Роль остей в формировании урожая и качества зерна яровой пшеницы

Определенное экологическое, хозяйственное и физиологическое значение имеют признаки, используемые для классификации разновидностей. Отдельные признаки разновидности сорта в конкретных экологических условиях могут давать положительный хозяйственный эффект. Кроме того, на величину урожая или его качество могут влиять гены, сцепленные с генами, определяющими тот или иной признак [1].

Вопрос о роли остей в формировании продуктивности пшеницы достаточно хорошо освещен в литературе. Многие исследователи указывают на положительную роль остей в формировании урожая [2,3,4]. Наиболее четко она проявляется в условиях засухи. Другие авторы [5,6] отмечают преимущество безостых сортов перед остистыми. Все это говорит о необходимости изучения этого вопроса в конкретных почвенноклиматических условиях.

Компенсаторную роль остей в условиях сильного поражения бурой ржавчиной отмечает В.А. Крупнов [7]. Изучение почти изогенных линий сорта Саратовская 29 показало, что среди линий, устойчивых к бурой ржавчине, остистые и безостые линии различий по урожайности не имели. Из восприимчивых линий остистые сформировали больший урожай.

В.П. Максименко и Н.В. Вавенков [8] отмечали, что рыхлый валок, который дает остистая пшеница, быстрее просыхает после дождей. В то же время Н.Г. Ведров [9] считает, что остистость отрицательно сказывается на работе молотильных и зерноочистительных органов комбайна и снижает кормовые достоинства соломы.

Материалы и методы исследований. Аналоги получали методом прерывистого беккроссирования. Для каждого последующего беккросса брали растения фенотипически близкие к реккурентному сорту. Аналоги сформировали путем массового отбора растений нужной разновидности из популяции F 3 ВС 3 . Сначала были получены аналоги разновидностей лютесценс, эритроспермум, мильтурум, велютинум. Потом, скрещивая их между собой, получили разновидности ферругинеум, пиротрикс, барбаросса, гостианум.

Исследования по изучению созданных аналогов раннеспелого сорта Красноярская и среднеспелого сорта Ветлужанка проводились в 2009–2011 гг. на территории ОПХ «Минино» Красноярского НИИСХ, расположенного в лесостепной зоне. Изучали влияние остей на урожай и качество зерна яровой мягкой пшеницы.

Метеорологические условия в годы проведения опытов были разнообразны. В 2009 году погода была достаточно благоприятной для формирования урожая. В 2010 году наблюдалась умеренная июньская засуха. В 2011 году повышенная температура июня и отсутствие существенных осадков с 25 мая по 21 июня привели к существенному сокращению периода закладки колоса. Особенно сильно пострадали раннеспелые и среднеранние сорта. Июль и август во все годы были дождливыми и прохладными.

Посев проводился в оптимальные сроки, норма высева составляла 5 млн/га. Площадь делянки 30 м2 в четырех повторениях. Полевые исследования проводили согласно методике ГСИ. Оценку качества зерна в соответствии с методиками национальных стандартов Российской Федерации и методов ИСО по 15 показателям.

Результаты исследований и их обсуждение. Анализ урожайных данных по раннеспелому сорту Красноярская показал, что различия между безостыми и остистыми аналогами во всех случаях были недостоверными (табл. 1). В 2010 году преимущество в 1,5 ц/га имели остистые аналоги. В 2009 и 2011 гг. незначительное преимущество (по 0,3 ц/га) имели безостые аналоги.

Урожайность аналогов сорта Красноярская

Таблица 1

Разновидность	Урожай, ц/га
	2009 г.	2010 г.	2011 г.	Среднее	Отклонение
Лютесценс	33,5	22,3	15,7	23,8	-
Эритроспермум	33,5	23,9	15,8	24,4	0,6
Мильтурум	33,8	22,8	16,0	24,2	-
Ферругинеум	32,8	24,2	16,1	24,3	0,1
Велютинум	32,2	24,5	15,6	24,1	-
Гостианум	33,2	26,2	15,0	24,8	0,7
Пиротрикс	32,2	23,6	15,0	23,6	-
Барбаросса	31,0	25,0	14,2	23,4	-0,2
Безостые, всего	32,9	23,3	15,6	23,9	-
Остистые, всего	32,6	24,8	15,3	24,2	0,3
НСР 05	3,4	2,0	2,3	-	-

Результаты по среднеспелому сорту Ветлужанка несколько отличались от предыдущих. Различия по урожайности практически по всем вариантам, кроме одного, были недостоверны (табл. 2). Однако во все годы преимущество было перед остистыми формами.

Урожайность аналогов сорта Ветлужанка

Таблица 2

Разновидность	Урожай, ц/га
	2009 г.	2010 г.	2011 г.	Среднее	Отклонение
Лютесценс	29,4	24,2	23,2	25,6	-
Эритроспермум	28,8	27,0	25,5	27,1	1,5
Мильтурум	27,0	24,2	22,9	24,7	-
Ферругинеум	28,0	24,6	24,9	25,8	1,1
Велютинум	27,8	24,6	21,2	24,5	-
Гостианум	29,2	23,9	25,7	26,3	1,8
Пиротрикс	27,3	22,3	22,0	23,9	-
Барбаросса	29,4	24,7	26,1	26,7	2,8
Безостые, всего	27,9	23,8	22,3	24,7	-
Остистые, всего	28,8	25,0	25,6	26,5	1,8
НСР 05	2,9	2,8	2,5	-	-

В среднем за три года различия по урожайности между безостыми и остистыми аналогами составили 1,8 ц/га. Минимальные различия 0,9 ц/га были в благоприятном 2009 году, более существенные в годы с типичной июньской засухой – 1,2 и 3,3 ц/га. Причем, чем жестче была засуха, тем больше было преимущество остистых аналогов.

Аналогичные результаты были получены в 2006–2009 гг. при испытании сестринских линий К-143-2 и К-142-4. При одинаковой длине вегетационного периода остистая линия К-142-4 превысила по урожайности безостую на 2,3 ц/га. В 2006 и 2008 годах в условиях сильной июньской засухи преимущество у остистой линии достигало более 4 ц/га. Косвенным подтверждением преимущества остистых форм является то, что в в конкурсном сортоиспытании лаборатории селекции пшеницы около 70 % остистых форм.

Влияние остей на формирование качества зерна определяли путем парного сравнения аналогов с альтернативными признаками. Было проанализировано 24 варианта (4 варианта х 2 сорта х 3 года). Наличие остей оказало положительное влияние на натуру зерна в 96 % случаев, на массу 1000 зерен и выход муки в 75 %, на содержание клейковины в 71 % вариантов.

Наблюдалась небольшая тенденция к снижению у остистых форм показателей время до начала разжижения теста и объема хлеба в 67 % случаев. По остальным показателям качества различий не отмечено. В натуральном выражении преимущество остистых форм составило по натуре зерна 12 г/л, по массе 1000 зерен 1,4 г, по выходу муки 1,3 %, по содержанию клейковины – на 1,1 % (табл. 3).

Качество зерна остистых и безостых аналогов (2009–2011 гг.)

Таблица 3

Показатель	Остистые аналоги	Безостые аналоги	Отклонение
Натура зерна, г/л	772	760	12
Масса 1000 зерен, г	31,8	30,4	1,4
Выход муки, %	68.4	67.1	1,3
Содержание клейковины, %	34,3	33,2	1,1

Проведенные нами исследования показали, что вклад остей в формирование урожая зависит от генетических особенностей сорта и условий года. В условиях, благоприятных для формирования листовой поверхности, у скороспелых сортов ости как дополнительный орган ассимиляции не оказывают влияния на величину урожая. В условиях июньской засухи у скороспелых сортов резко уменьшается число зерен в колосе и продуктов фотосинтеза листьев и стебля.

У среднеспелых сортов в благоприятных условиях ости также не оказывают заметного влияния на урожай. В условиях июньской засухи при сокращении фотосинтетической поверхности листьев и стебля и заметном преимуществе перед скороспелыми сортами по числу зерен роль остей в снабжении колоса продуктами фотосинтеза заметно возрастает. В отдельных случаях преимущество остистых форм перед безостыми по урожаю достигает 4 ц/га.

Заключение. Условия, сложившиеся в годы исследований, не позволили оценить вклад остей в формирование урожая в условиях недостатка влаги в период налива зерна. Решение этого вопроса является задачей дальнейших исследований. Ости как дополнительный орган фотосинтеза оказывают положительное влияние на такие показатели качества, как натура зерна, масса 1000 зерен, выход муки, содержание клейковины.

Изучение сортов-аналогов позволяет с достаточной точностью определить роль отдельного признака в формировании урожая и качества зерна. Полученные результаты можно использовать при создании моделей сорта и непосредственно в селекционном процессе.