Результаты оценки адаптивной способности селекционного материала ярового ячменя

Сорт является результатом деятельности селекционного учреждения. Сорт – это продукт, товар, который должен приносить прибыль селекционному учреждению. Как любой товар, предлагаемый потребителю, он должен соответствовать критериям спроса. Востребованность такого товара выражается в распространённости сорта по территории. Одним из основных критериев оценки сорта является величина урожайности. Таким образом, распространённость сорта зависит от способности сорта реализовывать потенциал урожайности на больших площадях, в разнообразных условиях, что свидетельствует о адаптивности генотипа, представленного сортом.

При оценке, отборе селекционного материала, создании сортов для широкого ареала их использования в условиях сельскохозяйственного производства, использование методов оценки адаптивности, экологической пластичности имеют важное значение [1, 2]. Методики оценки адаптивности рекомендовались для оценки селекционного материала зарубежными исследователями: Eberhart S.A. [3], Lin C.S. [4], Ряд методик разработан и предложен к использованию в селекционной практике российскими учёными: Мартынов С.П. [5], Животков Л.А. [6], Киль-чевский А.В. [7].

Включение методов оценки адаптивности в селекционный процесс на различных его этапах позволит повысить продуктивность селекционной работы. С этой целью было проведено изучение методики оценки стабильности пластичности по А.В. Кильчевскому и Л.В. Хотылевой [7].

Материалы и методы исследований. Материал исследований – экспериментальные данные урожайности 11 сортов и селекционных линий конкурсного сортоиспытания ярового ячменя, полученные в результате проведения шести полевых опытов.

Изучение адаптивной способности селекционного материала ярового ячменя проводилось по методике оценки стабильности пластичности по А.В. Кильчевскому и Л.В. Хотылевой [7]. Полевые исследования выполнялись согласно методикам полевого опыта [8] и государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [9]. Математическая обработка полученных данных была выполнена с исполь- зованием компьютерной программы «Microsoft Office Excel».

Условия проведения исследований. Изучение методики проводилось на результатах полевых опытов, проведённых в 2017-2019 гг. в Поволжском НИИСС – филиале СамНЦ РАН. Ежегодно полевые опыты закладывались на двух агрофонах: оптимальном и лимитированном. Таким образом, за период 2017-2019 гг. были получены данные шести полевых опытов, которые использовались при изучении методики оценки стабильности пластичности по А.В. Кильчевскому и Л.В. Хотыле-вой [7].

Погодные условия лет изучения были различны. Вегетационный период 2017 года можно охарактеризовать как избыточно влажный и холодный – гидротермический коэффициент (по Г.Т. Селянинову) мая 2017 г. составил 0,94, июня – 2,62. Вторая половина вегетационного периода 2017 г. характеризовалась показателями температурного режима и количеством осадков на уровне среднемноголетних значений.

Первая половина вегетации в 2018 г. характеризовалась дефицитом осадков, период колошение-созревание проходил в условиях среднемноголетней обеспеченности осадками. Температурный режим первой половины вегетации ярового ячменя в 2018 г. находился на уровне ниже среднемноголетних значений, вторая половина – на уровне среднемноголетних значений.

В 2019 сумма осадков первой половины вегетации находилась на уровне среднемноголетнего значения этого показателя, но 91 % этих осадков пришелся на период посев-всходы. Таким образом, первая половина вегетации ярового ячменя проходила в засушливых условиях. Температура воздуха в этот период была чуть выше – среднее значение среднесуточной температуры за этот период на 1,5 °С выше среднемноголетнего значения. Вторая половина вегетации ярового ячменя в 2019 г. характеризовалось дефицитом температур и осадков.

Результаты исследований. Урожайность является интегральным показателем адаптивности генотипа. В 2019 году для сортов и селекционных линий конкурсного сортоиспытания были определены параметры стабильности пластичности по методике А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой.

Средняя урожайность изучаемых сортов за период 2017-2019 гг. составила 1,99 т/га и находилась в интервале от 0,87 т/га (2018 г.) до 2,88 т/га (2017 г.). Средняя урожайность изучаемых сортов за период исследования находилась на уровне стандарта Беркут, сорта Батик (2,23 т/га) и Ну-танс 2054/02 (2,19 т/га) превысили стандартный сорт по величине урожайности и характеризовались невысокими значениями коэффициента вариации (табл. 1).

Таблица 1. Урожайность сортов ярового ячменя, т/га

Изменчивость урожайности по годам внутри сорта выражалась величинами коэффициента вариации в интервале 12,022,1%. Проведенный дисперсионный анализ показал, что доля влияния фактора «генотип» в изменчивость урожайности составляла 4,41%, фактора «среда» – 85,47%.

Методика оценки стабильности пластичности (А.В. Кильчевский, Л.В. Хоты- лева) позволяет выделить генотипы, характеризующиеся показателями стабильности для узкого или широкого спектра условий – сорта с потенциально большим ареалом распространения или сорта «адресного» использования, провести отбор селекционного материала по показателям адаптивной способности генотипов, стабильности адаптивности.

Таблица 2. Параметры адаптивной способности и стабильности генотипов

Ϭ²(G*E) gi – величина, показывающая способность генотипа вступать во взаимодействие со средой. У изученных сортов наименьшие величины этого показателя, свидетельствующие о меньшем влиянии на величину урожайности сорта фактора «среда», наблюдались у сортов: Поволжский 22, Нутанс 2054/02, Батик.

Величина Ϭ²CAC i характеризует стабильность генотипа. Величина этого показателя меньшая у сортов: Агат (11,47) и Волгарь (11,77), высокое значение вариан-сы специфической адаптивной способности у сорта Субмедикум 1830/01 (44,62).

S gi – показатель относительной стабильности генотипа позволяет дифференцировать изучаемые генотипы по уровню стабильности относительно среднесортовой величины этого показателя – S g , который в нашем случае составил 42,07%. В изучавшемся наборе сортов наиболее стабильными генотипами являются сорта: Поволжский 65, Агат, Волгарь, Поволжский 49, Батик, Поволжский 16, Ну-танс 2054/02.

Величина Кji показывает, насколько генотип стабилен без влияния факторов сре- ды. У всех изучавшихся сортов величина этого показателя меньше 1, что свидетельствует о их стабильности.

Показатель СЦГ i (селекционная ценность генотипа) – показатель, объединяющий в себе величину урожайности изучаемого генотипа, и величины его стабильности адаптивности (Ϭ²CAC i ; S gi ). Высокие значения этого показателя у сортов: Поволжский 65, Батик, Агат, Поволжский 49, Нутанс 2054/02, которые характеризуются высокими значениями стабильности общей (Батик, Нутанс 2054/02) и специфической (Поволжский 65, Агат) адаптивной способности. Сорт Поволжский 49 характеризуется высокими показателями стабильности как общей (Ϭ²(G*E) gi =95,75), так и специфической адаптивной способности (Ϭ²CAC i =16,50).

Заключение. При создании сортов для условий Среднего Поволжья, возможно оценивать селекционный материал по параметрам общей и специфической адаптивной способности. Используя методику оценки стабильности пластичности по А.В. Кильчевскому и Л.В. Хотылевой, мы дифференцировали селекционный матери- ал, изучавшийся в конкурсном сортоиспы- могут быть использованы для группировки тании по степени реакции генотипа на изменение условий среды.

Получаемые в результате изучения се- лекционного материала по характеру взаимодействия «генотип-среда» данные селекционного материала по адаптивности и стабильности, для подбора условий дальнейшего изучения проанализирован- ного селекционного материала, для селекционного отбора.