CC BY
25
УДК 633.111.1:631.527(571.1)
H.A. ПОПОЛЗУ ХИНА1, П.В. ПОПОЛЗУХИН2, A.A. ГАЙДАР2, Ю.Ю. ПАРШУТКИН2, H.A. ЯКУНИНА1, В Д ВАСИЛЕВСКИЙ2
1 Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск Омский аграрный научный центр, Омск
АДАПТИВНЫЕ СОРТА И АГРОТЕХНОЛОГИИ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
ДЛЯ СИБИРИ И КАЗАХСТАНА
Цель исследований заключалась в создании и оценке сортов и перспективных линий яровой мягкой пшеницы на адаптивность к условиям Западной Сибири и Северного Казахстана, а также в разработке основных элементов технологии получения высококачественных семян в условиях ЗападноСибирского региона.
Полевые и лабораторные опыты проводились, начиная с 1980 г., в ФГБНУ «Омский АНЦ», опорном пункте «Новоуральский», ФГБОУ ВО Омский ГАУ, НПЦЗХ им. А.И. Бараева (п. Шортанды. Северный Казахстан). Все анализы, учеты и наблюдения осуществлены в соответствии с методикой Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. Статистическая обработка данных проведена по Б.А. Доспехов}', расчет параметров экологической пластичности и стабильности - по методу S.A. Eberhait. W.A. Rassell.
Использование в селекции биотехнологических методов, в том числе экспериментального мутагенеза, межмутантных, мутантно-сортовых и аллоцитоплазматических скрещиваний, позволило создать сорта яровой мягкой пшеницы, адаптивные к условиям Западной Сибири и Северного Казахстана, способные формировать стабильную урожайность высококачественного зерна. Это среднеранние сорта -Росинка. Катюша. Омская юбилейная; среднеспелые - Росинка 2. Светланка, Мелодия; среднепоздние -Росинка 3, Славянка Сибири, Лавруша, Серебристая, Волошинка. Омская золотая. Они включены в Государственные реестры селекционных достижений России и Республики Казахстан. Оценка сортов и селекционных линий по показателям экологической пластичности и стабильности урожайности подтвердила их приспособленность к условиям возделывания регионов, дала возможность выделить наиболее благоприятные «экологические ниши» для созданных сортов и селекционных линий. Изучение реакции пшеницы на различные агротехнические приемы позволило установить: оптимальные в условиях южной лесостепи Западной Сибири сроки посева с 7 по 15 мая: лучшие нормы высева - 4,5-5 млн всхожих зерен на га. Предпочтительным предшественником, обеспечивающим высокую урожайность зерна и высококачественных семян, является пар.
Ключевые слова: пшеница, сорт, мутант, урожайность, стабильность, пластичность, качество, аг-ротехнологии.
Введение
Расчеты экономистов показывают, что для рационального питания населения земли, численность которого к 2050 г. может достичь 9 млрд человек, необходимо увеличить урожайность зерновых культур до 4,0-4,5 т/га. В этой связи одна из важнейших проблем мирового сообщества в сельскохозяйственной отрасли производства - увеличение производства зерна, которое является одним из главных гарантов обеспечения продовольственной безопасности любого суверенного государства. Ее решение может быть достигнуто в том числе благодаря внедрению в производство новых перспективных сортов [1]. В современных условиях селекцию и семеноводство относят к одним из приоритетных направлений инновационного развития растениеводства. По имеющимся оценкам вклад селекции в повышение урожайности важнейших сельскохозяйственных растений достигает 70%, а в связи с общими тенденциями биологизации и экологиза-
© Поползухина H.A., Поползухин П.В., Гайдар A.A., Паршуткин Ю.Ю., Якунина H.A., Василевский В. Д., 2020 '
ции аграрного сектора экономики, возрастающими возможностями селекционной науки он будет еще более ощутимым. Разнообразие почвенно-климатических условий регионов, наблюдающиеся изменения климата все больше предопределяют необходимость создания адаптивных сортов, формирующих стабильную урожайность высококачественного зерна и обеспечивающих получение полноценных семян. Это обстоятельство предполагает использование различных биотехнологических методов получения нового исходного материала для селекции. К их числу относят методы экспериментального мутагенеза и мутантно-сортовой гибридизации, включение в скрещивания диких сородичей пшеницы, в том числе генетических ресурсов коллекции ВИР и др. [2-6].
Ведение адаптивного семеноводства, в основе которого разработка основных элементов технологии для конкретных условий возделывания, позволяет получать оригинальные семена новых сортов высокого качества, производить качественные элитные и репродукционные семена [7].
Цель исследований заключалась в создании и оценке сортов и перспективных линий яровой мягкой пшеницы на адаптивность к условиям Западной Сибири и Северного Казахстана, а также в разработке основных элементов технологии получения высококачественных семян в условиях Западно-Сибирского региона.
Материалы и методы
Исследования проводились, начиная с 1980 г., в ФГБНУ «Омский аграрный научный центр» и ФГБОУ ВО Омский ГАУ. Для получения нового исходного материала применялись физические (гамма-лучи) и химические супермутагены (ДМС, ЭИ, ЭМС, НДММ и др.). Широко использовались многоступенчатые мутантно-сортовые, межму-тантные, межсортовые и аллоцитоплазматические скрещивания. В М1 и F2 проводили отбор ценных генотипов. Осуществляли оценку и отбор лучших селекционных линий на всех этапах селекционного процесса. Предварительное сортоиспытание было организовано в отделе семеноводства ФГБНУ «Омский аграрный научный центр». Экологическое испытание на опорном пункте (ОП) «Новоуральское» проводилось в 20052007 гг., изучали 17 сортов и селекционных линий. Сортоиспытание в ТОО НПЦЗХ им. А.И. Бараева (п. Шортанды, Северо-Казахстанская область) организовано в 20112012 гг. (18 сортообразцов). Агротехнические опыты закладывались в 2009-2019 гг. в отделе семеноводства Омского АНЦ по двум предшественникам (пар и зерновые) при посеве в разные сроки (с 7 мая по 4 июня, с интервалом - 7 дней) с разными нормами высева (от 3 до 6 млн всхожих зерен на га) на делянках площадью 15 м в 4-кратной повторности. В изучение были включены сорта среднеранней (Катюша), среднеспелой (Мелодия) и среднепоздней (Уралосибирская) групп спелости. Посев осуществляли сеялкой ССФК-7М, уборку - комбайном Hege. Все анализы, учеты и наблюдения проведены в соответствии с методикой Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур [8]. Статистическую обработку данных осуществляли по Б.А. Доспехову [9], расчет параметров экологической пластичности и стабильности -по методу S.A. Eberhart, W.A. Rasseil в изложении В.А. Зыкина и др. [10]. Гидротермические условия в годы исследований были достаточно контрастными - от острозасушливых (2010, 2012, 2014) до переувлажненных (2016).
Результаты и их обсуждение
В связи с почвенно-климатическим разнообразием зон растениеводства ЗападноСибирского региона и Северного Казахстана актуально создание сортов яровой мягкой пшеницы, приспособленных к региональным особенностям возделывания. Наша многолетняя работа была направлена на создание адаптивных сортов яровой мягкой пшеницы различных групп спелости: для тайги и подтайги - среднеранних, для лесостеп-
ной (северной и южной) и степной зон - среднеспелых и среднепоздних. Результатом этой работы стало создание сортов, включенных в Государственные реестры селекционных достижений, допущенных к использованию в 10-м регионе Российской Федерации и в Республике Казахстан (табл. 1).
Таблица 1
Сорта яровой мягкой пшеницы, включенные в Государственные реестры селекционных достижений России и Казахстана
Сорт Происхождение Группа спелости Год включения в Госреестр (страна)
Росинка Сибаковская 3, гамма-лучи 7,5 кр Среднеранний 1997 (Россия)
Росинка 2 Целинная 21, ЭИ 0,02% Среднеспелый 1999 (Россия)
Росинка 3 Мутант озимой пшеницы 112 х Ирты-шанка10 Среднепоздний 2004 (Казахстан)
Славянка Сибири Лютесценс 65, НДММ 0,01% Среднепоздний 2004 (Россия)
Светланка Омская 23 х Целинная 26 Среднеспелый 2003(Россия), 2006 (Казахстан)
Катюша (Мутант 717 х В 2612) х Мутант 769 Среднеранний 2008 (Россия)
Лавруша Мутант 802 х Линия 4042/93. Среднепоздний 2009 (Россия)
Серебристая {(ОмСХИ-6 х Заволжская) х [Росина х Мутант 717 (Лютесценс 65, НДММ 0,05)]} Среднепоздний 2010 (Россия)
Мелодия Омская 19 (Ае. Cilindrica) х Лютесценс 6747 Среднеспелый 2013 (Россия); 2016 (Казахстан)
Волошинка Лютесценс 6747 х Омская 19 (Triticumdi-coccum) Среднепоздний 2015 (Россия)
Омская золотая Yuvenalisx Омская 19 Среднепоздний 2015 (Россия)
Омская юбилейная {Лютесценс 3 х [F5B1 (Мутант 777 х Г7251/03) х Г7251/03] х Росинка 3 (Мутант 112 х Иртышанка 10)} Среднеранний 2019 (Россия)
Сорта яровой мягкой пшеницы мутантного происхождения: Росинка, Росинка 2, Лавруша. Сорта, полученные на основе мутантно-сортовых и межсортовых скрещиваний: Росинка 3, Катюша, Светланка, Серебристая, Омская золотая, Омская юбилейная. Сорта, созданные на основе аллоцитоплазматических скрещиваний: Мелодия, Воло-шинка. Площадь посева под созданными сортами на сегодняшний день - более 1 млн га в Западной и Восточной Сибири, в Республике Саха Якутия и Казахстане.
Экологические испытания, проведенные в 2005-2007 гг. в южной лесостепной (Омск) и степной зонах Омской области (опорный пункт «Новоуральский»), позволили оценить экологическую пластичность и стабильность сортов и перспективных селекционных линий яровой мягкой пшеницы. Высокие показатели пластичности и стабильности урожайности в обоих экологических пунктах продемонстрированы сортами Лавруша и Мелодия, а также селекционными линиями Г 128/00, Г 566/01, Г 620/01, Г 535/01, Г 583/01, Г 695/01 [11].
Совместные исследования, проведенные в 2011-2013 гг. одновременно в двух экологических точках (г. Омск и п. Шортанды, Казахстан) (табл. 2), позволили установить: 2011 и 2013 гг. были наиболее благоприятными для формирования наибольшей урожайности зерна пшеницы. Максимальная урожайность в обеих экологических зонах отмечена у сорта Мелодия и линии Г 539/07 омской селекции, а также у линии из Казахстана Г 403/02. В южной лесостепи Западной Сибири наибольшую урожайность сформировали сорта Катюша, Омская юбилейная и Серебристая. При двухфакторном дисперсионном анализе выявлена доля вклада различных факторов в изменчивость
урожайности изученных сортообразцов. Расчеты показали, что определяющий вклад вносил фактор «год» - 93%. Значительно меньшее влияние оказывали генотип (3,2%), место проведения исследований «пункт» (2,2%) и взаимодействие факторов (1,6%).
Таблица 2
Пластичность и стабильность урожайности сортов яровой мягкой пшеницы
Урожайность, т/га
Сорт, селекционная линия Южная лесостепь Западной Сибири Степь Северного Казахстана Среднее Пластичность, Ы Стабильность, а,|2
2011г. 2012 г. 2013 г. 2011 г. 2012 г.
Среднеранняя группа
Памяти Азиева,
стандарт 3,55 2,42 2,77 3,33 2,33 2,41 0,76 0,05
Астана, стандарт 4,14 2,18 2,88 3,82 2,06 2,60 1,22 0,10
Катюша 4,60 2,85 3,29 3,97 2,10 2,94 1,23 0,22
Омская юбилейная 3,87 2,70 3,07 3,45 2,33 2,62 0,82 0,10
Г 26/97 3,60 1,96 2,84 4,08 1,80 2,50 1,29 0,07
Г 248/01 3,49 2,11 2,73 4,04 2,32 2,47 1,36 0,12
Среднеспелая группа
Дуэт, стандарт 3,66 2,57 3,40 3,60 2,53 2,65 0,78 0,08
Акмола 2, стандарт 3,96 2,09 2,31 3,63 2,33 2,40 1,04 0,20
Мелодия 4,53 2,65 2,25 5,00 2,06 2,89 1,60 0,45
Г 539/07 4,06 2,43 2,88 4,22 2,13 2,72 1,25 0,07
Г 13/97 3,53 2,26 2,68 4,22 2,00 2,54 1,18 0,10
Г 403/02 4,17 2,47 3,84 4,26 2,40 2,95 1,20 0,17
Среднепоздняя группа
Омская 35, стандарт 3,53 2,53 2,78 4,33 2,13 2,63 1,12 0,14
Целинная Юбилейная, стандарт 3,97 2,56 2,80 4,51 2,20 2,77 1,27 0,12
Серебристая 4,47 2,74 3,83 4,09 1,80 3,03 1,36 0,33
Г 513/05 4,00 2,40 3,57 4,06 2,20 2,81 1,17 0,13
Г 188/97 3,46 2,18 2,76 4,20 2,46 2,52 1,03 0,14
Г 466/02 3,64 2,31 2,86 4,09 2,26 2,58 0,99 0,06
Среднее по сортам 3,90 2,41 2,97 4,05 2,14 3,09
В 0,81 -0,68 -0,12 0,96 -0,95
НСР 0,95 =0,11
Определение показателей экологической пластичности и стабильности позволило заключить: в условиях двух экологических пунктов наибольшая пластичность характерна для линии Г 248/01 и сорта Мелодия, а наибольшая стабильность урожайности зерна - у сортов Катюша и Астана, селекционных линий из Казахстана Г 13/97 и Г 403/02, а также у всех среднепоздних сортообразцов.
Наиболее адаптивными к условиям южной лесостепи Западной Сибири, с высокими показателями пластичности и стабильности урожайности оказались сортообразцы Астана, Катюша, Дуэт, Мелодия и линия Г 403/02. Наибольшая приспособленность к условиям Северного Казахстана продемонстрирована селекционной линией Г 26/97, а также среднепоздними сортообразцами Омская 35, Серебристая и линией Г 513/05.
У вопросов адаптивного семеноводства важное значение для эффективного внедрения новых сортов в производство. Срок посева - определяющий технологический прием при закладке семеноводческих посевов мягкой яровой пшеницы, его выбор в первую очередь зависит от природно-климатической зоны, запасов продуктивной влаги в почве перед посевом, температурного режима, количества и характера распределения осадков в период вегетации растений, биологии сорта.
Результаты многолетних исследований отдела семеноводства ФГБНУ «Омский АНЦ» показали, что в годы с высокими и умеренными запасами продуктивной влаги в почве перед посевом (120-180 мм) и достаточным увлажнением в июне - максимальная урожайность формируется при ранних сроках посева - в конце апреля - середине второй декады мая. И, наоборот, в годы с низкими запасами продуктивной влаги в почве перед посевом и при максимуме осадков во второй половине лета оптимален посев в третьей декаде мая (21-28 мая). Основным критерием при определении срока посева семенных посевов является гарантированное созревание семян в первой половине августа, когда 18-20°С - среднесуточная температура воздуха (предельно низкая для налива и созревания семян пшеницы, по H.H. Кулешову, температура 16°С).
Как показали наши исследования, чистый пар обеспечивал наибольшую зерновую продуктивность пшеницы (табл. 3). Так, при оптимальных сроках посева урожайность зерна среднераннего сорта при размещении по пару была выше, чем по зерновому предшественнику, на 0,53-0,87 т/га, среднеспелого и среднепозднего - соответственно на 0,64-0,80 и 0,88-1,00 т/га. Преимущество пара над зерновым предшественником по урожайности зерна отмечено во все годы исследований, однако наиболее значительным оно было в годы с ГТК июня - июля на уровне 0,87-1,04 (в среднем от 0,77 до 1,09 т/га), в условиях засухи первой половины лета превосходство пара составляло в среднем 0,38-0,51 т/га, при избыточном увлажнении - снижалось до 0,11-0,21 т/га.
Таблица 3
Урожайность зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от предшественника, срока посева и увлажнения летнего периода, т/га (2010-2019)
Предшественник - чистый пар Предшественник - зерновые
Год
20102019 2010, 2011,2013, 20102019 2010, 2011,2013,
Срок 2012, 2015,2017, 2016 2012, 2015,2017, 2016
посева 2014 2018, 2019 2014 2018, 2019
ГТК июня - июля, по Г. Т. Селянинову
0,94 0,420,67 0,87-1,04 1,80 0,94 0,420,67 0,87-1,04 1,80
Среднеранний сорт
07 мая 3,20 2,27 3,72 2,92 2,20 1,52 2,43 2,82
14 мая 3,05 2,52 3,40 2,59 2,37 1,95 2,56 2,51
21 мая 3,24 3,23 3,35 2,53 2,52 2,39 2,61 2,34
28 мая 2,87 2,80 3,04 2,03 2,40 2,74 2,36 1,62
4 июня 2,33 2,55 2,31 1,79 2,00 2,22 1,97 1,51
Среднее 2,94 2,67 3,16 2,37 2,30 2,16 2,39 2,16
Среднеспелый сорт
7 мая 3,26 2,17 3,87 2,84 2,24 1,71 2,42 2,66
14 мая 3,49 2,71 3,94 3,11 2,50 2,17 2,65 2,54
21 мая 3,36 3,17 3,54 2,81 2,69 2,36 2,87 2,59
28 мая 3,21 3,14 3,32 2,79 2,72 2,79 2,56 3,47
4 июня 3,07 3,02 3,15 2,79 2,49 2,61 2,43 2,53
Среднее 3,28 2,84 3,56 2,87 2,53 2,33 2,59 2,76
Среднепоздний сорт
7 мая 3,16 2,09 3,82 2,43 2,28 1,69 2,53 2,58
14 мая 3,42 2,61 3,92 2,80 2,59 2,32 2,70 2,74
21 мая 3,77 3,03 4,22 3,32 2,89 2,48 3,06 3,15
28 мая 3,49 3,12 3,84 2,48 2,77 2,76 2,85 2,31
4 июня 2,97 2,57 3,30 2,20 2,37 2,25 2,51 1,86
Среднее 3,36 2,68 3,82 2,65 2,58 2,30 2,73 2,53
НСР(),05 0,16 0,14 0,17 0,13 0,12 0,11 0,13 0,12
В среднем за все годы исследований сорт мягкой яровой пшеницы среднераннего биотипа при размещении по пару наибольшую зерновую продуктивность обеспечивал при посеве 7-21 мая, среднеспелого - 14-21 мая, среднепозднего - 21 мая; при посеве после зерновых (третьей культурой после пара) - среднеранний - 14-28 мая, среднеспелый и среднепоздний - 21-28 мая. Таким образом, оптимальные сроки посева пшеницы по зерновому предшественнику смещались в среднем на 7 суток позднее, по сравнению с посевом по пару.
Наиболее высокой продуктивностью при посеве по обоим предшественникам в оптимальные сроки отличались сорта пшеницы среднеспелой и среднепоздней групп, а срок начала июня приводил к значительному снижению урожайности.
Более детальный анализ влияния срока посева на урожайность пшеницы в зависимости от ГТК (по Г.Т. Селянинову) показал: в засушливых условиях июня - июля (ГТК = 0,67-0,42) для среднераннего сорта пшеницы при размещении по пару оптимальным был посев 21 мая, среднеспелого и среднепозднего - 21-28 мая; по зерновому предшественнику для всех групп спелости лучшим был посев 28 мая: т.е. происходило смещение оптимального срока ее посева на третью декаду мая; по зерновому предшественнику оптимальный срок приходился на последнюю пятидневку мая.
В условиях, близких к нормальному увлажнению (ГТК = 1,03-0,87), при размещении по пару лучшим по зерновой продуктивности для среднераннего сорта пшеницы был посев 7 мая, среднеспелого - 7-14 мая и среднепозднего - 21 мая; по зерновому предшественнику - для среднераннего - 14-21 мая, среднеспелого и среднепозднего -21 мая.
При избыточном увлажнении (ГТК = 1,80) у среднераннего сорта по обоим предшественникам наиболее высокая урожайность зерна наблюдалась при посеве 7 мая (2,92-2,82 т/га), у среднепозднего - 21 мая (3,32-3,15 т/га). У среднеспелого сорта при размещении по чистому пару лучшим сроком посева было 14 мая, по зерновому предшественнику - 28 мая.
Выявлена закономерность: с уменьшением увлажненности июня - июля (при снижении ГТК от 1,80 до 0,42) происходило последовательное смещение оптимального срока посева пшеницы с 7-21 мая до 21-28 мая. При посеве пшеницы в начале июня наблюдалось снижение его зерновой продуктивности, особенно в годы с засухой в первой половине лета.
Обобщая полученные данные, можно сделать вывод: в среднем за годы исследований получение в южной лесостепи Западной Сибири высоких урожаев семян мягкой яровой пшеницы с высокими посевными качествами гарантировано при посеве семенных участков в период с 7 по 21 мая. Так, при размещении по пару оптимальным сроком посева среднераннего сорта пшеницы оказался период 7-21 мая, среднеспелого -14-21 мая, среднепозднего - 21 мая; по зерновому предшественнику - соответственно среднераннего - 14-21 мая, среднеспелого и среднепозднего - 21 мая. В годы с отсутствием засухи в первой половине лета возможно смещение сроков посева до 28 мая.
Оптимальная норма высева способствует получению необходимого числа растений и плодоносящих стеблей на единицу площади поля, это крайне важно для получения высокого урожая. Но при определении нормы высева для семенных целей поставлена задача не только получения наивысшего урожая, но и семян с самыми лучшими посевными качествами и урожайными свойствами.
Многолетними исследованиями омских ученых установлено, что в условиях резко континентального климата с частыми засухами, особенно в первой половине лета, дополнительные (боковые) побеги пшеницы отстают в росте и развитии от главного, это
приводит к неравномерному созреванию семян на растении и получению с боковых побегов семян с низкими посевными качествами и урожайными свойствами. В связи с этим для получения семян с высокими посевными качествами и урожайными свойствами необходимо применять нормы высева на 10-15% выше (по сравнению с нормами при посеве пшеницы на продовольственные цели). Это позволит уменьшить дополнительное побегообразование растений и обеспечить получение семян в основном с главных побегов, при этом значительно повышается качество семян.
Исследованиями отдела семеноводства ФГБНУ «Омский АНЦ» (табл. 4) установлено, что преимущество пара над зерновым предшественником у среднераннего и среднепозднего сортов пшеницы наиболее значительно в условиях ГТК июня - июля -на уровне 0,87-1,04, а у среднеспелого - при избыточном увлажнении (ГТК + 1,80).
Таблица 4
Урожайность зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от предшественника, нормы высева и увлажнения летнего периода, т/га
Норма высева, млн всхожих зерен/га Предшественник - чистый пар Предшественник - зерновые
Год
20102019 2010, 2012, 2014 2011,2013, 2015,2017, 2018, 2019 2016 20102019 2010, 2012, 2014 2011,2013, 2015,2017, 2018, 2019 2016
ГТК июня - июля, по Г. Т. Селянинову
0,94 0,42-0,67 0,87-1,04 1,80 0,94 0,42-0,67 0,87-1,04 1,80
Среднеранний сорт
2,0 2,39 2,23 2,54 1,99 2,04 1,92 2,13 1,89
3,0 2,79 2,89 2,82 2,34 2,30 2,18 2,34 2,43
4,0 2,98 3,06 3,04 2,36 2,56 2,52 2,57 2,59
5,0 3,15 3,20 3,23 2,47 2,74 2,74 2,75 2,71
6,0 3,29 3,30 3,44 2,35 2,76 2,74 2,78 2,74
7,0 3,30 3,44 3,40 2,26 2,75 2,82 2,73 2,63
Среднее 2,98 3,02 3,08 2,30 2,52 2,49 2,55 2,50
Среднеспелый сорт
2,0 2,85 2,54 2,88 3,55 2,30 1,89 2,41 2,82
3,0 3,14 2,79 3,21 3,76 2,56 2,35 2,63 2,75
4,0 3,38 3,07 3,44 3,92 2,76 2,48 2,90 2,81
5,0 3,62 3,19 3,75 4,09 2,99 2,61 3,16 3,08
6,0 3,80 3,35 4,00 3,97 3,05 2,87 3,20 2,77
7,0 3,82 3,35 4,03 3,92 3,04 2,84 3,13 2,62
Среднее 3,44 3,05 3,55 3,87 2,78 2,51 2,90 2,81
Среднепоздний сорт
2,0 2,91 2,52 3,19 2,40 2,36 1,96 2,58 2,27
3,0 3,26 2,89 3,48 3,10 2,69 2,33 2,83 2,88
4,0 3,58 3,11 3,86 3,25 2,92 2,56 3,08 3,05
5,0 3,75 3,25 4,06 3,34 3,12 2,86 3,26 3,10
6,0 3,81 3,38 4,13 3,20 3,16 2,92 3,31 2,95
7,0 3,84 3,43 4,17 3,09 3,14 2,88 3,32 2,88
Среднее 3,52 3,10 3,82 3,06 2,90 2,59 3,06 2,86
НСР0,05 0,16 0,15 0,17 0,15 0,14 0,13 0,14 0,14
При размещении семенных посевов по пару среднеранний и среднеспелый сорта пшеницы достоверно повышали свою зерновую продуктивность лишь при повышении нормы высева до 5,0-6,0 млн всхожих зерен/га, среднепоздний - 5,0 млн/га; по зерновому предшественнику соответственно все три биотипа - до 5,0 млн/га. Тем не менее эти средние значения оптимальных норм высева должны уточняться в зависимости от
метеорологических условий года, срока посева, состояния плодородия поля, засоренности, влагообеспеченности и т.д. В связи с этим проведенная нами дифференциация оптимальных норм высева мягкой яровой пшеницы в зависимости от атмосферного увлажнения первой половины лета показала: в годы с засухами в июне - июле (ГТК = 0,42-0,67) для всех трех изучаемых биотипов мягкой пшеницы при размещении по пару и зерновому предшественнику оптимальная норма высева для получения высокой урожайности зерна - 5,0 млн всхожих зерен/га.
В годы, когда увлажнение июня - июля было близким к нормальному (ГТК = 0,87-1,04), при размещении по пару самой лучшей нормой высева для среднераннего и среднеспелого сортов пшеницы было 6,0 млн всхожих зерен/га, среднепозднего -5,0 млн/га; по зерновому предшественнику для всех сортов - 5,0 млн/га.
При избыточном увлажнении июня - июля (ГТК = 1,80) при посеве по обоим предшественникам у среднераннего и среднеспелого сортов оптимальной оказалась норма высева 5,0 млн вех. зерен/га, у среднепозднего - 4,0 млн/га. Снижение оптимальной нормы высева пшеницы в этих условиях, по сравнению с нормальным увлажнением первой половины лета, объясняется более высокой продуктивной кустистостью и сильным поражением растений бурой и стеблевой ржавчиной в загущенных посевах, особенно у среднепозднего сорта.
Обобщая полученные данные, можно сделать вывод: в среднем за годы исследований получение в южной лесостепи Западной Сибири высоких урожаев семян мягкой яровой пшеницы с высокими посевными качествами гарантировано при посеве семенных участков с нормой высева в интервале 5,0-6,0 млн/га. При размещении по пару для среднераннего и среднеспелого сортов пшеницы оптимальная норма высева 5,0-6,0 млн/га, для среднепозднего - 5,0 млн/га; по зерновому предшественнику для всех сортов - 5,0 млн/га.
В годы с практически нормальным увлажнением июня - июля (ГТК = 0,87-1,04) высокую семенную продуктивность при размещении по пару среднеранний и среднеспелый сорта пшеницы обеспечивали при норме высева 6,0 млн/га, среднепоздний -5,0 млн/га; по зерновому предшественнику все сорта - 5,0 млн/га.
В годы с засушливой погодой в июне - июле (ГТК = 0,42-0,67) наиболее высокую урожайность семян с высокими посевными качествами обеспечил посев сортов пшеницы всех групп спелости с нормой высева 5,0 млн/га при посеве как по пару, так и по зерновому предшественнику.
При избыточном увлажнении, независимо от предшественника, получение высокого урожая полноценных семян среднераннего и среднеспелого сортов пшеницы гарантировала норма высева 5,0 млн/га, среднепозднего - 4,0 млн/га.
Снижение оптимальной нормы высева пшеницы в этих условиях, по сравнению с нормальным увлажнением первой половины лета, объясняется более высокой продуктивной кустистостью и сильным поражением растений бурой и стеблевой ржавчиной в загущенных посевах, особенно у среднепозднего сорта.
Заключение
Таким образом, использование методов экспериментального мутагенеза, межму-тантных, мутантно-сортовых и аллоцитоплазматических скрещиваний позволило создать сорта и перспективные селекционные линии яровой мягкой пшеницы, которые адаптивны к условиям Западной Сибири и Северного Казахстана, способны формировать стабильную урожайность высококачественного зерна. Оценка сортов и селекционных линий по показателям экологической пластичности и стабильности урожайности подтвердила их приспособленность к условиям возделывания регионов. Особого внимания заслуживают сорта Катюша, Мелодия, Серебристая, сорта-стандарты Дуэт и Ом-
екая 35. Изучение реакции пшеницы на различные агротехнические приемы позволило установить, что в условиях южной лесостепи Западной Сибири оптимальные - сроки посева - с 7 по 15 мая, лучшие нормы высева - 4,5-5 млн всхожих зерен на га. Предпочтительным предшественником, обеспечивающим наибольшие прибавки урожайности зерна и получение высококачественных семян, является чистый пар.
1 2 2 2 1 N.A. Popolzukhina , P.V. Popolzukhin , А.А. Gaidar , Yu.Yu. Parshutkin , N.A. Yakunina ,
V.D. Vasilevskij2
'Omsk State Agrarian University named after P. A. Stolypin, Omsk 2Omsk Agrarian Scientific Center, Omsk
Adaptive varieties and agrotechnologies of spring soft wheat for Siberia
and Kazakhstan
The aim of the research was to create and evaluate varieties and promising lines of spring soft wheat for adaptability to the conditions of Western Siberia and Northern Kazakhstan, as well as to develop the main elements of the technology for obtaining high-quality seeds under the conditions of the West Siberian Region.
Field and laboratory experiments have been carried out since 1980 at Omsk Agrarian Scientific Center, the Novouralsky support point, Omsk State Agrarian University, the Research and Production Center for Grain Farming named after A.I. Baraev (settlement of Shortandy, Northern Kazakhstan). All analyzes, counts and observations were carried out in accordance with the methodology of the State Commission for Variety Testing of Agricultural Crops. Statistical data processing was carried out following B.A. Dospekhov, calculation of parameters of ecological plasticity and stability in line with the method by S. A. Eberhart and W. A. Rassell.
The use of biotechnological methods in breeding, including experimental mutagenesis, intermutant, mutant-varietal and allocytoplasmic crosses made it possible to create varieties of spring soft wheat that are adaptive to the conditions of Western Siberia and Northern Kazakhstan, capable of forming a stable yield of high-quality grain. These are the mid-early varieties Rosinka, Katyusha, and Omskaya Yubileinaya; the mid-season varieties Rosinka 2, Svetlanka, and Melodiya; and the middle late varieties Rosinka 3, Slavyanka Sibiri, Lavru-sha, Serebristaya, Voloshinka, and Omskaya zolotaya. They were included in the State Registers of Breeding Achievements of Russia and the Republic of Kazakhstan. The evaluation of varieties and breeding lines in terms of ecological plasticity and yield stability confirmed their adaptability to the conditions of cultivation of the regions, and gave the opportunity to identify the most favorable "ecological niches" for the created varieties and breeding lines. The study of the reaction of wheat to various agrotechnical methods made it possible to establish that the sowing dates from 7th to 15th May are optimal under the conditions of the southern forest-steppe of Western Siberia; the best seeding rates range between 4.5-5 million germinable grains per hectare. The preferred forecrop for high grain yields and high quality seeds is fallow.
Keywords: wheat, variety, mutant, yield, stability, plasticity, quality, agrotechnology.
Список литературы
1. Зезин H.H. Совершенствование организационно-экономического механизма системы селекции и семеноводства зерновых культур / H.H. Зезин, Н.В. Мальцев, И.В. Гусева // Труды Кубанского гос. аграрного ун-та. - № 3(54). - 2015. -С. 25-30.
2. Рутц Р. И. Селекция яровой мягкой пшеницы для условий Западно-Сибирского региона / Р.И. Рутц, H.A. Поползухина // Вестн. Рос. акад. с.-х. наук. - 2002. - № 6. - С. 34-35.
3. Поползухина H.A. Индуцированный мутагенез и гибридизация в решении проблемы качества зерна яровой мягкой пшеницы / H.A. Поползухина, Р.И. Рутц // Докл. Рос. акад. с.-х. наук. -2006.-№3,-С. 3-4.
References
1. Zezin N.N. Sovershenstvovanie organiza-cionno-ekonomicheskogo mekhanizma sistemy se-lekcii i semenovodstva zernovyh kul'tur / N.N. Zezin, N.V. Mal'cev, I.V. Guseva // Trudy Kubanskogo gos. agrarnogo un-ta. - № 3(54). - 2015. - S. 25-30.
2. Rutc R.I. Selekciya yarovoj myagkoj pshe-nicy dlya uslovij Zapadno-Sibirskogo regiona / R.I. Rutc, N.A. Popolzuhina // Vestn. Ros. akad. s.-h. nauk. - 2002. - № 6. - S. 34-35.
3. Popolzuhina N.A. Inducirovannyj mutage-nez i gibridizaciya v reshenii problemy kachestva zer-na yarovoj myagkoj pshenicy / N.A. Popolzuhina, RI. Rutc // Dokl. Ros. akad. s.-h. nauk. - 2006. - № 3. -S. 3-4.
4. Крупин П.Ю. Использование генетического потенциала многолетних дикорастущих злаков в селекционном улучшении пшеницы / П.Ю. Крупин, М.Г. Дивашук, Карлов // Сельскохозяйственная биология. - 2019. - № 1(142). - С. 29-36.
5. Mutagenic effect of fosphemide for induction of mutations of Hordeumvulgare L. and Linumu-sitatissimum L. / N.A. Borné et al // Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology (Plant Gen 2019). Abstracts. Eds. A.V. Kochetov, E.A. Salina ; Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. - 2019. -C. 49.
6. Бабкенов А.Т. Использование генетических ресурсов пшеницы мягкой яровой в условиях Северного Казахстана / А.Т. Бабкенов, С.А. Бабке-нова // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. - Т. 180. - № 4. - 2019. - С. 44-47.
7. Хромцов И.Ф. Селекция, семеноводство и совершенствование технологии возделывания зерновых культур - основные факторы стабилизации производства зерна в условиях импортозаме-щения / И.Ф. Храмцов, П.В. Поползухин, В. Д. Василевский // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2016. - № 59. - С. 390398.
8. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур: технологическая оценка зерновых, крупяных и зернобобовых культур. - М. : Госкомиссия по сортоиспытанию с.-х. культур, 1988. - 121 с.
9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов) /Б.А. Доспехов. -М. : Колос, 1985. -45 с.
10. Зыкин В А. Экологическая пластичность сельскохозяйственных растений (методика и оценка) / В.А. Зыкин, И.А. Белан, B.C. Юсов. -Уфа, 2011.-97 с.
11. Шмакова O.A. Адаптивность яровой мягкой пшеницы в условиях Среднего Приртышья : монография / O.A. Шмакова, H.A. Поползухина ; Рос. акад. с.-х. наук, Сиб. отд-ние, Сиб. науч,-исслед. ин-т сел. хоз-ва, Ом. гос. аграр. ун-т. -Омск : Изд-во ОмГАУ, 2008. - 126 с.
Поползухина Нина Алексеевна, д-р с.-х. наук, проф., Омский ГАУ, [email protected]; Поползухин Павел Вавилович, канд. с.-х. наук, Омский ГАУ, [email protected]; Гайдар Александр Анатольевич, канд. с.-х. наук, Омский аграрный научный центр; Паршуткин Юрий Юрьевич, Омский АНЦ, [email protected]; Якунина Надежда Анатольевна, канд. с.-х. наук, Омский ГАУ; Василевский Василий Дмитриевич, канд. с.-х. наук, Омский АНЦ, [email protected].
4. Krupin P.Yu. Ispol'zovanie geneticheskogo potenciala mnogoletnih dikorastushchih zlakov v se-lekcionnom uluchshenii pshenicy / P.Yu. Krupin, M.G. Divashuk, Karlov // Sel'skohozyajstvennaya biologiya. - 2019. - № 1(142). - S. 29-36.
5. Mutagenic effect of fosphemide for induction of mutations of Hordeumvulgare L. and Linumu-sitatissimum L. / N.A. Bomé et al // Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology (Plant Gen 2019). Abstracts. Eds. A.V. Kochetov, E.A. Salina ; Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. - 2019. -S. 49.
6. Babkenov A.T. Ispol'zovanie geneticheskih resursov pshenicy myagkoj yarovoj v usloviyah Se-vernogo Kazahstana / A.T. Babkenov, S.A. Babkenova // Trudy po prikladnoj botanike, genetike i selekcii. -T. 180. - № 4. - 2019. - S. 44-47.
7. Hramcov I.F. Selekciya, semenovodstvo i sovershenstvovanie tekhnologii vozdelyvaniya zer-novyh kul'tur - osnovnye faktory stabilizacii proiz-vodstva zerna v usloviyah importozameshcheniya / I.F. Hramcov, P.V. Popolzuhin, V.D. Vasilevskij // Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo un-iversiteta. - 2016. - № 59. - S. 390-398.
8. Metodika gosudarstvennogo sortoispytaniya sel'skohozyajstvennyh kul'tur: tekhnologicheskaya ocenka zernovyh, krupyanyh i zernobobovyh kul'tur. -M. : Goskomissiya po sortoispytaniyu s.-h. kul'tur, 1988.- 121 s.
9. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'tatov) / B.A. Dospekhov. - M. : Kolos, 1985. - 45 s.
10. Zykin V.A. Ekologicheskaya plastichnost' sel'skohozyajstvennyh rastenij (metodika i ocenka) / V.A. Zykin, I. A. Belan, V.S. Yusov. - Ufa, 2011. - 97 s.
11. Shmakova O.A. Adaptivnost' yarovoj myagkoj pshenicy v usloviyah Srednego Prirtysh'ya : mo-nografiya / O.A. Shmakova, N.A. Popolzuhina ; Ros. akad. s.-h. nauk, Sib. otd-nie, Sib. nauch.-issled. in-t sel. hoz-va, Om. gos. agrar. un-t. - Omsk : Izd-vo OmGAU, 2008. - 126 s.
Popolzukhina Nina Alekseevna, Doc. Agr. Sei., Prof., Omsk SAU, [email protected]; Po-polzukhin Pavel Vavilovich, Cand. Agr. Sei., Omsk SAU, [email protected]; Gajdar Alexandr Anatol'evich, Cand. Agr. Sei., Omsk ASC; Parshutkin Juriy Yur'evich, Omsk ASC, [email protected]; Jakunina Nadezhda Anatol'evna, Cand. Agr. Sei., Omsk SAU; Vasilevskij Vasily Dmitrievich, Cand. Agr. Sei., Omsk ASC, [email protected].
