Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,976

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Сапега В.А. 1 Турсумбекова Г.Ш. 2

---

1 ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет»

2 ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья»

Цель исследования – комплексная оценка среднеспелых сортов яровой пшеницы по урожайности, экологической пластичности и устойчивости в различных природно-климатических зонах Северного Зауралья. Объектом исследования служили 11 среднеспелых сортов яровой пшеницы, в том числе 9 – допущенных к использованию, которые испытывались в 2013–2015 гг. в двух контрастных природно-климатических зонах Тюменской области – подтайге (II зона, Аромашевский ГСУ) и южной лесостепи (IV зона, Бердюжский ГСУ). Индексы условий среды и экологическую пластичность сортов определяли по методике S.A. Eberhart, W.A. Russell, а реализацию потенциала урожайности и размах урожайности – по методике Э.Д. Неттевича и В.А. Зыкина. Показатель экологической устойчивости сортов определяли по методике D. Levis. В пунктах (ГСУ) испытания отмечена сильная вариабельность условий среды, а также урожайности сортов. Наибольшей урожайностью в среднем за 2013–2015 гг. в условиях подтайги характеризовались сорта Скэнт 3 и Тюменская 25 (соответственно 2,53 т/га), а в зоне южной лесостепи – Авиада (2,89 т/га). Лучшими сортами по величине реализации потенциала урожайности были Рикс (78,5 % – подтайга) и Икар (89,8 % – южная лесостепь). По величине коэффициента регрессии (пластичности) выделились три группы сортов: сильно отзывчивые на изменение условий (bi > 1), пластичные (bi равно или близко единице) и слабо отзывчивые на изменение условий (bi < 1). Наибольшие значения показателя экологической устойчивости в условиях подтайги отмечены у сортов Рикс (SF = 1,52) и Лютесценс 70 (SF = 1,80), а в южной лесостепи – у сортов Лютесценс 70 (SF = 1,38) и Тюменская 25 (SF = 1,39). На основе комплексной оценки урожайности и параметров адаптивности лучшими сортами в зоне подтайги признаны Скэнт 3, а в южной лесостепи – Тюменская 29.

Статья в формате PDF

0 KB

яровая пшеница

среднеспелые сорта

урожайность

реализация потенциала урожайности

размах урожайности

пластичность

экологическая устойчивость

1. Выдрин В.В. Сортовое районирование сельскохозяйственных культур и результаты сортоиспытания по Тюменской области за 2015 год / В.В. Выдрин, Т.К. Федорук. – Тюмень: Тюменский издательский дом, 2015. – 92 с.

2. Гончаренко А.А. Оценка экологической стабильности и пластичности инбредных линий озимой ржи / А.А. Гончаренко, А.В. Макаров, С.А. Ермаков, Т.В. Семенова, В.Н. Точилин // Российская сельскохозяйственная наука. – 2015. – № 1–2. – С. 3–9.

3. Гончаров П.Л. Комплексность в селекции сельскохозяйственных растений // Принципы и методы селекции интенсивных сортов сельскохозяйственных растений: сб. науч. трудов. – Новосибирск: СО ВАСХНИЛ, 1987. – С. 4–15.

4. Гончаров П.Л. Растениеводство начала ХХI столетия // Научное обеспечение АПК Сибири, Монголии, Казахстана, Беларуси и Башкортостана: матер. 5-й Межд. научн.-практ. конф. (Абакан, 10–12 июля 2002 г.). – Новосибирск, 2002. – С. 177–181.

5. Жученко А.А. Адаптивная система селекции растений (эколого-генетические основы). – М.: РУДН, 2001. – Т.1. – 780 с.

6. Зыкин В.А. Селекция яровой пшеницы на адаптивность: результаты и перспективы / В.А. Зыкин, И.А. Белан, В.М. Россеев, С.В. Пашков // Доклады РАСХН. – 2000. – № 2. – С. 5–7.

7. Зыкин В.А. Особенности эволюции и пути селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Западной Сибири / В.А. Зыкин, И.А. Белан, Г.Я. Козлова, Г.П. Антипова // Доклады РАСХН. – 2001. – № 1. – С. 3–5.

8. Каретин Л.Н. Почвы южной части Тюменской области и их агрономическая оценка. – Омск, 1974. – 56 с.

9. Коробейников Н.И. Принципы и основные результаты селекции яровой мягкой пшеницы в Алтайском крае (2007-2014 гг.) // Достижения науки и техники АПК. – 2015. – Т.29. – № 6. – С. 21–26.

10. Неттевич Э.Д. Потенциал урожайности рекомендованных для возделывания в центральном регионе РФ сортов яровой пшеницы и ячменя и его реализация в условиях производства // Доклады РАСХН. – 2001. – № 3. – С. 3–6.

11. Новохатин В.В. Биоклиматические ресурсы Северного Зауралья // Аграрный вестник Урала. – 2015. – № 8 (138). – С. 22–27.

12. Рутц Р.И. История развития селекционной работы и сорта сельскохозяйственных культур СибНИИСХ. – Новосибирск, 2004. – 152 с.

13. Сапега В.А. Потенциал урожайности, стрессоустойчивость и экологическая пластичность среднеранних сортов яровой пшеницы // Зерновое хозяйство России. – 2016. – № 2(44). – С. 6–9.

14. Eberhart S.A. Stability parameters for comparing varieties / S.A. Eberhart, W.A. Russell // Crop.Sсi. – 1966. – Vol. 6. – № 1. – Р. 36–40.

15. Lewis D. Gene-environmental interaction: A. relationship between dominance, heterosis, phenotypic stability and variability // Heredity. – 1954. – Vol. 8. – Р. 333–356.

Растениеводство Тюменской области сосредоточено в основном в южных сельскохозяйственных районах умеренно холодного и умеренного биоклиматических поясов. Показатель гидротермического коэффициента (ГТК) данной территории варьирует от 1,5 (подтайга) до 1,0 (южная лесостепь), а сумма среднесуточных температур выше 10 °С – от 1800 °С (подтайга) до 2050 °С (южная лесостепь) [11].

Почвенный покров представлен в основном двумя типами почв: серыми лесными (западная часть) и черноземами выщелоченными (восточная часть) [8].

Яровая пшеница – основная зерновая культура в Северном Зауралье. Площадь ее посева в Тюменской области в среднем за 2011–2015 гг. составила 407,7 тыс. га, или 58,4 % от площади зерновых культур. В решении проблемы повышения урожайности и качества продукции одно из главных мест принадлежит сорту, вклад которого в продуктивность составляет не менее 25 % [3, 12].

В условиях Западной Сибири, где отмечается значительная вариабельность основных агрометеорологических параметров по годам и непредсказуемость проявления тех или иных стресс-факторов, эффективное растениеводство возможно лишь на базе адаптированных к местным условиям сортов сельскохозяйственных культур, в том числе и яровой пшеницы [4]. В связи с этим для данного региона актуальным является создание и внедрение в производство высокоадаптивных, экологически пластичных сортов, сочетающих высокий уровень урожайности с ее стабильностью в различных условиях произрастания [6, 9, 13].

Цель исследования – комплексная оценка среднеспелых сортов яровой пшеницы по урожайности, экологической пластичности и устойчивости в контрастных природно-климатических зонах Северного Зауралья.

Материалы и методы исследований

Объектом исследования служили 11 среднеспелых сортов яровой пшеницы, в том числе – 9 допущенных к использованию и 2 – перспективных. Сорта испытывались в 2013–2015 гг. в двух контрастных природно-климатических зонах Тюменской области – подтайге (II зона, Аромашевский ГСУ) и южной лесостепи (IV зона, Бердюжский ГСУ) [1]. Учетная площадь делянки в годы испытания – 25 м2, повторность 4-кратная, размещение сортов в опыте – рендомизированное. Предшественник в годы испытания – чистый пар.

Индексы условий среды и экологическую пластичность сортов определяли по методике S.A. Eberhart, W.A. Russell [14], а реализацию потенциала урожайности и размах урожайности – соответственно по методике Э.Д. Неттевича [10] и В.А. Зыкина с соавт. [7]. Показатель экологической устойчивости сортов определяли по методике D. Levis [15] в изложении А.А. Гончаренко [2].

Результаты исследований и их обсуждение

В пунктах (ГСУ) испытания среднеспелых сортов яровой пшеницы нами отмечена сильная вариабельность условий среды. Так, в зоне подтайги (Аромашевский ГСУ) индексы условий среды характеризовались величиной от –0,55 (2014 г.) до 1,16 (2015 г.) (табл. 1).

Это отразилось на среднесортовой урожайности, которая в годы испытания на вышеотмеченном ГСУ соответственно была на уровне от 1,89 т/га (2014 г.) до 3,60 т/га (2015 г.). Как видно из представленных данных, в жестких условиях среды в зависимости от природно-климатической зоны урожайность снижается на 20–50 %. Это диктует необходимость создания в процессе селекционной работы и внедрения в производство экологически устойчивых сортов, что обеспечит повышение как урожайности, так и ее стабильности в регионе.

В среднем за 2013–2015 гг. в условиях южной лесостепи сорта яровой пшеницы характеризовались более высокой урожайностью по сравнению с зоной подтайги. Вместе с тем по величине средней урожайности в опыте различия между сравниваемыми зонами не столь существенные – 2,44 т/га (подтайга) и 2,78 т/га (южная лесостепь) (табл. 2).

Таблица 1

Индексы условий среды и среднесортовая урожайность яровой пшеницы

По величине средней урожайности в условиях подтайги лучшими в группе допущенных к использованию были сорта Скэнт 3 и Тюменская 25 (соответственно 2,53 т/га), а в зоне южной лесостепи – Авиада (2,89 т/га). Независимо от природно-климатической зоны среди перспективных наибольшей урожайностью характеризовался сорт Тобольская (2,70 т/га – подтайга; 3,34 т/га – южная лесостепь).

Размах урожайности сортов сильный независимо от природно-климатической зоны, особенно в подтайге, что связано со значительной вариабельностью условий в годы испытания сортов в данной зоне. Наименьшие его значения в зоне подтайги отмечены у сорта Рикс (34,2 %), а в южной лесостепи – у Лютесценс 70 (27,3 %) (табл. 2).

Важной характеристикой сорта является величина реализации потенциала его урожайности в тех или иных условиях. По данным наших исследований в условиях подтайги среднеспелые сорта яровой пшеницы характеризуются сравнительно низким уровнем реализации потенциала урожайности и по величине данного параметра уступают сортам в южной лесостепной зоне. Такие низкие его значения в зоне подтайги в первую очередь связаны с сильной вариабельностью урожайности, на что указывает величина ее размаха в данной зоне.

Таблица 2

Урожайность и адаптивность среднеспелых сортов яровой пшеницы

В среднем за 2013–2015 гг. наибольшая величина реализации потенциала урожайности в условиях подтайги отмечена у сорта Рикс (78,5 %), а в южной лесостепи – у сорта Икар (89,8 %) (табл. 2). У допущенных к использованию сортов наименьшие значения данного показателя выявлены у Тюменской 29 (60,6 %, подтайга) и Рикс (76,1 %, южная лесостепь). Главными направлениями дальнейшего роста, как величины урожайности, так и реализации ее потенциала у сортов в условиях производства являются соблюдение технологии их возделывания, повышение уровня агротехники, а также адаптивности районированного сортимента, которая будет способствовать снижению уровня вариабельности урожайности.

В основе метода оценки экологической пластичности сортов, предложенного S.A. Eberhart, W.A. Russell [14], лежит расчет коэффициента линейной регрессии, который позволяет дать оценку степени реакции генотипа на изменение условий среды.

По данным наших исследований сильная отзывчивость на изменение условий (bi > 1) в подтайге выявлена у сортов Тюменская 25, Тюменская 29 и Тобольская, а в южной лесостепи – у сортов Чернява 13, Авиада, Рикс и Тобольская (табл. 2). Данные сорта относятся к группе интенсивных, но вместе с тем они менее приспособлены к неблагоприятным условиям.

К пластичным сортам, с коэффициентом регрессии равным и близким единице, в зоне подтайги нами отнесены сорта Чернява 13, Скэнт 3, Авиада и Тюменская 33, а в зоне южной лесостепи – Скэнт 3, Омская 36, Тюменская 29 и Тюменская 33. Изменение урожайности у данных сортов полностью соответствуют изменению условий выращивания.

Слабой отзывчивостью на изменение условий (bi < 1) в зоне подтайги характеризовались сорта Лютесценс 70, Икар, Омская 36 и Рикс, а в южной лесостепи – Лютесценс 70, Икар и Тюменская 25. Сорта с уровнем такой отзывчивости лучше адаптированы к средним и худшим средам, что необходимо учитывать в производственных условиях при формировании сортовой структуры посевов.

В качестве показателя экологической устойчивости сортов нами использован «фактор стабильности» (SF), предложенный D. Levis [15]. Проведенные исследования показали, все изученные сорта яровой пшеницы независимо от природно-климатической зоны характеризовались низкой экологической устойчивостью (SF > 1) (табл. 2). Сравнительно лучшие показатели данного параметра в условиях подтайги выявлены у сортов Рикс (SF = 1,52) и Лютесценс 70 (SF = 1,80), а в южной лесостепи – у сортов Лютесценс 70 (SF = 1,38) и Тюменская 25 (SF = 1,39).

Во временной динамике допуска сортов к использованию нами отмечено незначительное повышение средней урожайности при одновременном росте ее вариабельности и снижение экологической устойчивости сортов. Полученные результаты согласуются с данными ряда авторов, где указывается на снижение экологической устойчивости сортов по мере роста их потенциала продуктивности [5, 6, 10].

Исходя из комплексной оценки по урожайности, величине реализации ее потенциала, а также параметрам адаптивности лучшим сортом в зоне подтайги признан Скэнт 3, а в южной лесостепи – Тюменская 29.

Выводы

1. Независимо от природно-климатической зоны выявлена значительная вариабельность условий среды в годы испытания сортов яровой пшеницы, а также их урожайности.

2. В среднем за годы исследования наибольшей урожайностью в зоне подтайги характеризовались сорта Скэнт 3 и Тюменская 25 (соответственно 2,55 т/га), а в южной лесостепи – Авиада (2,89 т/га).

3. Наибольшие значения величины реализации потенциала урожайности в зоне подтайги отмечены у сорта Рикс (78,5 %), а в южной лесостепи – Икар (89,8 %).

4. По величине коэффициента регрессии (пластичности) выделились три группы сортов: сильно отзывчивые на изменение условий (Тюменская 25, Тюменская 29, Тобольская – подтайга; Чернява 13, Авиада, Рикс, Тобольская – южная лесостепь), пластичные (Чернява 13, Скэнт 3, Авиада, Тюменская 33 – подтайга; Скэнт 3, Омская 36, Тюменская 29, Тюменская 33 – южная лесостепь) и слабо отзывчивые на изменение условий (Лютесценс 70, Икар, Омская 36, Рикс – подтайга; Лютесценс 70, Икар, Тюменская 25 – южная лесостепь).

5. Независимо от природно-климатической зоны среднеспелые сорта яровой пшеницы характеризовались низкими показателями экологической устойчивости. Сравнительно высокие значения данного параметра в условиях подтайги отмечены у сортов Рикс (SF = 1,52) и Лютесценс 70 (SF = 1,80), а в южной лесостепи – у сортов Лютесценс 70 (SF = 1,38) и Тюменская 25 (SF = 1,39).

6. На основе комплексной оценки урожайности и параметров адаптивности лучшими сортами в зоне подтайги признан Скэнт 3, а в южной лесостепи – Тюменская 29.

Библиографическая ссылка