сотрудник с 01.01.2014 по настоящее время
УДК 631.527 Селекция растений
Исследования проводили в 2019–2023 годы с целью оценки образцов пшеницы мягкой яровой по основным хозяйственно важным признакам и выделения ценных форм для селекции. Материалом для исследования служили 26 сортов и линий яровой мягкой пшеницы селекции Дальневосточного научно-исследовательского института сельского хозяйства, стандарт – Хабаровчанка. Почва участка – лугово-бурая оподзоленно-глеевая тяжелосуглинистая с pHсол. менее 4,5 ед. В 2019 году в мае–июле отмечено избыточное переувлажнение (ГТК=2,6), в 2021–2023 годы – засушливые условия (ГТК=1,0…1,4), в 2020 году – в пределах среднемноголетних значений (ГТК=1,7). По урожайности зерна (35,0…38,2 ц/га) выделены сорта и селекционные линии – 21/1-01, 65/2-11, Зарянка, 26/2-14, 19/1-14, 14/2-00, 29/8-06, 60/2-09, 11/7-14, Далира, 48/2-14, 43/3-14, Елизавета, 22/2-16, 47/1-14, достоверно превысившие стандарт на 3,9…6,9 ц/га. Наибольшее влияние на урожайность оказывал фактор «год» – 67,8 %, эффект фактора «сорт» достигал 7,7 %, их взаимодействия – 24,5 %. Перспективны для селекционной работы линии 94/3-09, 29/8-06, 55/5-09, 48/2-14, 19/1-14, 65/2-11, 26/2-14, 118/1-99, 47/1-14, 11/7-14, 65/1-17, 43/3-14, выделенные в результате кластерного анализа (метод Варда) стандартизированных значений ряда селекционных индексов: мексиканский, который характеризует устойчивость к полеганию (МИ=0,012…0,016); канадский, позволяющий оценить удельный урожай колоса (КИ=0,153…0,171); финно-скандинавский, определяющий зернообразующую способность (ФСИ=0,321…0,383); линейной плотности колоса, отражающий генотип-средовую взаимосвязь (ЛПК =3,769…4,292); потенциала колоса, который характеризует потенциальную продуктивность (ИПК=0,076…0,092); отношения крупности к количеству зерен в колосе, демонстрирующий конкурентоспособность (ИКЧ=0,976…1,204); перспективности, указывающий на селекционную ценность (ИП=0,326…0,390); продуктивности растений, который свидетельствует об устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды (ИПР=7,757…9,713). К высокоурожайным линиям с высокой селекционной ценностью отнесены 29/8-06, 55/5-09, 48/2-14, 19/1-14, 65/2-11, 26/2-14, 118/1-99, 47/1-14, 11/7-14, 65/1-17, 43/3-14.
яровая мягкая пшеница (Triticum aestivum L.), продуктивность, урожайность, структура урожая, селекционный индекс
Введение. Яровая пшеница – самая распространенная зерновая культура на земном шаре [1, 2], однако на величину и качество ее урожайности существенное влияние оказывают погодные условия [3, 4]. Для отбора генотипов, наиболее адаптированных к лимитированным факторам окружающей среды [5] целесообразно использовать богатый математический инструмент, который разработан для оценки хозяйственно важных признаков.
В селекционной работе на увеличение урожайности пшеницы рекомендуют направление, основанное на выделении продуктивных генотипов по селекционным индексам, которые используют практически на всех этапах селекционного процесса [6]. Характеристики, позволяющие одновременно контролировать уровень проявления нескольких количественных признаков, на промежуточных этапах селекции – более значимы, чем окончательные абсолютные величины [7]. При оценке на продуктивность наибольшую информативность обеспечило совокупное использование нескольких индексов [8]. Привлечение в гибридизацию родителей с высокими их значениями способствовало созданию новых высокоурожайных сортов яровой пшеницы [9].
Селекция – непрерывный процесс, постоянно создают новые сорта. Для быстрой и качественной оценки селекционного материала яровой мягкой пшеницы требуется поиск генотипов с комплексом хозяйственно ценных признаков и исключение менее продуктивных. В связи с высокой эффективностью и перспективностью использования селекционных индексов актуален индексный отбор перспективных линий для дальнейшего создания новых конкурентоспособных сортов яровой мягкой пшеницы.
Цель исследований – сравнительная оценка сортов и селекционных линий пшеницы мягкой яровой по основным хозяйственно важным признакам для для создания сортов, адаптированных к условиям Дальнего Востока.
Условия, материалы и методы. Полевые опыты проводили в 2019–2023 гг. на базе Дальневосточного научно-исследовательского института сельского хозяйства (Россия, Хабаровский край). Стандартный сорт – Хабаровчанка. Объект – 26 сортов и линий пшеницы яровой мягкой местного происхождения. Почва – лугово-бурая оподзоленно-глеевая тяжелосуглинистая, содержание обменного калия – 277…304 мг/кг, подвижного фосфора – 99…155 мг/кг почвы (по Кирсанову), органического вещества – 3,6…3,8 % (по Тюрину), pHсол. < 4,5 ед. Предшественник – черный пар. Посев проводили сеялкой «ССФК-7М» в оптимальные для региона сроки. Норма высева – 5,5 млн всхожих семян на 1 га. Площадь делянки – 12 м2, повторность – трехкратная. Уборку проводили комбайном «ХЕГЕ-125». Оценивали следующие структурные элементы урожайности – масса 1000 зерен (г), количество зерен в колосе (шт.), масса зерна с колоса (г), длина колоса (см), высота растений (см). Учеты, наблюдения и статистическую обработку (дисперсионный и корреляционный анализы, наименьшую существенную разницу) данных проводили по методике Б. А. Доспехова [10]. Данные в таблицах представлены в виде средней и стандартной ошибки. Классификация проведена по Международному классификатору СЭВ (Совет Экономической Взаимопомощи) рода Triticum L. [11].
Оценку образцов пшеницы яровой мягкой выполняли по селекционным индексам [9, 12, 13]:
канадский (КИ) – отношение массы зерна с колоса (г) к его длине (см);
финно-скандинавский (ФСИ) – отношение числа зерен в колосе (шт.) к высоте растения (см);
мексиканский (МИ) – отношение массы зерна с колоса (г) к высоте растения (см);
потенциала колоса (ИПК) – отношение длины колоса (см) к высоте растения (см);
отношения крупности к количеству зерен в колосе (ИКЧ) – отношение массы 1000 зерен (г) к количеству семян в колосе (шт.);
продуктивности растений (ИПР) – отношение произведения числа зерен в колосе (шт.) на его вес (г) к длине колоса (см);
линейной плотности колоса (ЛПК) – отношение количества зерен в колосе (шт.) к длине колоса (см);
перспективности (ИП) – отношение крупности зерна (г) к длине соломины (см).
Для объединения селекционных индексов, рассчитанных для образцов пшеницы, проводили иерархическую классификацию методом Варда (Ward methods) с использованием евклидова расстояния (Euclidean distance) стандартизированных значений в программе Statistica 10.
Территория Хабаровского края по комплексу почвенно-климатических условий относится к зоне рискованного земледелия, которая обусловлена муссонным характером климата с неравномерным распределением тепла и осадков в течение года и сложным составом почвы. Годы исследований характеризовались разнообразием агрометеорологических условий по тепло- и влагообеспеченности вегетационных периодов (табл. 1). Избыточное переувлажнение отмечали в 2019 г., с мая по июль превышение среднемноголетних значений осадков составило 137 мм. За период с мая по июль в 2020 г. гидротермический коэффициент находился в пределах климатической нормы. Недостаток влаги и засуху в период май-июль отмечали в 2021, 2022 и 2023 гг., на 47, 74, 106 мм осадков ниже среднемноголетних значений соответственно.
Таблица 1 – Агрометеорологические условия в годы исследований (2019-2023 гг.)
|
Месяц |
Температура воздуха, оС |
|||||
|
2019 г. |
2020 г. |
2021 г. |
2022 г. |
2023 г. |
среднемноголетнее значение |
|
|
Май |
13,6 |
14,3 |
12,6 |
12,3 |
13,4 |
12,0 |
|
Июнь |
15,9 |
15,2 |
19,0 |
17,8 |
18,7 |
17,9 |
|
Июль |
21,6 |
22,1 |
25,1 |
23,0 |
22,7 |
21,4 |
|
Количество выпавших осадков, мм |
||||||
|
Май |
124 |
27 |
63 |
53 |
32 |
60 |
|
Июнь |
99 |
131 |
134 |
86 |
64 |
78 |
|
Июль |
184 |
118 |
26, |
57 |
68 |
132 |
|
Гидротермический коэффициент Селянинова, ед. |
||||||
|
Май |
2,9 |
0,6 |
1,6 |
1,4 |
0,8 |
1,6 |
|
Июнь |
2,1 |
2,9 |
2,4 |
1,6 |
1,1 |
1,5 |
|
Июль |
2,7 |
1,7 |
0,3 |
0,8 |
1,0 |
2,0 |
|
Май–июнь |
2,6 |
1,7 |
1,4 |
1,3 |
1,0 |
1,7 |
Результаты и обсуждение. Согласно результатам дисперсионного анализа максимальный вклад в вариабельность урожайности вносил фактор «год» – 67,8 %, вклад фактора «сорт» был наименьшим – 7,7 %, а взаимодействие этих двух факторов достигало 24,5 %. В изменчивость высоты растений уровни вклада факторов были сходны – 76,3 %, 4,9 % и 18,8 % соответственно.
Взаимодействие факторов «сорт×год» было основным источников варьирования структурных элементов урожайности сортов и селекционных линий яровой мягкой пшеницы: длины колоса – 57,8 % (фактор «сорт» – 24,2 %, фактор «год» – 18,0 %), количества зерен в колосе – 51,1 % (фактор «сорт» – 19,2 %, фактор «год» – 29,7 %), массы зерна с колоса – 45,9 % (фактор «сорт» – 22,2 %, фактор «год» – 31,9 %) и массы 1000 зерен – 43,9 % (фактор «сорт» – 33,5 %, фактор «год» – 22,6 %) при уровне значимости 5 % (Fфакт. ˃ Fкрит.).
В среднем за годы исследований по урожайности зерна выделены сорта Далира, Елизавета, Зарянка и линии 48/2-14, 47/1-14, 65/2-11, 19/1-14, 29/8-06, 21/1-01, 14/2-00, 11/7-14, 43/3-14, 26/2-14, 60/2-09, 22/2-16, превосходящие стандартный сорт на 3,9…6,9 ц/га (табл. 2). Селекционные линии и сорта Приамурская, Далира, 48/2-14, 47/1-14 крайне нестабильно формировали урожайность – в благоприятных условиях (2019 г.) продуктивность достигала 51,9 ц/га, 58,2 ц/га, 54,2 ц/га, 55,8 ц/га соответственно, но при ухудшении условий (2023 г.) урожайность снижалась на 28,3 ц/га, 33,0 ц/га, 28,7 ц\га, 31,5 ц/га соответственно.
Таблица 2 – Урожайность и основные структурные элементы яровой мягкой пшеницы (2019–2023 гг.)
|
Сорт, линия |
Урожайность, ц/га |
Высота растений, см |
Длина колоса, см |
Количест-во зерен в колосе, шт. |
Масса зерна с колоса, г |
Масса 1000 зерен, г |
|
Хабаровчанка |
31,3±2,2 |
108±6 |
9,0±0,1 |
35±2 |
1,31±0,09 |
36,3±1,2 |
|
Зарянка |
35,5±3,2 |
111±6 |
8,8±0,2 |
32±2 |
1,24±0,08 |
36,5±1,0 |
|
Лира-98 |
29,7±1,8 |
104±6 |
9,5±0,1 |
37±2 |
1,35±0,05 |
35,2±0,9 |
|
Елизавета |
35,0±2,1 |
107±6 |
9,6±0,4 |
37±3 |
1,48±0,08 |
39,3±1,1 |
|
Приамурская |
34,3±6,3 |
111±8 |
9,6±0,2 |
39±3 |
1,41±0,16 |
40,3±0,8 |
|
Анфея |
32,0±2,8 |
105±6 |
8,8±0,3 |
34±2 |
1,30±0,10 |
40,3±0,9 |
|
Далира |
37,2±6,0 |
107±8 |
9,4±0,3 |
36±2 |
1,40±0,13 |
39,9±1,4 |
|
65/2-11 |
36,3±2,5 |
113±7 |
8,9±0,7 |
38±1 |
1,50±0,12 |
39,1±2,1 |
|
26/2-14 |
38,2±4,4 |
112±6 |
8,9±0,1 |
38±2 |
1,40±0,11 |
37,1±0,8 |
|
42/1-14 |
34,3±3,1 |
106±5 |
9,0±0,2 |
31±2 |
1,24±0,11 |
39,0±0,9 |
|
29/8-06 |
36,6±3,9 |
109±7 |
9,5±0,3 |
38±2 |
1,51±0,11 |
41,3±1,1 |
|
14/2-00 |
35,7±4,1 |
109±8 |
9,3±0,3 |
35±2 |
1,38±0,07 |
39,7±1,2 |
|
60/2-09 |
36,6±4,5 |
106±8 |
9,7±0,2 |
35±2 |
1,39±0,06 |
38,6±0,9 |
|
21/1-01 |
36,7±4,5 |
109±9 |
9,3±0,1 |
35±3 |
1,44±0,11 |
35,2±2,2 |
|
118/1-99 |
32,5±4,3 |
107±10 |
9,3±0,3 |
39±3 |
1,56±0,11 |
40,1±1,5 |
|
55/5-09 |
31,2±2,6 |
105±9 |
9,3±0,3 |
37±1 |
1,51±0,05 |
39,8±1,2 |
|
94/3-09 |
30,5±2,8 |
110±8 |
10,0±0,3 |
38±5 |
1,53±0,23 |
40,8±1,1 |
|
11/2-14 |
32,7±2,7 |
100±7 |
8,4±0,4 |
32±4 |
1,23±0,13 |
37,9±0,7 |
|
11/7-14 |
35,5±4,1 |
106±6 |
9,3±0,3 |
39±1 |
1,58±0,05 |
40,2±1,5 |
|
48/2-14 |
35,5±5,3 |
105±7 |
9,2±0,3 |
37±1 |
1,42±0,03 |
38,9±1,4 |
|
43/3-14 |
36,1±3,7 |
104±5 |
9,6±0,3 |
40±2 |
1,62±0,06 |
40,4±1,5 |
|
22/2-16 |
37,4±4,2 |
111±7 |
9,0±0,4 |
35±2 |
1,37±0,11 |
38,7±0,9 |
|
19/1-14 |
37,0±4,1 |
109±2 |
9,2±0,3 |
35±1 |
1,54±0,08 |
42,6±1,8 |
|
11/5-16 |
33,5±3,8 |
113±6 |
9,6±0,2 |
35±2 |
1,42±0,09 |
39,7±1,2 |
|
47/1-14 |
35,2±5,5 |
107±6 |
9,0±0,2 |
39±1 |
1,53±0,01 |
39,2±0,4 |
|
65/1-17 |
34,6±3,0 |
103±5 |
9,4±0,4 |
39±3 |
1,58±0,10 |
39,2±0,4 |
|
НСР05 |
3,8 |
4 |
0,6 |
3 |
0,21 |
3,4 |
В результате исследований выделены селекционные линии 48/2-14, 11/2-14, 43/3-14 отличающиеся более низкой высотой растений, отклонение от стандарта составило 5 см. По международному классификатору СЭВ рода Triticum L. [12] все генотипы относились к средне- и высокорослым и характеризовались высокой полевой устойчивостью к полеганию независимо от условий окружающей среды (8…9 баллов), в сравнении со стандартным сортом Хабаровчанка (7 баллов).
В среднем за годы исследований по длине колоса выделены селекционные линии 60/2-09, 94/3-09, превысившие стандарт на 0,7…1,0 см. Наиболее крупный колос сформировали селекционные линии пшеницы 94/3-09, 47/1-14, 43/3-14, 65/1-17, 118/1-99, 19/1-14, 11/7-14, масса зерна с колоса у которых была больше, чем у сорта Хабаровчанка на 0,22…0,31 г.
Количество зерен в колосе и масса 1000 зерен – важнейшие структурные элементы урожайности и показатели продуктивности колоса. В условиях региона у селекционных линий количество зерен в колосе варьировало от 31 шт. у линии 42/1-14 до 40 шт. у линии 43/3-14. Наибольшая озерненность в среднем за годы исследований отмечена у сорта Приамурская и селекционных линий 11/7-14, 118/1-99, 47/1-14, 43/3-14, 65/1-17, достоверное превышение над стандартом составило 4…5 шт. Наиболее крупное зерно (39,8…42,6 г) формировали сорта, Далира, Анфея, Приамурская и селекционные линии 118/1-99, 94/3-09, 11/7-14, 55/5-09, 19/1-14, 29/8-06, 43/3-14, что выше стандарта на 3,5…6,3 г.
Так как факторы внешней среды оказывают сильное влияние на изменчивость основных элементов, которые участвуют в формировании продуктивности пшеницы, применение селекционных индексов позволит повысить эффективность селекционной работы по созданию генотипов пшеницы.
При оценке селекционных индексов показано, что по отношению массы зерна с колоса к высоте растения (МИ) выделены сорта и линии Елизавета, Далира, Лира-98, Приамурская, 11/7-14, 26/2-14, 14/2-00, 60/2-09, 47/1-14, 29/8-06, 21/1-01, 118/1-99, 48/2-14, 94/3-09, 55/5-09, 65/2-11, 43/3-14, 19/1-14, 11/5-16, 65/1-17, которые характеризуются наибольшей способностью соломины выдерживать нагрузку колоса в сравнении со стандартным сортом Хабаровчанка и остальными генотипами (табл. 3).
По удельному урожаю колоса (КИ), который отражает взаимосвязь длины колоса и его массы зерна, выделены сорта и селекционные линии (КИ=0,147…0,171) Приамурская, Далира, Елизавета, Анфея, 11/7-14, 21/1-01, 55/5-09, 118/1-99, 65/1-17, 94/3-09, 11/2-14, 65/2-11, 48/2-14, 43/3-14, 22/2-16, 19/1-14, 47/1-14, 29/8-06, 26/2-14, 11/5-16, в сравнение с сортом стандартом Хабаровчанка (КИ=0,145). Наибольшие значения зернообразующей способности (ФСИ) идентифицированы у сортов и селекционных линий (ФСИ=0,315…0,383) Далира, Лира-98, Приамурская, Елизавета, 94/3-09, 65/2-11, 55/5-09, 65/1-17, 48/2-14, 60/2-09, 26/2-14, 11/7-14, 43/3-14, 29/8-06, 118/1-99, 47/1-14, отражают снижение высоты растений при одновременном увеличении количества зерен относительно стандарта.
Таблица 3 – Характеристика сортов и линий пшеницы яровой мягкой по селекционным индексам (2019–2023 гг.)
|
Сорт, линия |
МИ |
КИ |
ФСИ |
ЛПК |
ИКЧ |
ИПК |
ИП |
ИПР |
|
Хабаровчанка |
0,012 |
0,145 |
0,328 |
3,925 |
1,027 |
0,084 |
0,336 |
7,359 |
|
Зарянка |
0,011 |
0,141 |
0,294 |
3,697 |
1,115 |
0,079 |
0,328 |
6,641 |
|
Лира-98 |
0,013 |
0,142 |
0,353 |
3,863 |
0,960 |
0,091 |
0,339 |
7,137 |
|
Елизавета |
0,014 |
0,153 |
0,346 |
3,838 |
1,062 |
0,090 |
0,367 |
7,757 |
|
Приамурская |
0,015 |
0,148 |
0,346 |
4,023 |
1,045 |
0,086 |
0,362 |
8,849 |
|
Анфея |
0,012 |
0,147 |
0,328 |
3,885 |
1,174 |
0,084 |
0,385 |
7,581 |
|
Далира |
0,013 |
0,150 |
0,336 |
3,825 |
1,113 |
0,088 |
0,374 |
7,276 |
|
65/2-11 |
0,013 |
0,169 |
0,332 |
4,237 |
1,041 |
0,078 |
0,345 |
9,713 |
|
26/2-14 |
0,013 |
0,157 |
0,341 |
4,260 |
0,976 |
0,080 |
0,333 |
8,835 |
|
42/1-14 |
0,012 |
0,138 |
0,297 |
3,478 |
1,244 |
0,085 |
0,369 |
6,514 |
|
29/8-06 |
0,014 |
0,160 |
0,345 |
3,964 |
1,102 |
0,087 |
0,380 |
8,667 |
|
14/2-00 |
0,013 |
0,148 |
0,326 |
3,809 |
1,122 |
0,086 |
0,365 |
7,540 |
|
60/2-09 |
0,013 |
0,142 |
0,329 |
3,587 |
1,105 |
0,092 |
0,363 |
7,470 |
|
21/1-01 |
0,013 |
0,154 |
0,320 |
3,732 |
1,010 |
0,086 |
0,323 |
8,028 |
|
118/1-99 |
0,015 |
0,168 |
0,361 |
4,162 |
1,039 |
0,087 |
0,375 |
9,512 |
|
55/5-09 |
0,014 |
0,162 |
0,355 |
3,994 |
1,071 |
0,089 |
0,380 |
8,477 |
|
94/3-09 |
0,014 |
0,154 |
0,342 |
3,769 |
1,089 |
0,091 |
0,372 |
8,514 |
|
11/2-14 |
0,012 |
0,147 |
0,321 |
3,852 |
1,178 |
0,083 |
0,378 |
7,400 |
|
11/7-14 |
0,015 |
0,170 |
0,372 |
4,230 |
1,020 |
0,088 |
0,380 |
9,485 |
|
48/2-14 |
0,014 |
0,155 |
0,351 |
4,015 |
1,056 |
0,087 |
0,371 |
7,890 |
|
43/3-14 |
0,016 |
0,169 |
0,382 |
4,142 |
1,017 |
0,092 |
0,389 |
9,192 |
|
22/2-16 |
0,012 |
0,152 |
0,314 |
3,856 |
1,113 |
0,081 |
0,349 |
7,552 |
|
19/1-14 |
0,014 |
0,168 |
0,325 |
3,862 |
1,204 |
0,084 |
0,392 |
8,372 |
|
11/5-16 |
0,013 |
0,147 |
0,312 |
3,649 |
1,130 |
0,086 |
0,353 |
7,965 |
|
47/1-14 |
0,014 |
0,171 |
0,360 |
4,292 |
1,016 |
0,084 |
0,366 |
9,144 |
|
65/1-17 |
0,015 |
0,169 |
0,379 |
4,152 |
1,008 |
0,091 |
0,382 |
9,345 |
Отношение массы и количества зерен отражает индекс линейной плотности колоса (ЛПК). Наибольшим это отношение (ЛПК=3,994…4,292) было у линий и сортов Приамурская, 29/8-06, 118/1-99, 65/2-11, 26/2-14, 11/7-14, 55/5-09 (), 47/1-14, 48/2-14, 43/3-14, 65/1-17. В условиях региона выделены сорта и линии Далира, Приамурская, Елизавета, Лира-98, 21/1-01, 43/3-14, 11/5-16, 29/8-06, 60/2-09, 14/2-00, 55/5-09, 118/1-99, 94/3-09, 48/2-14, 11/7-14, 65/1-17, которые формировали более высокую соломину и колос (ИПК=0,083…0,092), в сравнении с сортом Хабаровчанка (ИПК=0,082). У выделенных образцов пшеницы наблюдали незначительную изменчивость индекса потенциала колоса (ИПК) вследствие схожих морфологических признаков (высоты растений и длины колоса), что свидетельствует о необходимости создания более разнообразного исходного материала.
Растения генотипов пшеницы характеризуются высокой продуктивностью колоса и массой 1000 зерен. Выделены сорта Приамурская, Далира, Елизавета, Анфея, 60/2-09, 11/2-14, 65/2-11, 22/2-16, 14/2-00, 42/1-14, 29/8-06, 118/1-99, 94/3-09, 48/2-14, 19/1-14, 55/5-09, 11/5-16 с максимальной пластичностью и толерантностью к загущению (ИКЧ=1,045…1,204), превышающие стандартный сорт по этому показателю на 0,018…0,177.
Выделены сорта Елизавета, Анфея, Далира и селекционные линии 29/8-06 (ИП=0,369), 48/2-14 (ИП=0,374), 94/3-09 (ИП=0,360), 11/2-14 (ИП=0,365), 55/5-09 (ИП=0,371), 11/7-14 (ИП=0,378), 65/1-17 (ИП=0,334), 43/3-14 (ИП=0,390), 19/1-14 (ИП=0,387) по селекционной ценности, характеризующей способность растений накапливать большее количество пластических веществ в колосе и формировать более крупное зерно. Отмечены наиболее устойчивые к неблагоприятным факторам окружающей среды сорта и селекционные линии пшеницы 118/1-99 (ИПР=9,512), 43/3-14 (ИПР=9,192), 65/1-17 (ИПР=9,345), 65/2-11 (ИПР=9,713), 47/1-14 (ИПР=9,144), 11/7-14 (ИПР=9,485) по индексу продуктивности растений, как показатель адаптивности генотипов к условиям почвенно-климатической зоны возделывания.
Взаимосвязь селекционных индексов с основными структурными элементами продуктивности представляет практический интерес для отбора необходимых форм с высокой продуктивностью, конкурентоспособностью, устойчивостью к полеганию и биотическим и абиотическим стрессорам внешней среды. Установлена сопряженность признаков продуктивности растений с селекционным индексом: МИ коррелирует с массой колоса с зерном (r=0,74), количеством зерен в колосе (r=0,85), массой зерна с колоса (r=0,88), массой 1000 зерен (r=0,54); КИ – с массой колоса с зерном (r=0,74), количеством зерен в колосе (r=0,73), массой зерна с колоса (r=0,87), массой 1000 зерен (r=0,48); ФСИ – с массой колоса с зерном (r=0,51), количеством зерне в колосе (r=0,90), массой зерна с колоса (r=0,75), высотой растений (r= -0,41); ЛПК – с массой колоса с зерном (r=0,47), количеством зерен в колосе (r=0,79), массой зерна с колоса (r=0,58); ИКЧ – с количеством зерен в колосе (r= -0,72), массой зерна с колоса (r=-0,42), массой 1000 зерен (r=0,41); ИПК – с высотой растений (r= -0,41); ИП – с массой зерна с колоса (r=0,41), высотой растений (r= -0,51), массой 1000 зерен (r=0,85); ИПР – с массой колоса с зерном (r=0,89), количеством зерен в колосе (r=0,85), массой зерна в колосе (r=0,84), массой 1000 зерен (r=0,44). Отсутствие достоверных связей селекционных индексов с урожайностью яровой пшеницы свидетельствует о недостаточной пригодности использования изученных индексов как показателей продуктивности, но позволяет выявлять свойства изучаемых генотипов, такие как удельный урожай колоса, зернообразующая способность, конкурентоспособность, устойчивость к полеганию и стрессорам региона.
Для комплексного подхода в оценке образцов пшеницы по селекционным индексам проводили кластерный анализ. Образцы пшеницы распределены на две группы. В первый кластер вошли сорта и линии Хабаровчанка, Приамурская, 21/1-01, Лира-98, Зарянка, 42/1-14, Анфея, 11/2-14, 22/2-16, 11/5-16, 60/2-09, отличающиеся средними значениями селекционных индексов (МИ=0,012…0,013; КИ=0,138…0,154; ФСИ=0,286…0,345; ЛПК=3,478…4,023; ИКЧ=0,960…1,244; ИП=0,311…0,377; ИПР=6,514…8,849; ИПК=0,077…0,089) (см. рисунок). Второй кластер сформировали сорт Елизавета и селекционные линии 94/3-09, 29/8-06, 55/5-09, 48/2-14, 19/1-14, 65/2-11, 26/2-14, 118/1-99, 47/1-14, 11/7-14, 65/1-17, 43/3-14, характеризующиеся высокой селекционной ценностью (МИ=0,012…0,016; КИ=0,153…0,171; ФСИ=0,321…0,383; ЛПК=3,769…4,292; ИКЧ=0,976…1,204; ИП=0,326…0,390; ИПР=7,757…9,713; ИПК=0,076…0,092) в условиях региона. Из них 67 % образцов (29/8-06, 55/5-09, 48/2-14, 19/1-14, 65/2-11, 26/2-14, 118/1-99, 47/1-14, 11/7-14, 65/1-17, 43/3-14) формировали еще и высокую урожайность. Образцы из второго кластера можно считать перспективным материалом для селекционной работы по созданию сортов яровой мягкой пшеницы.
Рис. – Дендрограмма распределения сортов и селекционных линий яровой мягкой пшеницы по селекционным индексам
Выводы. В среднем за годы исследований выделены селекционные линии и сорта Далира, Елизавета, Зарянка, 65/2-11, 60/2-09, 29/8-06, 26/2-14, 14/2-00, 11/7-14, 43/3-14, 47/1-14, 21/1-01, 19/1-14, 48/2-14, 22/2-16 с высокой урожайностью зерна (35,0…37,4 ц/га), превышающие стандарт на 3,9…6,9 ц/га.
Отмечены ценные образцы по ряду основных хозяйственных показателей: по высоте растений (104 см) – линии 48/2-14, 11/2-14, 43/3-14, ниже стандарта на 5 см; по длине колоса (9,7…10,0 см) – линии 60/2-09, 94/3-09, превышение над стандартом 0,7…1,0 см; по массе зерна с колоса (1,53…1,62 г) – линии 94/3-09, 47/1-14, 43/3-14, 65/1-17, 118/1-99, 19/1-14, 11/7-14, превосходящие стандарт на 0,22…0,31 г; по количеству зерен в колосе (39…40 шт.) – линии 11/7-14, 118/1-99, 47/1-14, 43/3-14, 65/1-17, выше стандарта на 4…5 шт.; по массе 1000 зерен (39,8…42,6 г) – линии 118/1-99, 94/3-09, 11/7-14, 55/5-09, 19/1-14, 29/8-06, 43/3-14, больше стандарта на 3,5…6,3 г.
В результате сравнительной оценки образцов пшеницы яровой мягкой по комплексу селекционных индексов (МИ=0,012…0,016; КИ=0,153…0,171; ФСИ=0,321…0,383; ЛПК=3,769…4,292; ИКЧ=0,976…1,204; ИП=0,326…0,390; ИПР=7,757…9,713; ИПК=0,076…0,092) выделены перспективные сорта и линии Елизавета, 94/3-09, 29/8-06, 55/5-09, 48/2-14, 19/1-14, 65/2-11, 26/2-14, 118/1-99, 47/1-14, 11/7-14, 65/1-17, 43/3-14, которые рекомендованы для использования в селекционных программах для создания сортов, адаптированных к неблагоприятным условиям региона.
1. Influence of the North Kazakhstan plans weather of the productivity of the spring soft wheat / R. Zholaman, E. Fedorenko, T. Savin, et al. // Scientific Horizons. 2022. No. 25 (10). P. 53–61. doi:https://doi.org/10.48077/scihor.25(10).2022.53-61.
2. Novokhatin V. V. The theoretical justification of intensive genetic potential of the varieties of soft wheat // Agricultral biology. 2016. Vol. 51. No. 5. P. 627–635. doi:https://doi.org/10.15389/agrobiology.2016.5.627rus.
3. Оценка сортообразцов яровой мягкой пшеницы по показателям качества зерна в изменяющихся условиях Средневолжского региона / Т. Ю. Таранова, С. Е. Роменская, Е. А. Демина, и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2024. Т. 19. № 2(74). С. 25–31.
4. Qian B., De Long R., Gameda S. Multivariate analysis of water-related agroclimatic factors limiting spring wheat yields on the Canadian prairies // European Journal of Agronomy. 2009. No. 30 (2). P. 140–150. doi:https://doi.org/10.1016/j.eja.2008.09.003.
5. Продуктивность сортов яровой мягкой и твердой пшеницы в условиях Приморская края / Н. В. Кузьменко, Г. А. Муругова, А. Г. Клыков, и др. // Аграрная наука. 2023. № 9. С. 79–83. doi:https://doi.org/10.32634/0869-8155-2023-374-9-79-83.
6. Сафонова И. В., Аниськов Н. И. Значимость комплексной оценки селекционных индексов и параметров стрессоустойчивости сортов озимой ржи // Аграрный вестник Урала. 2022. № 6 (221). С. 16–26.
7. Использование вегетационных индексов в селекции пшеницы и проса / С. Д. Вилюнов, В. С. Сидоренко, Н. А. Степанова, и др. // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2023. № 5. С. 18-34. doi:https://doi.org/10.26897/0021-342X-2023-5-18-34.
8. Приоритетная технология создания новых высокоурожайных сортов яровой мягкой пшеницы на Среднем Урале / Н. Н. Зезин, В. А. Воробьев, А. В. Воробьев и др. // Зерновое хозяйство России. 2022. Т. 14. № 6. С. 59–63. doi:https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-83-6-59-63.
9. Определение продуктивности яровой мягкой пшеницы на основе селекционных индексов / Н. А. Степанова, В. С. Сидоренко, Ж. В. Старикова и др. // Зернобобовые и крупяные культуры. 2021. № 3(39). С. 91–96. doi:https://doi.org/10.24412/2309-348X-2021-3-91-96.
10. Доспехов Б. Ф. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
11. Международный классификатор СЭВ. Рода Triticum L. / В. Ф. Дорофеев, М. И. Руденко, А. А. Филатенко и др. Ленинград: ВИР, 1984. 85 с.
12. Иванисова А. С., Марченко Д. М. Использование селекционных индексов при оценке продуктивности озимой твердой пшеницы // Аграрная наука. 2024. № 8. С. 150–154. doi:https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-385-8-150-154.
13. Максимов, Р.А. Новый алгоритм отбора хозяйственно ценных генотипов ячменя // АПК России. 2017. Т. 24. № 2. С. 329–332.
