Результаты селекции ярового ячменя в Самарском НИИСХ
Автор: Шевченко Сергей Николаевич, Бишарев Алексей Александрович
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Земледелие и растениеводство
Статья в выпуске: 4-3 т.17, 2015 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты селекционной работы с яровым ячменем в Самарском НИИСХ. Показана сформированная коллекция по основным хозяйственно-ценным признакам и свойствам. Дана оценка созданных сортов (Безенчукский 2, Беркут, Ястреб, Орлан, Лунь, Медикум 157) по признакам адаптивности и качества зерна. Установлено, что сорта Беркут, Орлан и Медикум 157 сочетали высокую потенциальную урожайность с минимальным ее снижением в неблагоприятных условиях выращивания при наименьшей фенотипической изменчивости. Все районированные сорта формировали высокие технологические показатели качества зерна. Описана характеристика нового сорта Гриф.
Селекция, яровой ячмень, сорт
Короткий адрес: https://sciup.org/148203927
IDR: 148203927
Текст научной статьи Результаты селекции ярового ячменя в Самарском НИИСХ
Ячмень относится к наиболее важным зерновым культурам как в мировом, так и отечественном земледелии. Это объясняется несколькими причинами, важнейшей среди которых являются способность удовлетворять различным требованиям животноводческой и перерабатывающей отраслей. Наряду с хорошими кормовыми достоинствами ячмень отличается высокой урожайностью и ее стабильностью, поэтому доля ячменного зерна в зернофуражном балансе страны составляет 55-63% [1]. Яровой ячмень отличается большой приспособляемостью к различным природным факторам, сравнительно небольшими затратами по возделыванию и невысокой себестоимости зерна.
В Самарской области погодные условия характеризуются большой контрастностью. Для этого региона характерно частое чередование острозасушливых лет с годами среднего увлажнения. Следует отметить, что между северными, центральными и южными почвенно-климатическим зонами области существуют значительные различия по температурному режиму и количеству осадков. В этих условиях свойство пластичности ячменя является, несомненно, важным для более эффективного использования природных факторов и улучшений в агротехнике [2]. Под экологической пластичностью сортов сельскохозяйственных культур понимается отзывчивость их к улучшению условий, наряду со
склонностью к снижению её в неблагоприятных условиях [3]. Жученко А.А. [4] подчёркивает, что адаптация растений может быть обеспечена за счёт пластичности и стабильности в изменчивости признаков. Поэтому для районов сухих степей важно выделять сорта не только пластичные, но и обладающие повышенной засухоустойчивостью [5]. В связи с этим селекционная работа с культурой ячменя, начатая в Самарском НИИСХ в 1994 году, была направлена на создание сортов ярового ячменя для центральной и южной зон Самарской области, обладающих высоким уровнем засухоустойчивости и общей адаптивности. Главное направление использования зерна таких сортов на крупяные и фуражные цели. Поэтому основным критерием качества зерна стали: высокое содержание белка и относительно низкая пленчатость. Селекционная работа велась в тесном сотрудничестве с учеными Краснодарского НИИСХ, Донского НИИСХ, НИИСХ Юго-Востока, Пензенского НИИСХ. Основной целью данной работы было изучение селекционного материала и создание на его основе высоко продуктивных сортов ярового ячменя адаптированных к засушливым условиям Среднего Поволжья.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились в течение 20112015 гг., в качестве материала для исследований были взяты сорта ярового ячменя селекции Самарского НИИСХ, включенные в Государственный реестр и допущенные к использованию, а также проходящие государственное испытание. Опыты закладывались на полях селекционного севооборота. Предшественник – горох, агротехника общепринятая для зоны. Исходную информацию получили на делянках площадью 15
м² в питомниках конкурсного испытания при систематическом размещении. Исследования проведены по методике Государственного сортоиспытания [6]. В качестве критериев оценки адаптивности были использованы пластичность «bi» [7] и гомеостатичность «Hom» [8].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Основным методом селекции на сегодняшний день является внутривидовая гибридизация. Существуют три концепции подбора родительских пар для скрещивания: концепция признака, гена и эколого-географической дивергенции [9]. За годы изучения создана коллекция по основным хозяйственно-ценным признакам, в которую вошли как образцы собственной так и инорайонной селекции (табл. 1). Данный материал нами широко используется в селекционных программах.
В настоящее время в Госреестре селекционных достижений находятся шесть сортов ярового ячменя селекции Самарского НИИСХ: Безенчук-ский 2, Беркут, Ястреб, Орлан, Лунь, Медикум 157. Эти сорта являются результатом реализации следующих селекционных программ.
Совместная работа по селекции ярового ячменя с Краснодарским НИИСХ им. П.П.Лукьяненко позволила создать самый скороспелый сорт Без-енчукский 2 который включен в Госреестр РФ с допуском к использованию по Средневолжскому региону с 2003 года.
Совместно с учеными Краснокутской ГОС НИ-ИСХ Юго-Востока создан и включен в 2007 году в Госреестр РФ засухоустойчивый, обладающий высоким уровнем адаптивности к условиям Юго-Востока сорт Беркут.
На создание сортов ярового ячменя полу-интенсивного типа с высоким уровнем реализуемой продуктивности в благоприятных условиях, одновременно имеющих высокий уровень засухоустойчивости, была направлена работа с Московским НИИСХ (Немчиновка) и Пензенским НИИСХ, в результате которой выведен сорт Лунь.
Используя созданный в Самарском НИИСХ генофонд получены сорта ярового ячменя Ястреб и Орлан, которые также включены в Госреестр РФ с допуском к использованию по Средневолжскому и Уральскому регионам. Совместно с Донским зональным НИИСХ создан и включен в 2014 году в Госреестр РФ по Центрально-Черноземному и Северо-Кавказскому регионам сорт ярового ячменя Медикум 157.
Изучение сортов ярового ячменя показало, что за годы исследований наибольший урожай зерна формировали районированные сорта Беркут и Орлан (табл. 2). Линия регрессии близкая к единице (bi=0,92-0,97) и высокое значение гомеостаза (Hom=0,21-0,26) позволили выявить сорта (Беркут, Орлан, Медикум 157) сочетающие высокую потенциальную урожайность с минимальным ее снижением в неблагоприятных условиях выращивания при наименьшей фенотипической изменчивости (43,5-48,1%).
Все районированные сорта за годы изучения формировали высокие технологические показатели качества зерна (таблица 3). Наибольшую
Таблица 1. Источники хозяйственно-ценных признаков ячменя
Признаки,свойства |
Сорт, линия |
Принципы использования для гибридизации |
Засухоустойчивость |
Донецкий 8, Камышлинский 23, Кузнецкий, Оренбургский 17, Беркут, Ястреб, Прерия, Безенчукский 3, Карабалыкский 93, Поволжский 65 |
экологогеографическая дивергенция |
Скороспелость |
Безенчукский 2, Поволжский 22, Медикум 157, Стрибор, Метей, Blondi |
признак |
Продуктивность |
Поволжский 16, Орлан, Беркут, Мерит 57, Вояджер, Поволжский 16, Мамлюк, Оренбургский 16, Рахат, Адапт, Дерибас, Зерноград 813, Омский 80, Импульс, Корсар, Анна, Abed, Frauk, Fenirs, Нутанс 837/14 |
экологогеографическая дивергенция |
Крупность зерна |
Ястреб, Медикум 811/13, Нутанс 791/13, Нутанс 837/14, Вояджер, Саломе, Багрец, Грейс, МХ 0655722, Пайнер, Базби, Escoda, Dragon, Abed, Ca 249104 |
экологогеографическая дивергенция |
Устойчивость к мучнистой росе и стеблевой ржавчине |
Карабалыкский 150, Карабалыкский 43, Оренбургский 16, Задонский 8, Зерноград 584, Носовский, Деребас, Корсар, Казер, Ратник, Сокол, Натали, Омский 80, Гонар, Талер, Якобинец, Атаман |
признак, ген |
Таблица 2. Адаптивные свойства сортов ярового ячменя, 2011-2015 гг.
В настоящее время в Государственном испытании с 2013 года находится сорт ярового ячменя Гриф. Сорт создан совместно с Пензенским НИИСХ методом индивидуального отбора из гибридной популяции F3 Нутанс 278/Медикум 40 (Омский 87/Оренбургский 16).
Новый сорт относится к группе раннеспелых сортов. Характеризуется устойчивостью к полеганию, высокой натурной массой зерна (660 г/л) и высоким содержанием белка в зерне (16,1%)
(таблица 4). Сорт устойчив к поражению пыльной головней, слабо поражается мучнистой росой и сетчатой пятнистостью. В среднем за 2011-2013 годы в конкурсном сортоиспытании Самарского НИИСХ урожайность сорта Гриф составила 19,4 ц/ га, у стандарта Прерия на 1,1 ц/га меньше. За годы конкурсного испытания Пензенского НИИСХ (2011-2013 гг.) урожай зерна составил 28,3 ц/га, у стандарта Нутанс 553 - 22,7 ц/га.
Таким образом, созданные сорта представляют своеобразный “спектр” признаков и свойств ярового ячменя, что позволяет подобрать наиболее приемлемый для каждой зоны области, почвенных и других особенностей хозяйства сорт, наиболее полно отвечающий требованиям производства.
Таблица 3. Технологические показатели качества зерна, 2011-2015 гг.
Сорт |
Масса 1000 зерен, г |
Натурная масса зерна, г/л |
Содержание белка в зерне, % |
Содержание крахмала, % |
Беркут |
43,7 |
659 |
14,7 |
46,9 |
Безенчукский 2 |
46,5 |
647 |
14,2 |
47,1 |
Ястреб |
47,3 |
639 |
14,7 |
45,6 |
Орлан |
46,3 |
643 |
14,1 |
47,7 |
Лунь |
48,9 |
638 |
14,3 |
46,0 |
Медикум 157 |
47,4 |
648 |
14,1 |
48,5 |
Таблица 4. Характеристика нового сорта ярового ячменя Гриф (Нутанс 748-08), 2011-2013 гг.
Параметры |
Единица измерения |
Новый сорт Гриф |
Прерия |
Средняя урожайность зерна |
ц/га |
19,4 |
18,3 |
Количество дней до колошения |
дней |
43,7 |
42,7 |
Масса 1000 зерен |
г |
38,9 |
40,4 |
Натурная масса |
г/л |
660,0 |
628,0 |
Выход зерна |
% |
61,8 |
62,2 |
Продуктивная кустистость |
шт. |
1,2 |
1,4 |
Высота растения |
см |
49,8 |
56,7 |
Длина соломины от верхнего узла до колоса |
см |
12,6 |
18,4 |
Число зерен в колосе |
шт. |
11,4 |
9,4 |
Содержание белка в зерне |
% |
16,1 |
14,9 |
Содержание крахмала |
% |
46,0 |
44,3 |
Пленчатость |
% |
9,2 |
10,0 |
К хоз. растения |
% |
39,7 |
33,5 |
К хоз. колоса |
% |
79,5 |
70,1 |
Список литературы Результаты селекции ярового ячменя в Самарском НИИСХ
- Лукьянова М.В., Трофимовская А.Я. и др. Ячмень//Культурная флора СССР. т. 2. 1990. 421 с.
- Ильин А.В., Степанова Т.И., Калинин Ю.А. Селекция ярового ячменя на адаптивность//Селекция и семеноводство полевых культур. Пенза. 2001. С. 42-43.
- Бороевич С. Изменения растений пшеницы с целью дальнейшего повышения генетического потенциала урожая зерна//Генетика. 1973. № 11. С. 15-25.
- Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений. Кишинёв: Штиница. 1988. 587 с.
- Ильин А.В. Методические аспекты селекции ярового ячменя на продуктивность и пластичность в зоне сухостепного Заволжья//Зональные особенности научного обеспечения с.-х. производства. Саратов. 2009. ч.1. С. 162-170.
- Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск второй. М.: Сельхозиздат. 1963. 303 с.
- Eberhart S.A., Russel W.A. Stability Parametrs for Comparing Varietes.//Crop Sci. 1966. V. 6. p 36-40.
- Хангильдин В.В. О принципах моделирования сортов интенсивного типа//Генетика количественных признаков с.-х. растений. М. 1978. С. 111-116.
- Бороевич С. Принципы и методы селекции растений//М.: Колос. 1984. 345 с.