В связи с этим при изучении селекционных линий большое внимание было уделено именно данному признаку. Продуктивность селекционных линий в целом по опыту в период исследований колебалась от 155 до 689,7 г/м2, а средние значения за 3 года – от 244 до 581 г/м2. Из 32 изученных селекционных линий 20 сформировали урожайность ниже среднего значения по опыту (401,8 г/м2). В среднем за три года исследований наибольшую продуктивность имели селекционные линии: (Вера*СкПГ) *(СК*Нов67х) – 518 г/м2; 1374-Э-02 self 7201х-02 – 507; 1309-Э-02 self 7084х-02 – 486 г/м2; Новосибирская 20 х Новосибирская 29 – 485,9; ГК-276 х Новосибирская 29 – 481,7г/м2; Чагытай*38/1 – 469; Relin * К-54975 –467,3; (Ом9*Вера)*(Ом17*Нов67) – 461, у стандарта Чагытай – 393 г/м2 (рис. 3).

Рис. 3. Урожайность селекционных линий за 3 года, г/м2

Количество продуктивных стеблей зависело от влагообеспеченности вегетационного периода. Наибольшее количество продуктивных стеблей отмечено в 2013 г. у линий: 1374-Э-02 self 7201х-02 – 718 шт.; 1309-Э-02 х Новосибирская 29 – 628 шт. В опыте отслеживается связь между урожаем и продуктивным стеблестоем, наиболее высокопродуктивные линии в среднем за 3 года исследований характеризовались максимальным количеством продуктивных стеблей: 1374-Э-02self 7201х-02 – 577шт.; Новосибирская 20 х Новосибирская 29 – 594; Relin * К-54975 – 562; Чагытай*38/1 – 540; (Вера*СкПГ)*(СК*Нов67х) – 535; ЛГЯ-887*Нов29 – 510; Чагытай*Иртышанка 10 – 498 шт. (у стандарта Чагытай – 434 шт.).

Вес зерна в колосе колебался от 0,48 до 2,44 г. Тяжеловесными оказались (Ве-ра*СкПГ)*(СК*Нов67х) – 2,21 г.; (Ом9*Вера)*(Ом17*Нов67) – 2,16; 1374-Э-02self 7201х-02 – 2,12; АНК101*И-363956)*984-Э-92 – 1,99; ГК – 281 – 1,95; ЛГЯ-887*Нов29 – 1,99; Новосибирская 20 х Новосибирская 29 – 1,96 г (стандарт – 2,25 г).

Связь между количеством зерен в колосе и урожаем бывает наиболее тесной. Данный показатель в опыте варьировал от 27,5 до 46,2 шт., у стандарта – 33,8 шт. Наибольшее количество зерен с колоса отмечено у линий: (Ом9*Вера)*(Ом17*Нов67) – 45 шт.; (Вера*СкПГ)* (СК*Нов67х) – 41; 60-h-85*(Ом17*Нов67) – 41; 1374-Э-02self 7201х-02 – 37шт.

Масса 1000 зерен у большинства линий в 2013 году варьировала незначительно. Максимальный показатель отмечен у линий: ГК-276 х Новосибирская 29 – 58 г; Чагытай*38/1 – 56,77; ГК-281 – 56,47 г; 1374-Э-02 self 7201х-02 – 55,25; у стандарта – 53,57 г (рис. 4).

У 37 % исследуемых линий (9 шт.) масса 100 зерен была на уровне стандарта, 33 % (10 шт.) незначительно уступали стандарту (на 1–2 г).

В 2014 году самые крупные зерна были у линий: ГК-281 – 53,00 г; (Ом9*Вера) *(Ом17*Нов67) – 52,30; ГК-280 – 50,05 г; 21 селекционная линия показала результаты на уровне стандарта, 10 линий уступили стандарту Чагытай, масса 1000 зерен которого составляла 48,1 г (рис. 5).

Рис. 4. Масса 1000 зерен выделившихся линий в 2013 году, г

60       52	,3     48,52      50       5			3 49,33    50,05     48,21    48,21    48,1
50
40
30
20
10	4,2       0	,42	1,9	4,9       1 п	,23      1	,95	,11      0	, 1 1
0 □ Масса 1000 зерен (г)				$ &  &     л^ • тклонение от стандарта (+,-)

Рис. 5. Масса 1000 зерен выделившихся линий в 2014 году, г

В результате проведения структурного анализа урожая изучаемых в период 2012–2014 гг. селекционных линий мягкой яровой пшеницы установлено, что наиболее высокие показатели элементов продуктивности отмечены в 2013 году, наиболее благоприятном по влагообеспеченности и температурному режиму для роста и развития растений (табл.).

Проведенными исследованиями было установлено, что между уровнем влагообеспеченности и продуктивностью селекционных линий отмечается достоверная прямая корреляционная связь (r=0,99).

Основные параметры селекционных линий яровой пшеницы в условиях Республики Тыва

Показатель	Год			Среднее за 3 года
	2012	2013	2014
Вес зерна , г/м2 :
минимальный	155,0	263,4	314,9	244
максимальный	479,4	689,7	575,8	581
стандарт Чагытай	325	499,0	355	393
Количество продуктивных стеблей, шт .:
минимальное	190	358	314	287
максимальное	558	718	610	629
стандарт Чагытай	426	499	369	431
Вес зерна в колосе, г:
минимальный	1,15	1,65	1,63	1,48
максимальный	1,75	2,54	3,03	2,44
стандарт Чагытай	1,43	2,03	2,48	1,98
Количество зерен в колосе, шт.:
минимальное	29,24	26,80	26,40	27,48
максимальное	43,24	46,40	49,00	46,21
стандарт Чагытай	32,97	34,21	34,10	33,76
Масса 1000 зерен, г:
минимальная	29,72	46,48	40,59	38,93
максимальная	47,16	57,75	52,30	52,40
стандарт Чагытай	40,57	53,57	48,10	47,41
Длина стебля, см:
минимальная	78,44	78,76	76,84	78,01
максимальная	107,0	99,24	102,0	103,0
стандарт Чагытай	87.00	84,13	86,20	85,77
Длина вегетационного периода, дн.:
минимальная	102	108	104	106
максимальная	105	111	106	107
стандарт Чагытай	104	109	104	106

Заключение. Таким образом, в результате изучения 32 селекционных линий мягкой яровой пшеницы в коллекционном питомнике по комплексу признаков выделились селекционные линии: (Вера*СкПГ)*(СК*Нов67х), 1374-Э-02 self 7201х-02, Новосибирская 20 х Новосибирская 29, 1309-Э-02 self 7084X-02,  ГК-276 х Новосибирская 29, Чагытай*38/1, Relin *  К-54975,

(Ом9*Вера)*(Ом17*Нов67), Чагытай*Иртышанка10, ЛГЯ-887*Новосибирская 29, – обладающие рядом хозяйственно ценных признаков и представляющие особый интерес для дальнейшего их включения в селекционный процесс как источник высокой урожайности и устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам.