Результаты селекции озимого ячменя в Самарском НИИСХ

Ячмень – ведущая зернофуражная культура в Российской Федерации. Озимый ячмень имеет ряд преимуществ по сравнению с яровым ячменем и другими зерновыми культурами. Он лучше других использует запасы продуктивной влаги в почве осеннее - зимнего периода и способен уходить от губительного воздействия засухи в летний период [1]. В связи с этим способен давать урожай зерна превышающий в среднем в 1,6 раза урожай ярового ячменя, а в отдельные годы в 1,9-3,0 раза.

ствию отрицательных температур на глубине узла кущения на 1,5-2,0 °С [2].

В настоящее время в связи с глобальным потеплением климата наметилась тенденция к повышению температуры воздуха. Установлено, что среднегодовая температура воздуха в Самарской области за последние 31 год увеличилось на 1,4 °С (рис. 1). Это полностью согласуется с анализом изменения климатических условий в Среднем Заволжье. Исследования показывают изменение температуры воздуха на 1,79 °С за период с 1903 по 2013 гг. [3]. Из периодов года увеличение температуры приходится на зимние месяцы. Этот фактор, а также успехи в селекции озимого ячменя на зимостойкость могут позволить увеличить ареал возделывания культуры с продвижением ее на север.

В связи с этим вопросы в создании новых сортов озимого ячменя и реализация их потенциала при помощи совершенствования агротехнических приемов возделывания для зоны Среднего Поволжья не сегодняшний день являются наиболее актуальными.

МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились с 2004 по 2017 гг. на базе Самарского НИИСХ им. Н.М. Тулайкова, в лаборатории селекции серых хлебов.

Анализ выпавших осадков с 2004 по 2017 гг. показал, что 2010 год был самым засушливым за годы наблюдения. За период с апреля по июль выпало 25,0 % осадков от средне многолетних значений, а средняя температура воздуха была на 3-4 ºС выше нормы.

Рис. 1. Динамика изменения среднегодовой температуры воздуха за период с 1985 по 2017 гг., Самарский НИИСХ

В 2005 и 2010 гг. наблюдалась осенняя засуха. С августа по сентябрь выпало осадков на 59,765,7 мм меньше среднемноголетних значений, что повлияло на снижение запасов продуктивной влаги в пахотном слое почвы до 11-18 мм. Это крайне отрицательно сказались на полевой всхожести, росте и развитии озимых.

Удовлетворительными условиями роста и развития характеризовались 2007, 2008 и 2009 гг. Летняя вегетация растений проходила при неравномерном распределении осадков в течении всего периода.

Наиболее благоприятные погодные условия в период весенне-летней вегетации сложились в 2005, 2011, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017 гг. Среднемесячное количество осадков за июнь месяц превышало среднемноголетнее значение от 16,0 % до 112,9 %, что способствовало формированию высокого урожая зерна.

Объектом исследований послужил селекционный материал озимого ячменя присланный из Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко, ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко, Ульяновского НИИСХ. Закладка питомников конкурсного и экологического сортоиспытания проводилась сеялками СН-10Ц, Клен-1,5С, учетная площадь делянок 20 м², в четырех кратной повторности. Норма высева рассчитывалась с учетом массы 1000 зерен. Уборку проводили селекционными комбайнами Сампо – 130 и Wintersteiger classic. Стандартами служили сорта Ростовский 55 и Жигули.

Фенологические наблюдения, учеты и определение структуры урожая осуществляли в соответствии с Методикой государственного испытания полевых культур [4], методикой UPOV [5]. Перезимовку определяли в поле глазомерно. Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась с использованием пакета прикладных программ Agros-2.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Одним из основных лимитирующих экологических факторов влияющих на формирование урожая зерна озимого ячменя является зимостойкость [6, 7]. Озимый ячмень обладает среди других зерновых культур самой низкой устойчивостью к воздействию отрицательных факторов в зимний период. Критическая температура вымерзания данной культуры колеблется от -9 до -15 ºС [8]. В отдельные годы, в условиях Среднего Поволжья, температура на глубине узла кущения может опускаться до критических отметок, в следствии чего возможна полная гибель посевов озимого ячменя. Следовательно повышение зимостойкости сортов озимого ячменя является основной задачей в селекции в условиях Среднего Поволжья. В решении этой задачи ведущая роль принадлежит научно обоснованному подбору исходного материала с последующим включением его в селекционный процесс.

На протяжении ряда лет в экологическом сортоиспытании Самарского НИИСХ проходи- ли оценку сортообразцы озимого ячменя присланные из разных научных исследовательских учреждений. В 2007, 2008, 2014 годах условия перезимовки были благоприятными и посевы полностью сохранились. В 2010, 2013 годах отсутствие снежного покрова в декабре и низкая температура на глубине узла кущения (минус 12,0-16,4 ºС) привели к полной погибли посевов. Хорошая дифференциация сортов по перезимовки была получена в 2009 и 2015 годах, когда температура на глубине узла кущения опускалась до минус 7,5-10,7 ºС. Лучшим по уровню зимостойкости за все годы изучения был сорт Жигули.

Сорт озимого ячменя Жигули был создан совместно ВНИИ зерновых культур им. И.Г. Ка-линенко и Самарским НИИСХ. Генеалогия сорта в полной мере показывает этапы селекции озимого ячменя на зимостойкость (рис. 2). В начале селекционной работы, во ВНИИЗК, при привлечении компонентов скрещивания в качестве материнской формы использовали наиболее приспособленные к местным условиям сорта, а в качестве отцовской формы инорайонные образцы с наибольшей продуктивностью. Таким методом был создан сорт Искра. Это был первый сорт ВНИИЗК включенный в Госреестр [9]. В дальнейшим при подборе родительских пар использовали высокозимостойкие формы с кон- трастными морфологическими признаками и физиологическими свойствами. В последствии при отборе трансгрессивных форм из гибридных комбинаций удалось создать сорт Горизонт, который удачно сочетал в себе зимостойкость и признаки продуктивности [10]. Сорт Жигули был создан путем гибридизации сорта Горизонт, обладающего высокой зимостойкостью и сорта Параллелум 402.

При изучении сорта Жигули в конкурсном сортоиспытании (2005-2009 гг.) Самарского НИ-ИСХ урожай зерна составил 36,9 ц/га, что на 2,9 ц/ га выше стандарта Ростовский 55 (табл. 1). Число зёрен в колосе составляет 52,3 шт при массе 1000 зерен 36,0 г. Сорт среднеспелый, вегетационный период 270 дней, на уровне стандарта. Высота растений 57,5 см, устойчивость к полеганию высокая. Сорт характеризуется высоким содержанием белка в зерне 13,2%. Отличается высоким уровнем зимостойкости и засухоустойчивости. Устойчив к прорастанию зерна на корню. Сорт проявляет среднюю восприимчивость к листостебельным заболеваниям. Включен в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации с 2008 года. Допущен к использованию по Средневолжскому, Нижневолжскому и Северо-Кавказскому регионам.

Увеличение урожая зерна является важным условием при возделывании сельскохозяй-

Рис. 2. Генеалогия сорта озимого ячменя Жигули

Таблица 1. Характеристика хозяйственно - биологических признаков сорта Жигули в конкурсном сортоиспытании Самарский НИИСХ, 2005-2009 гг.

Признак	Ростовский 55, стандарт	Жигули
Урожай зерна, ц/га	34,0	36,9
± к стандартному сорту	-	+2,9
Вегетационный период, дней	271,0	270,0
Высота растений, см	57,3	57,5
Устойчивость к полеганию, балл	9,0	9,0
Количество зерен в колосе, штук	47,7	52,3
Продуктивная кустистость	1,3	1,4
Зимостойкость полевая, балл	4,0	4,0
Масса 1000 зерен, г	35,0	36,0
Натура зерна, г/л	646,0	642,0
Содержание белка, %	11,9	13,2
Устойчивость к мучнистой росе, балл	6,0	8,0
Устойчивость к сетчатой пятнистости, балл	6,0	8,0

□ Жигули □ Садко □ Ларец

Рис. 3. Влияние сроков посева на урожай озимого ячменя ственных культур. Для решения этой задачи существуют два основных направления. Первое, создание новых высокопродуктивных сортов и второе, совершенствование технологии их возделывания. Для обеспечения максимального результата эти направления должны быть взаимосвязаны [11].

Для создания благоприятных условий роста и развития растений посев должен проводится в оптимальные сроки. При слишком раннем сроке сева происходит перерастание растений. Питательные вещества в осенний период расходуются в основном не на формирование запасных веществ, а на рост побегов и дыхания. В результате посевы имеют пониженную зимостойкость, изреживаются и гибнут [12]. При позднем посеве растения не успевают в достаточной степени развиться, формируют один два продуктивных стеблей. При весенней вегетации фазы развития таких растений сдвигаются и развитие растений происходит в менее благоприятных условиях [13].

Для выявления оптимальных сроков сева озимого ячменя нами был заложен опыт с посевом в три срока (рис 3). При изучении величины урожайности установлено, что второй срок сева обеспечил лучшую продуктивность сортов по сравнению с более ранним или более поздним сроком. Так при посеве 11 сентября в среднем урожайность трех сортов составила 42,7 ц/га, а при посеве 2 сентября и 19 сентября 29,7 и 40,5 ц/га соответственно. В условиях Самарской области среднемноголетней датой прекращения вегетации является 21 октября. Сорок дней осенней вегетации начиная от посева является достаточ- ным сроком чтобы растения получили достаточное количество тепла для нормального развития и хорошо подготовились к зимнему периоду, что согласуется с работами Филиппова Е.Г. [14].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе научных исследований проведенных в период с 2004 по 2017 гг. установлено, что:

• -    основным фактором влияющим на перезимовку озимого ячменя в условиях Среднего Поволжья является низкая температура на глубине узла кущения;

• -    сорт озимого ячменя Жигули в наибольшей степени, по сравнению с другими сортами, адаптирован к природно-климатическим условиям Средневолжского региона;

• -    оптимальным сроком для посева озимого ячменя, при котором растения в достаточной степени подготавливаются к перезимовки, является 11 сентября.