CC BY
28
УДК 633.16:631.524.81:631.526.32
Продуктивность сортов и линий ярового голозерного ячменя
«о о
N
ш
S ^
ш и
ш ^
2
ш м
В.С. СИДОРЕНКО1, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией (е-mail:[email protected]) Д.В. НАУМКИН1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник В.И. МАЗАЛОВ2, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора В.А. КОСТРОМИЧЕВА1, научный сотрудник Ж.В. СТАРИКОВА1, научный сотрудник Ф.В. УХОВА1, младший научный сотрудник
1Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур, ул. Молодежная, 10, корп. 1, Стрелецкий, Орловский р-н, Орловская обл., 302502, Российская Федерация
2Шатиловская сельскохозяйственная опытная станция Всероссийского научно-исследовательского института зернобобовых и крупяных культур, Шатилово, Орловский р-н, Орловская обл., 303623, Российская Федерация
На полях севооборота селекционного центра ВНИИЗБК в 2013-2015 гг. проведены исследования по созданию и оценке новых форм голозерного ярового ячменя, сочетающих высокую продуктивность с повышенным качеством зерна, адаптированных к условиям северной части Центрально-Черноземного региона России. Предшественник - пар. Почвы -тёмно-серые лесные, среднесуглинистые, средне окультуренные. Материалом для исследований послужили 170 генотипов ячменя различного происхождения. Общая площадь делянки в конкурсном и экологическом сортоиспытании -16,5 м2, учетная - 15 м2, размещение -рендомизированное, повторность трехкратная. Перед посевом вносили 200 кг/га азофоски (Nt5Pt5KtJ. Посев осуществляли селекционной сеялкой СКС-6-10. Норма высева - 4,5 млн всхожих зерен/га. При создании новых голозерных генотипов ячменя немаловажную роль играет рек-курентный родитель. Голозерные формы, полученные на базе высокопродуктивного сортообразца, представляют ценный исходный материал, при скрещивании которого с пленчатым генотипом в F1 доминирует пленчатость. Создано 20 новых гибридных популяций ярового ячменя на основе высокопродуктивных генотипов, устойчивых к абиотическим факторам, и мутантных форм. Для селекции представляют интерес перспективные линии, отобранные по продуктивности колоса и
растений из гибридных популяций на основе голозерного сорта Hora (Нидерланды), а также крупнозерные двурядные формы со средней массой 1000 семян более 55 г. Использование новых уникальных реком-бинантных и мутантных форм голозерного ярового ячменя в формообразовательном процессе позволит более полно реализовать биологический потенциал культуры.
Ключевые слова: яровой ячмень голозерный, сорт, линия, продуктивность, селекция, генотип.
Для цитирования: Продуктивность сортов и линий ярового голозерного ячменя /В.С. Сидоренко, Д.В. Наумкин, В.И. Ма-залов, В.А. Костромичева, Ж.В. Старикова, Ф.В. Ухова//Земледелие. 2016. № 4. С. 36-38.
Ячмень выращивают в более чем 100 странах, при этом 75% производства приходится на Россию, Францию, Германию, Украину, Канаду, Австралию, Испанию, Турцию, Великобританию, США. Эта культура занимает четвертое место в мире по посевным площадям и валовым сборам зерна, после кукурузы, риса и пшеницы (табл. 1). Высевают ее на площади более 90 млн га.
водят в Центральном (5791,2 тыс. т), Приволжском (4745,7 тыс. т) и Южном (2491,6 тыс. т) федеральных округах (табл. 2). Самая высокая урожайность культуры (5,49 т/га) отмечена в Краснодарском крае, самая низкая (1,0 т/ га) - в Оренбургской обл. [2].
В Российской Федерации зерно ячменя используют не только на зернофураж, но и для изготовления круп, в пивоваренной промышленности, поэтому одни и те же сорта не могут удовлетворить все запросы потребителей.
В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию на территории РФ на 2016 г включено 44 сорта озимого и 224 - ярового ячменя, в том числе 4 голозерных сорта - Нудум 95, Омский голозерный 1, Омский голозерный 2, Оскар [3]. При этом сортимент ячменя, рекомендованного для возделывания в Центрально-Черноземном регионе, представляет собой плёнчатые сорта и не отличается морфологическим разнообразием. В этом плане актуально выявление форм, обладающих комплексом полезных агрономических признаков, что позволит значительно ускорить селекционную работу по созданию конкурентоспособных по урожайности голозерных генотипов культуры для возделывания в Центрально-Чернозёмном регионе, пригодных для получения крупы.
1. Мировое производство ячменя, тыс. т
Страна | 2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г.
Россия 16938 13952 15389 20444
Франция 8775 11347 10316 11770
Германия 8734 10391 10344 11563
Украина 9098 6936 7562 9046
Канада 7756 8012 10237 7119
Австралия 7995 8221 7472 9174
Испания 8287 5977 10058 6934
Великобритания 5494 5522 7092 6911
Турция 7600 7100 7900 6300
США 3392 4796 4683 3849
По данным ФАО средняя урожайность зерна ячменя в мире составляет 2,7 т/га, варьируя от 8,39 т/га (Бельгия) до 0,6 т/га (Марокко) [1].
Основные страны-импортеры ячменя, которые используют его преимущественно на кормовые цели -Саудовская Аравия (29% экспортируемого зерна), Иран, Сирия, Бельгия и Нидерланды [1].
В России ячмень занимает 8,89,3 млн га, что свидетельствует о важности его в зерновом балансе страны. При средней урожайности 2,13 т/га валовой сбор зерна этой культуры в 2015 г. составил 17545,9 тыс. т. Больше всего ячменя произ-
Голозерный ячмень - ценный источник качественного зерна. Благодаря снижению содержания клетчатки кормовая ценность таких форм, по сравнению с пленчатыми, значительно выше, хотя они менее продуктивны и обладают слабой адаптивностью [4]. Проблеме голозерных ячменей селекционеры СССР стали уделять внимание еще в тридцатые годы, когда на Карабалыкском ГСУ проходил испытание сорт Нудум 155. Однако только в 1977 г. был районирован сорт Голозерный 1. Большой недостаток голозерных ячменей - выпячивание центрального зародышевого корешка за пределы сферы поверхности зер-
2. Динамика производства ячменя в Российской Федерации
Показатель I 2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г 2015 г.
Посевная площадь, тыс. га 7881 8820 9019 9391 8885
Валовой сбор (после доработки), тыс. т 16938 113939 15357 20444 17546
Урожайность, т/га 2,20 1,82 1,92 2,27 2,13
новки, что приводит к травмированию зародыша при обмолоте. Селекционерам Карабалыкской СХОС удалось получить ряд линий, в значительной степени лишенных этого морфологического признака [5].
В последние годы работы по селекции голозерного ячменя проводят в Сибирском (Омск), Красноярском и Кемеровском НИИСХ, за рубежом - в Украине, Италии, Швейцарии, Китае, Индии [6].
Цель наших исследований - создание и оценка новых форм голозерного ярового ячменя, сочетающих высокую продуктивность с повышенным качеством зерна, устойчивостью к опасным болезням и вредителям, адаптированных к условиям северной части Центрально-Черноземного региона России.
Исследования проводили в 20132015 гг. Экспериментальные посевы размещали на полях севооборота селекционного центра ВНИИЗБК. Предшественник - пар. Почва -тёмно-серая лесная, среднесугли-нистая, средне окультуренная. Микрорельеф участка выровненный. По основным физико-химическим показателям почвы типичны для природно-экономической зоны. Пахотный и метровый слои почвы ха-растеризуются высокой водоудержи-вающей способностью (118 и 345 мм, соответственно). Возможные запасы доступной растениям влаги в слое 0-30 см составляют 88 мм, в метровом - 262 мм. Максимальная гигроскопическая влажность - 6,8-7,5% от массы почвы, влажность устойчивого завядания - 9,6-13,3%.
калия - 13,5 мг/100 г почвы (по Кирсанову), рНсол- 5,3 ед. (ГОСТ 2648385), гидролитическая кислотность -4,5 м экв/100 г почвы (ГОСТ 26212-84).
В 2013 г. среднемесячные температуры мая и июня (18,0°С и 19,8°С, соответственно) были выше средне-многолетней на 4,2°С и 3,0°С. Осадков в первой и второй декадах мая выпало в 6 раза менее обычного (5 мм против 30 мм по норме). Погодные условия в первой половине мая были засушливыми и способствовали ускоренному развитию ячменя. В июле количество осадков составило 61% от нормы, температурный режим отличался превышением средних показателей в первой декаде на 3,5°С и их понижением в третьей декаде на 2,3°С. ГТК по Селянинову за период вегетации ячменя составил 0,94.
В 2014 г. среднемесячная температура мая (16,9°С) превышала средне-многолетнюю на 3,1°С, количество осадков в первой и третьей декадах было в 2 и 3 раза больше обычного (91 мм против 37 мм по норме), что способствовало благоприятному развитию ярового ячменя. Осадки в июне составляли 83% от нормы на фоне снижения температуры воздуха во второй и третьей декадах июня на 2,8°С и 3,3°С, соответственно. В июле количество осадков было равно 25% от среднемноголетних значений, температурный режим отличался превышением нормы на 2,9°С, что обусловило ускоренное созревание растений и интенсивный налив зерна. ГТК был равен 0,70.
В 2015 г. среднемесячная температура мая (15,1°С) превышала средне-
тию яровых зерновых культур. В июне осадки выпадали неравномерно и составили 52% от нормы на фоне повышенной температуры воздуха - 18,4°С, или на 2,6°С больше среднемного-летнего значения. В июле и начале августа количество осадков составило около 70% от нормы, температурный режим отличался повышенными показателями - 19,5°С, что на 1,6°С больше среднемноголетней, особенно в конце июля и начале августа - выше на 2,3°С и 2,8°С. ГТК составил 0,83.
Материалом для исследований послужили 170 генотипов ячменя различного происхождения.
В конкурсном и экологическом сортоиспытании общая площадь делянки была равна 16,5 м2, учетная площадь - 15 м2. Размещение делянок в опыте рендомизированное, повторность трехкратная. Перед посевом внесли азофоску (Ы15Р15К15) в количестве 200 кг/га. Посев осуществляли селекционной сеялкой СКС-6-10. Норма высева - 4,5 млн всхожих зерен/га. Обработку посевов от сорняков проводили в фазу кущения гербицидом Секатор Турбо 0,1 л/га, для защиты растений от вредителей применяли Кинфос 0,25 л/га. Фенологические наблюдения, учет поражения болезнями, оценку фенотипической изменчивости количественных признаков проводили согласно методические указаниям по изучению мировой коллекции ячменя и овса [7]. Уборка - в фазе полного созревания селекционным малогабаритным комбайном БДМР0-130.
При создании новых голозерных генотипов ячменя немаловажную
3. Элементы структуры урожая лучших голозерных сортообразцов в селекционных питомниках, 2013-2015 гг.
Образец Длина колоса, см Масса колоса, г Количество зерен с колоса, шт. Масса зерна с колоса, г Масса зерна с подгонов, г Масса 1000 семян, г
Атаман (st.) 7,9 1,40 22,9 1,50 1,80 52,9
Нудум 12 9,5 1,54 21,1 1,25 2,47 59,1
Нудум 1 7,6 1,18 20,8 0,94 1,41 45,2
Hora х Атаман 9,2 1,40 20,4 1,16 1,93 56,6
Hora х Стрелецкий 57 9,2 1,52 20,9 1,20 2,03 57,2
Hora х (Атаман х Ассоль) 9,3 1,53 20,4 1,25 1,75 61,5
Hora х А-13 9,4 1,48 19,6 1,18 2,02 60,5
(Ассоль х Нудум) х Hora 10,0 1,64 26,7 1,31 3,45 49,1
Содержание гумуса - 4,89% (по Тюрину), легкогидролизуемого азота - 125 мг/кг почвы (по Кононовой), подвижного фосфора - 17,0 мг/100 г почвы (по Кирсанову), обменного
многолетнюю на 1,3°С, а в третьей декаде - на 4,8°С. Количество осадков в мае также было больше обычного (65 мм против 51 мм по норме), что способствовало благоприятному разви-
роль играет реккурентный родитель. Голозерные формы на основе высокопродуктивного сортообразца, представляют ценный исходный материал. При скрещивании их с
4. Характеристика лучших голозерных сортообразцов в контрольном питомнике, 2013-2015 гг.
Образец Высота растения, см Сухая масса растения, г Кустистость, шт./ раст.
Атаман (st) 62,8 0,80 1,5
Стрелецкий 57 70,6 1,36 2,9
Омский голозерный 1 (st.) 75,0 2,38 3,9
Нудум 10 (Ассоль х Нудум 1) 60,0 1,72 4,5
Нудум 11 (Нудум 1 х Стрелецкий 57) 55,3 0,90 2,8
Нудум 14 (Нудум12 х (Атаман х Ассоль) 82,4 2,21 3,1
Нудум 15 (Ассоль х Нудум) х Hora 70,8 2,43 3,5
СО (D 3 ü
(D
д
(D
5
(D
-Ь
О ^
О)
5. Элементы структуры урожая лучших сортообразцов в контрольном питомнике, 2013-2015 гг.
Сортообразец Длина колоса, см Масса колоса, г Количество зерен с колоса, шт. Масса зерна с колоса, г Масса 1000 семян, г
Атаман (st) 6,4 1,05 17,5 0,89 50,3
Стрелецкий 57 6,7 1,11 18,5 0,98 52,9
Омский голозерный 1 7,6 1,03 15,7 0,83 52,3
Нудум 10 6,4 1,02 16,7 0,80 47,7
Нудум 11 5,7 0,83 17,4 0,67 35,9
Нудум 14 8,4 1,37 19,5 1,10 56,3
Нудум 15 9,7 1,58 24,7 1,18 47,6
Ст. отклонение 0,9 0,13 1,7 0,12 2,8
пленчатым генотипом в Р1 наблюдается доминирование пленчатости. В результате проведенной гибридизации создано 20 новых гибридных популяций ярового ячменя на основе высокопродуктивных генотипов, устойчивых к абиотическим факторам, и мутантных форм.
В селекционном питомнике выявлены 5 новых константных голозерных
линий ярового ячменя, способных конкурировать с лучшими пленчатыми сортами. Анализ элементов структуры урожая позволил выявить ряд перспективных для дальнейшего отбора селекционных линий. Наиболее перспективны - голозерные формы, полученные с участием голозерного сорта Hora. Особого внимания заслуживают крупнозерные двурядные формы со средней массой 1000 семян более 55 г Разнонаправленные отборы по продуктивности колоса и растений из гибридной комбинации с участием сорта Hora указывают на значительные различия потомств по элементам структуры урожая (табл. 3).
Установлено, что высокой продуктивной кустистостью (4,5 шт./раст.) обладают растения линии Нудум 15 ((Ассоль х Нудум 1) х Hora); самым низкорослым (60 см) был сортоо-бразец Нудум 10 (Ассоль х Нудум 1) (табл. 4).
Самую высокую массу зерна с колоса (более 1,2 г) формировали растения гибридных популяций Нудум 15 и Нудум 14. Наименьшее количество пленчатых зерен установлено в от-«о борах из Нудум 14 - 1,75% и Нудум о 15 - 2,20%, что значительно меньше, чем у стандарта Омский голозерный £! 1 - 4,5%. Высокое содержание белек ка отмечено у голозерного образца | Нудум 14 (16% при величине этого показателя у пленчатого стандарта ® сорта Атаман 13,7%). По результатам S анализа можно выделить 3 образца $ голозерного ячменя: Нудум 12, Нудум
15, Нудум 14, которые сочетают высокую продуктивность с комплексом лучших показателей (табл. 5).
Наибольшая урожайность в конкурсном сортоиспытании голозерного ярового ячменя отмечена у селекционной линии Нудум 12 - 4,36 т/га, однако она несущественно (НСР = 0,32 т/га) превышала стандарт Омский голозерный (табл. 6).
Таким образом, во ВНИИЗБК впервые получены оригинальные рекомби-нантные голозерные сортообразцы ярового ячменя: Нудум 10, Нудум 11, Нудум 12, Нудум 14, Нудум 15, созданные на основе мутанта Нудум 1 и сорта Hora, использование которых в формообразовательном процессе позволит более полно реализовать биологический потенциал культуры.
Литература.
1. Download. FAOSTAT Domains. Food and agriculture organization of the united nations statistics division. URL: http:// www. faostat3.fao.org/download/Q/QC/E (дата обращения: 15.03 2016 ).
2. Валовые сборы и урожайность сельскохозяйственных культур по Российской Федерации в 2015 году. Часть 1. 2016 г. URL: http://www.gks.ru/wps/wcm/ connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/ publications/catalog/doc_1265196018516 / (дата обращения: 15.03 2016).
3. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в РФ, 2016 г URL: http://www. gossort.com/reg/main/485 (дата обращения: 5.03 2016)
4. Ходьков Л.Е., Агаева М.Г. Голозёрные и безостые ячмени. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1985. 135 с.
5. Грязнов А.А. Ячмень Карабалыкский (корм, крупа, пиво). Кустанай: Кустанай-ский печатный двор, 1996. 448 с.
6. Перспективы селекции голозерного ячменя и овса в Центральной России / В.С. Сидоренко, Д.В. Наумкин, В.А. Ко-стромичева, Ж.В. Старикова, Ф.В. Ухова // Зернобобовые и крупяные культуры. 2016. №1 (17). С. 78-83.
Productivity of Varieties and Lines of Naked Spring Barley
V.S. Sidorenko1, D.V. Naumkin1, V.I. Mazalov2 , V.A. Kostromicheva1, Zh.V. Starikova1, F.V. Uhova1
1All-Russian Research Institute of Legumes and Groat Crops, ul. Molodezhnaya, 10, corp. 1, pos. Streletskiy, Orlovskiy r-n, Orlovskaya obl., 302502, Russian Federation 2Shatilovsky Agricultural Experimental Station of the All-Russian Research Institute of Legumes and Groat Crops, pos. Shatilovo, Orlovskiy r-n, Orlovskaya obl., 303623, Russian Federation
Summary. The investigations on development and evaluation of new forms of naked spring barley, combining high productivity with increased grain quality, adapted for the conditions of the northern part of Central Chernozem region of Russia, were carried out on the fields of crop rotation of the breeding center of VNIIZBK in 2013-2015. The forecrop was fallow. Soils were dark gray forest ones, medium loamy, medium cultivated. The material for the research was 170 genotypes of barley of various origins. The total plot area in the competitive and ecological variety test was 16.5 m2; the accounting area was 15 m2; the distribution of variants was randomized; the replication was triple. Before sowing 200 kg/ha of azophoska (N15P15K15) were applied. Sowing was carried out by a breeding seederSKS-6-10. Sowing rate was4.5 m germinating seeds/hectare. At the development of new naked genotypes of barley a recurrent parent plays an important role. Naked forms, bred on the basis of highly productive variety sample, represent valuable source material. At their crossing with chaffy genotype in F1 domination of hoodness is observed. Twenty new hybrid populations of spring barley on the basis of highly productive genotypes resistant to abiotic factors, and mutant forms were developed. Perspective lines which were selected on ear and plant productivity from hybrid populations, created on the basis of naked variety Hora (Netherlands), as well as large-grain two-row forms with the average 1000 seed weight more than 55 g are of interest for breeding. Use of new unique recombinant and mutant forms of naked spring in the form-building process will allow more fully realizing of biological potential of the crop.
Keywords: naked spring barley, variety, line, productivity, breeding, genotype.
Author details: V.S. Sidorenko, Cand. Sc. (Agr.), director of breeding center, head of laboratory (e-mail: [email protected]. ru); D.V. Naumkin, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; V.I. Mazalov, Cand. Sc. (Agr.), deputy director; V.A. Kostromicheva, research fellow; Zh.V. Starikova, research fellow; F.V. Uhova, junior research fellow.
For citation: Sidorenko V.S., Naumkin D.V., MazalovV.I., Kostromicheva V.A., Starikova Zh.V., Uhova F.V. Productivity of Varieties and Lines of Naked Spring Barley. Zemledelie. 2016. № 4. Pp. 36-38 (In Russ.).
6. Характеристика перспективного сорта голозерного ячменя Нудум 12
Сортообразец Урожайность, т/га Кустистость шт./раст. Высота, см Масса зерна с растения, г Масса 1000 семян, г
Омский голозерный (st) 4,31 2,5 75 2,15 49,1
Нудум 12 4,36 2,5 68 2,22 52,3
НСР 05 0,32
