Реакция коллекционных образцов мелкосемянной чечевицы (Lens culinaris medik) на абиотические стрессовые факторы

Автор: Тен Е.А., Ошергина И.П., Казыдуб Н.Г.

Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau

Рубрика: Агрономия

Статья в выпуске: 2 (58), 2025 года.

Бесплатный доступ

В статье представлены результаты изучения 89 генотипов мелкосемянной чечевицы разного эколого-географического происхождения. Научные исследования проводились в 2023 и 2024 гг. на селекционных полях ТОО «Научно-производственный центр зернового хозяйства им. А.И. Бараева», Казахстан. Цель работы: изучение реакции коллекционных образцов мелкосемянной чечевицы на абиотические стрессовые факторы по комплексу хозяйственно-ценных признаков и выявление наиболее адаптированных коллекционных образцов для дальнейшего изучения, и включения их в селекционный процесс в качестве источников ценных признаков. Учеты проводились согласно методическим рекомендациям ВИР и НПЦЗХ им. А.И. Бараева. Реакция на засуху чечевицы в 2023 г. (ГТК 0,10) выражалась в снижении длины стебля, урожайности и признаков продуктивности, в то время как в 2024 г. (ГТК 1,53) данные показатели были в несколько раз выше, свидетельствуя, что испытуемые образцы в большинстве своем относятся к экстенсивному типу возделывания. Развитие болезней в очень засушливый год проявлялось меньше, чем в увлажненный. В результате исследований выделено 5 наиболее адаптированных, пластичных, высокопродуктивных, устойчивых к заболеваниям образцов (К-894, L8Z32AR-P, PR-86-385, FLIP 95-14L, Эстон). Представленные данные позволяют оценить потенциал сортообразцов для дальнейшего использования в селекционных программах и внедрения в сельскохозяйственное производство в соответствующих климатических зонах.

Еще

Чечевица, коллекция, Республика Казахстан, увлажнение почвы, вегетационный период, урожайность, элементы продуктивности, пластичность, болезни чечевицы

Короткий адрес: https://sciup.org/142244784

IDR: 142244784

Текст научной статьи Реакция коллекционных образцов мелкосемянной чечевицы (Lens culinaris medik) на абиотические стрессовые факторы

Чечевица ( Lens culinaris .) является значимой бобовой культурой в мире [1]. Бобовые – важный источник белка в рационе человека, причем белок чечевицы особенно богат аминокислотами и биоактивными пептидами [2].

По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата, установлена тесная взаимосвязь между производством продукции растениеводства, продовольственной безопасностью стран мира и надвигающимся изменением климата. На продовольственную безопасность оказывают воздействие потепление, геологические процессы, содействуя опустыниванию и деградации плодородных земель, влияя на перемещение посевных площадей продовольственных и непродовольственных культур [3]. К такой культуре можно отнести чечевицу, известную высокой чувствительностью к высоким температурам и дефициту влаги, а также ее переизбытку в отдельных случаях, особенно на репродуктивной стадии (приводя к резкому снижению урожайности) [4].

Чечевице требуются невысокие температуры во время роста и развития, так, для оптимального роста необходимая температура составляет от 18 до 23 °C, при умеренном увлажнении [5]. Во время цветения и наполнения бобов температуры выше 32°C и ниже 20 °C могут резко снизить урожайность и качество семян [6; 7]. Более того, M. Hasanuzzaman (2013) установлено, что затяжные периоды с высокими температурами воздуха приводят к уменьшению вегетационного периода, а периоды сильного увлажнения удлиняют его. Из-за этих факторов, в конечном итоге, чечевица подвержена стрессу, особенно на репродуктивной стадии [8].

Delahunty A. в 2009 г. установил, что волна тепла (35°C) в течение 6 дней во время начала цветения снизила урожайность чечевицы на 70%, вызвав тепловой стресс и физиологические изменения, такие как: ожог листьев и стеблей, опадение и старение листьев, угнетение роста побегов и корней, сокращение количества цветков, угнетение роста пыльцевой трубки, бесплодие пыльцы и повреждение плодов [9]. В Научнопроизводственном центре зернового хозяйства им. А.И. Бараева при изучении коллекционных образцов культуры доказано, что при репродуктивном развитии (цветении и наливе семян) наибольшая восприимчивость к стрессу от высоких температур; повышение температуры во время цветения на несколько градусов может привести к почти полной потере урожая, значительно снижая число цветочных почек и провоцируя абортируемость цветков [10], подтверждается это в исследованиях ряда авторов [11–13].

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 2 (58) AGRONOMY

Механизмы, влияющие на устойчивость к жаре и избыточному увлажнению, не полностью изучены у чечевицы, поэтому целью работы являлось изучение реакции коллекционных образцов мелкосемянной чечевицы на абиотические стрессовые факторы по комплексу хозяйственно-ценных признаков и выявление наиболее адаптированных коллекционных образцов для дальнейшего изучения и их включения в селекционный процесс в качестве источников ценных признаков.

Материалы и методы исследования

Работа по сортоизучению мелкосемянной чечевицы проходила в 2023 и 2024 гг. в ТОО «Научно-производственном центре зернового хозяйства им. А.И. Бараева» (Республика Казахстан, Акмолинская область, Шортандинский район, п. Научный, в 51°42′00″ с. ш., 71°00′00″ в. д.).

Объектом исследования выступили 89 коллекционных образцов мелкосемянной чечевицы – ICARDA – 47%, Армения – 13%, Россия – 10%, Канада – 8%, по 4% Казахстан, Азербайджан и Болгария, Грузия – 3%, по 2% Палестина и Турция, по 1% Эквадор, Германия, Чехословакия, Афганистан и Эфиопия. Стандарт – сорт Крапинка селекции ТОО «Научно-производственный центр зернового хозяйства им. А.И. Бараева».

Чечевицу высевали по обычному селекционному фону – чистому пару. Подготовка поля и закладка селекционных опытов проводилась по соответствующим рекомендациям, коллегиально разработанным учеными ТОО «НПЦЗХ им. А.И. Бараева» [14]. Агротехнические мероприятия заключались в з акрытии влаги орудием Catros, агрегатированным с трактором тяглового класса А, Б на глубину до 5 см. Технология подготовки чистого пара начиналась с весенне-летней обработки почвы после массового появления всходов сорной растительности (КПШ-3 и 9, на глубину 10–12, 12–14 см). Основная обработка в испытуемые годы – в середине сентября на глубину 25–27 см орудием ПГ-5. Предпосевная обработка почвы проведена СЗС-2,1 на глубину 6–7 см.

Норма высева мелкосемянной чечевицы – 250 шт./м2. Семена чечевицы перед посевом протравливали комбинированным препаратом для защиты семян (25 г/л флудиоксонил + 10 г/л мефеноксам + прилипатель).

Посев проводили специализированной сеялкой ССФК-7 в оптимальные сроки – 19.05.2023 и 21.05.2024 на делянках площадью 4 м2 (учетная 3,7 м2), глубина заделки семян – 3–5 см, повторность двукратная.

Всходы коллекционных образцов культуры в 2023 г. отмечены на 10-е и 11-е сут после посева (29-30 мая), в 2024 г. – на 11-е и 12-е сут (1-2 июня).

Уход за посевами состоял из рыхления ярусов и дорожек навесным культиватором, агрегатированным с трактором Т-25, прополок в рядах вручную.

Фенологические наблюдения фаз роста и развития растений, учеты проводили с использованием методических указаний ВИР [15], Госкомиссии РК [16], а также Международного центра сельскохозяйственных исследований в сухих районах (ICARDA) по культуре чечевица.

В период созревания, перед уборкой делянок проводился отбор структурного снопа с учетных площадок. Учитывали следующие элементы структуры: длину стебля, высоту прикрепления нижних бобов, число бобов на растении, число семян в бобе и на растении, массу семян с растения, масса 1000 семян [15].

Убирали чечевицу напрямую селекционным комбайном Wintersreiger Classic в период достижения полного созревания образцов, т.е. физиологической спелости [17].

Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась по программе «Snedecor», модифицированной О.Д. Сорокиным [18], с использованием прикладных

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 2 (58)

AGRONOMY

пакетов программ Microsoft Office и компьютерной программы IBM SPSS Statistics 23. Расчет пластичности коллекционных образцов мелкосемянной чечевицы проведен по методике, разработанной S.A. Eberhart, W.A. Russel [19].

Климатическая характеристика зоны и метеорологические показатели в годы проведения опыта

Для сельского хозяйства 2023 г. был максимально сложным, особенно в контексте выращивания зернобобовых культур, таких как чечевица. Неблагоприятные погодные условия (повышенная температура и недобор осадков за период вегетации) оказали комплексное негативное влияние на рост и продуктивность культуры.

  • 1.    Повышенная температура. В 2023 г. температура воздуха в исследуемой зоне превышала норму на 2,8–4,5°С в разные месяцы. Это явление ускоряло метаболические процессы в растениях, приводя к термическому стрессу. Особенно критично это проявляется в сочетании с недостатком влаги. Растения чечевицы, испытывая водный дефицит, начинали активно расходовать свои энергетические запасы для поддержания водного баланса, что негативно сказалось на их способности к нормальному росту и формированию репродуктивных органов и как итог – снижение урожайности на единице площади. Так, средняя температура за период составила 19,6 против 17,0ºС (многолетние данные).

  • 2.    Недостаток осадков. Климатические условия 2023 г. характеризовались значительным дефицитом осадков (35,2 мм за вегетационный период против 168,7 мм среднемноголетних значений). В определенные периоды развития растений чечевицы недобор составил до 29,9 и 26,3 мм по сравнению со среднемноголетними показателями. Это приводило к снижению влажности почвы, в свою очередь отрицательно повлияв не только на прорастание семян, но и на развитие корневой системы.

  • 3.    Гидротермический коэффициент (ГТК) является важным показателем, отражающим баланс между температурой и количеством осадков. В 2023 г. наблюдались низкие значения ГТК, близкие к нулю: 0,04 – в мае, 0,1 – в июне и 0,01 – в июле. Низкий ГТК за период вегетации (ГТК = 0,10) непосредственно повлиял на формирование биомассы и репродуктивных органов растений чечевицы.

Таким образом 2023 г. стал вызовом для селекционеров, агрономов и фермеров, занимающихся выращиванием бобовых культур. Неблагоприятные климатические условия, такие как повышенная температура и недостаток осадков, оказали значительное влияние на рост и развитие чечевицы (табл. 1).

Таблица 1 Температурный режим, осадки и ГТК вегетационного периода 2023 и 2024 гг. (данные метеопоста

Шортандинской станции, Акмолинская область)

Месяц

Декада

Температура, ºС

Сумма осадков, мм

ГТК**

2023 г.

2024 г.

ср./мн

2023 г.

2024 г.

ср./мн

2023 г.

2024 г.

ср./мн

Май

1

13,4

10,7

10,5

0,0

20,3

10,4

0,01

1,80

2

13,8

12,2

12,6

2,5

6,1

9,5

0,1

0,50

3

18,8

10,8

14,6

0,0

50,5

12,5

0,01

4,60

Ср.

15,3

11,2

12,5

2,5*

76,9*

32,4*

0,04

2,30

Июнь

1

23,6

20,5

16,8

3,0

34,9

11,8

0,1

1,70

0,8

2

19,9

22,8

18,7

7,4

21,5

14,2

0,3

0,94

0,8

3

16,7

24,7

19,6

2,8

5,9

13,5

0,1

0,24

0,6

Ср.

20,0

22,6

18,3

13,2

63,2

39,5

0,1

0,92

0,7

Июль

1

24,2

20,6

20,1

0,0

39,1

18,9

0,01

1,89

0,9

2

25,6

22,7

20,0

6,8

22,6

20,4

0,2

0,99

1,3

3

23,5

21,9

19,6

0,0

1,6

17,7

0,01

0,07

0,9

Ср.

24,4

21,7

19,9

6,8

63,3

57,0

0,07

0,93

1,0

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 2 (58)                                                                     AGRONOMY

Окончание таблицы 1

Месяц

Декада

Температура, ºС

Сумма осадков, мм

ГТК**

2023 г.

2024 г.

ср./мн

2023 г.

2024 г.

ср./мн

2023 г.

2024 г.

ср./мн

Август

1

22,3

20,2

18,8

3,0

59,1

13,4

0,1

2,78

0,8

2

16,6

17,2

18,1

2,4

30,9

12,6

0,1

1,79

0,8

3

18,3

14,7

15,5

7,3

16,6

13,8

0,4

1,02

0,9

Ср.

19,0

17,3

17,4

12,7

106,6

39,8

0,2

1,95

0,8

Средняя

19,6

18,2

17,0

35,2

77,5

168,7

0,10

1,53

0,8

* – сумма осадков за месяц, ** ГТК – гидротермический коэффициент

Анализ метеоусловий в 2024 г. характеризует его как хорошо увлажненный, с оптимальной средней температурой воздуха.

Посев чечевицы (2-я декада мая) проходил в достаточно прохладных условиях: 11,2 °C при оптимальном увлажнении 6,1 мм.

Температура воздуха июня в I декаде составляла 20,5 °C, превысив среднемноголетнее значение на 4,3 °C. При этом установлено значительное увлажнение почвы (34,9 мм против 11,8 мм), а сумма осадков за месяц – 63,2 мм: на 23,7 мм выше нормы. ГТК за июнь – 0,9 (выше среднемноголетних значений – 0,7).

Суммарное количество выпавших осадков июля составило 63,3 мм (превышение на 6,3 мм относительно средних значений). Но в I декаде наблюдалась двойная норма осадков – 39,1 мм против 19,0 мм (среднемноголетние данные), тогда как в III декаде осадки были минимальными – 1,6 мм против 17,7 мм и средняя температура выше среднемноголетней на 1,8 °C, ГТК месяца составил 0,9.

Август отличался переизбытком влаги в I декаде – 59,1 мм (среднестатистические данные – 13,5 мм), а общее количество осадков за месяц составило 106,6 мм против среднемноголетнего значения 39,8 мм, температура также была выше средних значений на 1,5 °C.

Таким образом, динамическая смена погодных условий в 2024 г. с умеренными температурами воздуха во взаимодействии с избыточными осадками в июне, июле и августе (ГТК за вегетацию = 1,53), с одной стороны, способствовала уверенному росту и хорошему развитию мелкосемянной чечевицы, с другой – избыток влаги приводил к ухудшению фитосанитарной обстановки в ее посеве, вызывая полегание растений, вторичное цветение и интенсивное ветвление.

Важно продолжать исследования в этой области для адаптации этой ценной агрокультуры к новым условиям и обеспечения стабильных урожаей в будущем.

Результаты и их обсуждения исследований

Реализация продуктивности потенциала сорта зависит от степени соответствия биологических особенностей культуры агроклиматическим и погодным условиям региона.

Анализ данных, полученных в экстремально засушливом 2023 г., выявил значительную вариабельность урожайности среди исследуемых генотипов мелкосемянной чечевицы. Высокоурожайные образцы, в частности, Эстон (108,06 г/м2), демонстрируют существенное превышение по этому показателю по сравнению с сортом стандартом Крапинка, в то время как наибольшее значение у низкопродуктивных образцов не превышало 24,6 г/м2. Для образца Эстон характерен вегетационный период продолжительностью 81 сут, что соответствует уровню сорта-стандарта. Также он сопоставим со стандартом по таким морфологическим признакам, как высота растений (32 см) и высота прикрепления нижнего боба (23 см). Вместе с тем, по массе 1000 зерен данный образец несколько уступает стандарту – на 0,1 г. По данному признаку более

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 2 (58)

AGRONOMY

выраженные значения продемонстрировали образцы К-894 и PR-86-385: масса 1000 зерен составила 40,1 и 40,7 г соответственно.

Сравнение характеристик высоко- и низкоурожайных генотипов указывает на связь между урожайностью и такими признаками, как число бобов и семян с растения, а также масса 1000 зерен. У низкоурожайных генотипов меньшие значения этих показателей, вероятно, это и обусловливает их более низкую продуктивность. Как было установлено ранее, тепловой стресс в течение всего вегетационного периода наложил отрицательный отпечаток на репродуктивные органы растений, не позволив им развиваться в полной мере [20].

Статистический анализ данных, включая расчет среднего арифметического (M), стандартной ошибки (m), коэффициента вариации (V %) и дисперсии (s2), позволил оценить степень изменчивости признаков и достоверность полученных результатов. Высокие значения V % по признакам «число и масса семян с растения» указывают на значительное генетическое разнообразие исследуемой выборки высокопродуктивных образцов, это необходимо учитывать при селекции на высокую продуктивность создаваемого материала (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика выделенных мелкосемянных коллекционных образцов чечевицы, 2023 г.

Образец

ВП*, сут от всходов до

Урожайность, г/м2

Высота, см

Число с растения, шт.

Масса семян, г

w s и

и

O’

w

TO и

CO О

О

о

OJ О м

OJ s ।

§ 00

H o о

OJ

га

Рн

*

И

С

м

ю

о

га

Рн

о

со

Крапинка, St.

40

81

31,41

0,0

26

17

26

31

1,4

35,5

Высокопродуктивные генотипы

К-894

40

81

78,91

47,5

26

17

27

33

1,4

40,1

L8Z32AR-P

41

82

77,10

45,8

33

22

15

15

0,7

36,8

PR-86-385

43

83

70,32

38,9

29

21

27

28

1,2

40,7

FLIP 95-14L

41

81

78,34

46,9

27

18

25

28

1,2

38,2

Эстон

40

81

108,06

76,6

32

23

41

59

2,3

35,5

НСР 05

3,11

2,20

8,25

2,94

2,02

2,70

3,26

0,14

3,74

СА и ОС, M ± m

41,0 ± 0,5

81,6 ± 0,4

82,5 ± 6,6

29,4 ± 1,4

20,2 ± 1,2

27,0 ± 4,1

32,6 ± 7,2

1,4 ± 0,3

38,4 ± 1,7

V %

1,34

1,10

17,70

10,37

12,81

34,35

49,68

43,06

10,15

Дисперсия s2

1,5 ± 1,0

0,8 ± 0,9

215,3 ± 1

9,3 ± 3,0

6,7 ± 2,6

86,0 ± 9,3

262,3 ± 16,2

0,3 ± 0,1

14,4 ± 3,8

Низкопродуктивные генотипы

FLIP 98-27L

39

78

18,33

–13,1

24

14

24

29

1,2

31,8

FLIP 98-29L

39

79

24,64

–6,8

29

18

19

14

1,1

38,5

FLIP 92-48L

40

81

20,05

–11,4

28

20

15

13

0,7

22,1

ВИР к-468

40

81

11,47

–19,9

25

18

22

22

0,9

20,6

ВИР к-475

41

82

19,48

–11,9

28

20

17

22

0,9

21,7

НСР 05

3,98

4,19

1,88

2,68

1,80

1,94

2,00

0,10

2,69

СА и ОС, M ± m

39,8 ± 0,4

80,2 ± 0,7

18,8 ± 2,1

26,8 ± 1,0

18,0 ± 1,1

19,4 ± 1,6

20,0 ± 2,9

1,0 ± 0,1

26,9 ± 3,5

V %

2,10

2,05

25,25

8,09

13,61

18,80

32,98

20,31

29,25

Дисперсия s2

0,7 ± 0,1

2,7 ± 1,6

22,5 ± 4,7

4,7 ± 2,2

6,0 ± 2,4

13,3 ± 3,6

43,5 ± 6,6

0,1 ± 0,0

62,1 ± 7,9

ВП* – вегетационный период; ПНБ* – прикрепление нижнего боба; V % – коэффициент вариации

Результаты, полученные в 2023 г., имеют практическое значение для селекции на засухоустойчивость и могут быть использованы для целенаправленного отбора генотипов с желаемыми характеристиками. Выделенные перспективные образцы: высокопродуктивный сорт Эстон, образцы с высокой массой 1000 зерен К-894 и PR-86385 рекомендуются для дальнейшего размножения и испытания в различных

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 2 (58)

AGRONOMY

агроклиматических зонах для повышения урожайности культуры и создания нового высокопродуктивного материала.

Анализ данных за 2024 г. также выявил существенные различия между высоко- и низкопродуктивными генотипами по ряду агрономических значимых признаков. Генотипы PR-86-385, FLIP 95-14L и Эстон выделяет наибольшая урожайность, превышающая контроль (сорт Крапинка) на 76,89; 64,89 и 63,46 г/м2 соответственно, т.е. эти образцы наиболее адаптированы и к условиям повышенного увлажнения.

Продолжительность периодов развития у высокопродуктивных генотипов варьирует незначительно (в пределах 39-41 сут до цветения и 76-80 сут до созревания). Отмечена положительная корреляция между урожайностью и числом семян с растения, а также массой 1000 зерен, это согласуется с общепринятыми представлениями о формировании урожая зернобобовых культур [21].

Дисперсионный анализ подтверждает статистическую значимость различий между группами генотипов по большинству исследованных признаков. Высокие значения коэффициента вариации (V%) по числу бобов и семян указывают на существенную изменчивость этих признаков и как следствие – потенциал для их селекционной модификации.

Дальнейший анализ выявил, что для высокопродуктивных генотипов характерны повышенная эффективность фотосинтеза и более развитая корневая система, обеспечивающая лучшее поглощение питательных веществ из почвы. Эти физиологические особенности способствуют аккумуляции большего количества биомассы и как следствие – более высокой урожайности. Большая биомасса отражена в длине стебля растений – от 41 до 51 см. Данный фактор привел к незначительному полеганию культуры, только за счет большой плотности посева (250 шт./м2) удалось избежать массового полегания и потерь урожая. Также при увеличении высоты растений у выделенных образцов увеличилась и высота прикрепления нижних бобов, варьируя от 21 до 28 см, это важно для механизированной уборки культуры (табл. 3).

Таблица 3

Характеристика выделенных мелкосемянных коллекционных образцов чечевицы, 2024 г.

Образец

ВП*, сут от всходов до

Урожайность, г/м2

Высота, см

Число с растения, шт.

Масса семян, г

w s E

OJ

и и E

W E

м

CO О О

о

OJ О м

OJ

e ।

н о

О

E OJ

Ph

*

И

К

to

E

о

E OJ

Ph

О

E

Ph

CO

Крапинка, St.

41

78

169,40

0,0

40

24

31

36

1,3

34,9

Высокопродуктивные генотипы

К-894

41

76

225,14

55,74

51

28

69

63

2,7

40,6

L8Z32AR-P

40

78

228,57

59,17

51

24

86

83

3,1

38,4

PR-86-385

39

80

246,29

76,89

43

21

58

96

4,4

41,6

FLIP 95-14L

40

78

234,29

64,89

43

21

81

127

4,6

39,1

Эстон

40

80

232,86

63,46

41

25

43

51

1,6

37,9

НСР 05

3,00

4,44

10,14

4,58

2,38

7,74

8,40

0,33

3,95

СА и ОС, M ± m

40,0 ± 0,1

78,4 ± 0,7

231,4 ± 4,2

45,8 ± 2,2

23,8 ± 1,3

67,4 ± 7,1

84,0 ± 13,3

3,3 ± 0,6

39,5 ± 0,7

V %

1,77

2,13

4,04

10,52

12,39

25,88

35,34

37,92

3,91

Дисперсия s2

0,5 ± 0,2

2,8 ± 1,7

87,5 ± 9,4

23,2 ± 4,8

8,7 ± 2,9

304,3 ± 17,4

881,0 ± 29,7

1,5 ± 1,2

2,4 ± 1,5

Низкопродуктивные генотипы

FLIP 98-27L

39

77

84,29

–85,11

27

18

31

37

1,2

41,3

FLIP 98-29L

40

81

81,43

–87,97

32

20

32

42

1,6

38,2

FLIP 92-48L

34

77

82,86

–86,54

27

15

12

19

0,4

40,2

ВИР к-468

40

80

83,43

–85,97

26

13

11

17

0,4

38,2

ВИР к-475

37

80

75,71

–93,69

29

18

10

14

0,3

34,5

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 2 (58)

AGRONOMY

Окончание таблицы 3

Образец

ВП*, сут от всходов до

Урожайность, г/м2

Высота, см

Число с растения, шт.

Масса семян, г

w s E

OJ

w s

и

CO О О

о

О м

OJ

S J

E +

E

H о

О

E OJ

ra

Ph

*

И

С

м

о

VO

Е

о

Е W

га

Рн

О

Е со

НСР 05

3,80

7,90

8,15

2,82

1,16

1,92

2,58

0,08

3,88

СА и ОС, M ± m

38,0 ± 1,1

79,0 ± 0,8

81,5 ± 1,5

28,2 ± 1,1

16,8 ± 1,2

19,2 ± 5,0

25,8 ± 5,7

0,8 ± 0,3

38,5 ± 1,2

V %

6,71

2,37

4,20

8,47

16,52

58,63

49,44

74,98

6,74

Дисперсия s2

2,5 ± 6,5

3,5 ± 1,9

11,7 ± 3,4

5,7 ± 2,4

7,7 ± 2,8

126,7 ± 11,3

162,7 ± 12,8

0,3 ± 0,1

6,7 ± 2,6

ВП – вегетационный период; ПНБ* – прикрепление нижнего боба; V % – коэффициент вариации

Сравнение с литературными данными подтверждает, что выявленные генотипы (PR-86-385, FLIP 95-14L и Эстон) обладают повышенной адаптивностью к местным климатическим условиям [22]. Стабильная урожайность в различных полевых испытаниях позволяет рассматривать эти образцы в качестве перспективного материала для селекции новых сортов, адаптированных к изменяющимся условиям окружающей среды.

Таким образом, результаты проведенного исследования предоставляют ценную информацию для разработки эффективных стратегий селекции, направленных на повышение урожайности и улучшение прочих сопутствующих признаков в условиях повышенного увлажнения (ГТК = 1,53). Использование выявленных высокопродуктивных генотипов в селекционных программах позволит создать новые сорта, обладающие повышенной продуктивностью и устойчивостью к абиотическим стрессам, что доказано литературными данными [23].

Кратное увеличение урожайности и общей продуктивности сорта в совокупности с высокими показателями качества – фундаментально важный критерий в практикующей селекции растений. Так, наиболее емко потенциал сортообразца отображает пластичность и стабильность в различных климатических условиях возделывания [24].

Анализ представленных коллекционных образцов демонстрирует значительную вариабельность продуктивности в зависимости от года испытания. Наибольшую урожайность в среднем за два года показал сорт Эстон (165,46 г/м2), существенно превышен средний показатель по выборке, пластичность низкая Bi = 0,78, это дает основание отнести его к сорту экстенсивного типа. Коллекционные образцы канадского и российского происхождения также продемонстрировали стабильно высокие показатели продуктивности и пластичности. Пластичность сортообразцов (Bi) варьирует от 0,78 до 1,19 по опыту. Данный параметр, согласно Eberhart and Russell (1966), характеризует способность генотипов проявлять широкий спектр фенотипических признаков в различных средах.

Коэффициент хозяйственной ценности (К хоз ,%) варьирует в пределах от 3,14 до 4,67%. Отмечена тенденция снижения данного показателя в 2024 г. у большинства сортообразцов. Стабильность коллекционных образцов, оцениваемая по Qd2 – в диапазоне от 0,00 до 0,59, указывает на высокий уровень адаптивности к изменяющимся условиям среды культивирования. Образцы с Bi ≥ 1,0 отнесены в группу интенсивных сортов (с высокой отзывчивостью на абиотические условия). Адаптивность сортообразцов, отраженная в значениях Qd2, коррелирует с их пластичностью (r = 0,62, p < 0,01). Это подтверждает важность учета обоих параметров при выборе генотипов, характеризующихся устойчивой урожайностью в различных

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 2 (58)                                                                     AGRONOMY агроклиматических условиях. Eberhart and Russell (1966) подчеркивают: идеальный сорт обладает как высокой средней урожайностью, так и высокой стабильностью.

Анализ структурных компонентов урожайности, таких как число зерен в бобе и масса 1000 семян, выявил значимые сортовые различия (p < 0,05). Сортообразцы с высоким К хоз , несмотря на его снижение в 2024 г., сохраняют приоритетное значение для селекции ввиду потенциальной экономической выгоды (табл. 4).

Таблица 4

Урожайность, пластичность и стабильность выделенных коллекционных образцов мелкосемянной чечевицы, 2023 и 2024 гг.

Генотип

Происхождение

Продуктивность, г/м2

К хоз *, %

Пластичность, Bi

Стабильность, Qd2

2023 г.

2024 г.

средняя

2023 г.

2024 г.

Крапинка, St.

Казахстан

31,41

169,40

100,41

4,52

3,61

0,94

0,00

К-894

Россия

78,91

225,14

152,03

4,24

4,29

1,00

0,15

L8Z32AR-P

Канада

77,10

228,57

152,84

4,67

3,73

1,03

0,02

PR-86-385

Канада

70,32

246,29

158,31

4,29

4,58

1,19

0,26

FLIP 95-14L

ICARDA

78,34

234,29

156,32

4,29

3,62

1,06

0,59

Эстон

Россия

108,06

222,86

165,46

3,90

3,14

0,78

0,22

Среднее

74,02

221,09

Ij

–49,57

97,50

К хоз *, % – *Коэ

фициент хозяйственной ценности

Более наглядную информацию о реакции изучаемых образцов чечевицы на условия возделывания дают линии регрессии (рис. 1).

Рис. 1. Линии регрессии урожайности выделенных сортообразцов мелкосемянной чечевицы, 2023–2024 гг.

Угол наклона регрессионных линий на графике позволил выявить различия коллекционного материала между собой. Выше среднего значения в верхнем правом углу расположены линии регрессии образцов К-894, L8Z32AR-P, PR-86-385, FLIP 95-14L, Эстон. Исходя из этого следует, что в сложившихся неблагоприятных условиях эти образцы экономят ресурсы, но с наступлением благоприятных условий показывают высокую урожайность и представляют высокий селекционный интерес.

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 2 (58)

AGRONOMY

Также была рассмотрена устойчивость мелкосемянной чечевицы в 2023 и 2024 гг. к основным болезням в полевых условиях в фазы цветения и созревания семян. Анализ и интерпретация данных проведена согласно шкале поражения в соответствии с установленным классификатором, где 0 баллов – поражение отсутствует; 1 балл – поражение ≤ 10%; 2 балла – 10–25%; 3 балла – 26–50%; 4 балла – 51–75%; 5 баллов – ≥ 75% (рис. 2).

Рис. 2. Фитосанитарное состояние выделенных коллекционных образцов чечевицы, 2023 и 2024 гг.

В 2023 г. выявлен низкий уровень поражения чечевицы аскохитозом, фузариозом и ржавчиной, в то время как в увлажненном 2024 г. отмечен всплеск этих заболеваний до 3 баллов и более (у отдельных коллекционных образцов). Учитывая эти данные, в среднем у выделенных образцов (К-894, L8Z32AR-P, PR-86-385, FLIP 95-14L, Эстон) высокая устойчивость к болезням – на уровне и выше стандартного сорта Крапинка, позволяя отнести их к особо ценным для селекционных целей.

Количественная оценка фенологических фаз позволила выявить специфические реакции культуры на изменения окружающей среды. Задержка всходов в 2023 г. связана с повышенными температурами в период посева, в то время как ускорение появления всходов в 2024 г. указывает на более благоприятные условия – температуру и увлажнение почвы. Аналогичным образом отклонения в сроках цветения и созревания обусловлены распределением осадков и интенсивностью солнечного света в соответствующие периоды вегетации.

Для более детального анализа необходимо учитывать специфические требования культуры к климатическим условиям на каждой стадии развития. Например, в период цветения чечевица особенно чувствительна к недостатку влаги или резким колебаниям температуры. Выявленные отклонения в фенологических фазах подчеркивают важность адаптивного управления агропроизводством. Прогнозирование сроков наступления фенологических фаз на основе анализа климатических данных позволит оптимизировать сроки проведения полевых работ и снизить риски, связанные с неблагоприятными погодными условиями.

В засушливом 2023 г. выявлен ряд важных взаимосвязей между признаками растения. Прежде всего, отмечается сильная положительная корреляция между продолжительностью фазы всходы-цветение и вегетационным периодом (r = 0,913), а также между урожайностью и весом растения (r = 0,865), числом бобов с растения (r = 0,791), числом семян с растения (r = 0,887) и массой семян с растения (r = 0,874) (табл. 5). Особенно выделены значения, близкие к 1, между числом семян с

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 2 (58)

AGRONOMY

растения, массой семян с растения и его весом, указывающие на тесную генетическую и физиологическую связь.

Таблица 5

Взаимосвязь признаков продуктивности высокоурожайных коллекционных образцов чечевицы, 2023 г.

Признак

s

s

га и

га О и

л

о О

га

* о

§

Он

О си m

§

VO cu

о

га

m

м

VO Я

КО о о о 4 га

§ ?

о о

Ч га

о си

2 Он

Созревание

0,913*

1

Урожайность

–0,645

–0,570

1

Вес растения

–0,468

–0,445

0,865

1

Длина стебля

0,001

0,257

0,414

0,063

1

ВПНБ

0,158

0,367

0,479

0,258

0,937*

1

Число бобов с растения

–0,308

–0,362

0,791

0,974**

–0,018

0,229

1

Число семян с растения

–0,454

–0,463

0,887*

0,993**

0,085

0,283

0,982**

1

Масса семян с растения

–0,453

–0,468

0,874

0,994**

0,053

0,254

0,985**

0,999**

1

Масса 1000 семян

0,430

0,488

–0,856

–0,977**

–0,004

–0,212

–0,988**

–0,993**

–0,994**

*. Корреляция значима на уровне 0,05 (двухсторонняя)

**. Корреляция значима на уровне 0,01 (двухсторонняя)

1 – период от всходов до цветения

2 – период от всходов да созревания

3 – высота прикрепления нижнего боба

Необходимо отметить отрицательную корреляцию между массой 1000 семян и другими показателями урожайности. Этот признак отражает компенсаторный механизм, при котором увеличение массы отдельного семени приводит к снижению общего числа семян с растения, или наоборот. Также следует отметить значимую отрицательную корреляцию массы 1000 семян с урожайностью (r = – 0,856) и весом растения (r = – 0,977**).

Влияние длины стебля на другие признаки не столь выражено, за исключением сильной положительной корреляции с высотой прикрепления нижнего боба (r = 0,937) и урожайностью.

В 2024 г. отмечена сильная отрицательная корреляция между продолжительностью периодов от всходов до цветения и от всходов до созревания (r = – 0,845), что указывает на более раннее созревание растений с более поздним цветением, отражая компенсаторные механизмы адаптации к условиям внешней среды (табл. 6).

Таблица 6

Взаимосвязь признаков продуктивности высокоурожайных коллекционных образцов чечевицы, 2024 г.

Признак

Я

о

н

и

п

га и о Он га О и

н

о

зЯ га

о

о н

га Он о

m

ко о н о

га

CQ

я

о я

ч га

си Я ° 2 о о Ч га

Я га

я

га о

Созревание

–0,845

1

Урожайность

–0,799

0,402

1

Вес растения

–0,569

0,076

0,890 *

1

Длина стебля

0,587

–0,794

–0,311

–0,093

1

ВПНБ

0,839

–0,588

–0,787

–0,789

0,577

1

Число бобов с растения

0,223

–0,606

0,069

0,482

0,626

–0,149

1

Число семян с растения

–0,393

0,001

0,647

0,892 *

–0,192

–0,805

0,591

1

Масса семян с растения

–0,483

0,005

0,837

0,989 **

–0,114

–0,771

0,509

0,935 *

1

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 2 (58)                                                                     AGRONOMY

Окончание таблицы 6

Признак

Ч>

и

О

О

й

О

н

03

2

CQ

Я

ко я о я ко о

Я

Масса 1000 семян

–0,126

–0,267

0,601

0,517

0,364

0,002

0,126

0,141

0,469

* Корреляция значима на уровне 0,05 (двухсторонняя)

** Корреляция значима на уровне 0,01 (двухсторонняя)

1 – период от всходов до цветения

2 – период от всходов да созревания

3 – высота прикрепления нижнего боба

Высокая положительная корреляция между урожайностью и весом растения (r = 0,890) подтверждает влияние уровня развития биомассы растения на его семенную продуктивность в увлажненных условиях 2024 г.

Значимая положительная корреляция между массой семян с растения и урожайностью (r = 0,837), а также массой семян с растения и его весом (r = 0,989) подчеркивает определяющую роль веса семян в формировании общей урожайности и зависимости от развития растения. Отрицательная корреляция высоты прикрепления нижнего боба с большинством признаков, особенно с урожайностью (r = – 0,787) и весом растения (r = – 0,789), свидетельствует о неблагоприятном влиянии высокого прикрепления нижнего боба на продуктивность.

Отметим, что длина стебля демонстрирует положительную корреляцию с продолжительностью периода от всходов до цветения (r = 0,587), но отрицательную с вегетационным периодом (r = – 0,794), указывая: более высокорослые растения склонны к более позднему цветению и более раннему созреванию. Это требует дальнейшего изучения для понимания механизмов, лежащих в основе этих взаимосвязей.

Заключение

По результатам двухлетнего исследования реакции коллекционных образцов мелкосемянной чечевицы на абиотические стрессовые факторы (засуха и избыточное увлажнение) выделены генотипы с высокой адаптивностью, продуктивностью и устойчивостью к болезням. В условиях экстремально засушливого 2023 г. и влажного 2024 г. пять образцов (К-894, Эстон из России, L8Z32AR-P, PR-86-385 из Канады и FLIP 95-14L из ICARDA) продемонстрировали стабильную урожайность (в среднем 221,09 г/м2) и хозяйственно-ценные признаки, включая высокую массу 1000 семян (в среднем 39,5 г), количество бобов (27 шт.) и семян (32,6 шт.) на растении.

При корреляционном анализе показана значительная зависимость от условий года выращивания. Стабильно значима связь урожайности с числом и массой семян с растения. Параметры пластичности и стабильности (Bi и Qd²) подтвердили потенциал отобранных генотипов как источников ценных признаков в селекции. Образцы PR-86385 и FLIP 95-14L продемонстрировали наивысшую отзывчивость на благоприятные условия и высокую стабильность продуктивности. Полученные данные подчеркивают важность включения этих генотипов в селекционные программы, направленные на создание новых сортов мелкосемянной чечевицы, адаптированных к колебаниям погодных условий, особенно это актуально в условиях усиливающегося изменения климата.

Vestnik of Omsk SAU, 2025, no. 2 (58)

Статья научная