Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биологические особенности, продуктивность и качество зерна сортов яровой твердой пшеницы (Triticum durum Desf) в условиях Нижнего Поволжья

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Биологические особенности, продуктивность и качество зерна сортов яровой твердой пшеницы (Triticum durum Desf) в условиях Нижнего Поволжья"

005015173

ГОРБАНЬ ОЛЬГА ИВАНОВНА

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ (Triticum durum Desf) В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 2 MAP 2012

Саратов-2012

005015173

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук

чл.- корр. РАСХН_

Васильчук Николай Сергеевич

Официальные оппоненты: Крупнов Василий Ананьевич

доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории генетики и цитологии ГНУ НИИСХ Юго-Востока

Орлова Нина Семеновна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры растениеводства, селекции и генетики ФГБОУ ВПО Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное научное

учреждение «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы «Россорго»

Защита диссертации состоится «Се~1> марта 2012 г. в <7у часов на заседании диссертационного совета Д 006.050.01 при Государственном научном учреждении Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу : 410010 г. Саратов, улица Тулайкова 7, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Государственного научного учреждения Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока Российской академии сельскохозяйственных наук.

Автореферат разослан февраля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

Демакина Ирина Игоревна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Яровая твердая пшеница (Triticum durum Desf.) является сырьем для производства высококачественных макаронных и кондитерских изделий, крупы и продуктов детского питания. Пшцевая ценность макаронных изделий определяется содержанием необходимых для питания веществ, прежде всего белков (незаменимых аминокислот), минеральных (зольных) веществ, витаминов и их способностью усваиваться организмом.

Саратовская область - одна из оптимальных по биоклиматическому потенциалу районов, где можно стабильно получать зерно высокого качества. Однако, особенности биологии твердой пшеницы затрудняют выведение сортов, способных давать более высокие урожаи в засушливые годы. Известно, что яровая твердая шпеница требовательна к условиям выращивания, особенно к уровню влагообеспеченности. Очень чувствительны к засухе и жаре у нее ткани и части растения, находящиеся в состоянии активного роста, то есть деления и растяжения клеток. Высокая продуктивность и высокое качество зерна трудно сочетаются в одном генотипе, а некоторые их показатели находятся в прямой противоположности друг с другом. Урожай зерна и его качество создаются в результате интегрального развития всех органов растения. Чтобы отобрать формы, наиболее ценные для использования в качестве исходного материала, требуется комплексная оценка сортов пшеницы и селекционная проработка отдельных признаков. Для успешного решения этой задачи необходимо глубокое понимание биолого-химических закономерностей, лежащих в основе высокой продуктивности яровой твердой пшеницы. Вопрос повышения продуктивности яровой твердой пшеницы в засушливые годы на сегодняшний день остается открытым и подлежит тщательной проработке. Изучение закономерностей роста и развития корневой системы и выявление ее связи с продуктивностью является одной из мер, направленных на поиск путей повышения урожайности яровой твердой пшеницы в засушливые годы.

Цель исследований. Цель исследований - изучить биологические особенности, продуктивность и качество зерна сортов яровой твердой пшеницы (Triticum durum Desf.) в сравнении с сортами яровой мягкой пшеницей (Triticum aestivum L) в связи с развитием корневой системы.

Задачн исследований:

1. Оценить сорта яровой твердой и яровой мягкой пшеницы по развитию корневой системы.

2. Определить корреляционные связи числа корней разных типов (зародышевых, колеоптильных, узловых) с цродукгавностью и качеством зерна.

3. Изучить накопление биомассы в растениях сортов твердой и мягкой пшеницы.

4. Выделить сорта - источники для использования в селекции яровой твердой пшеницы на урожайность и качество зерна в условиях Нижнего Поволжья.

Научная новизна.

Впервые у сортов яровой твердой и яровой мягкой пшеницы разного эколого -географического происхождения изучены темпы заложения и степень развития зародышевых, колеоптильных, узловых корней. Определены корреляционные связи корневой системы с продуктивностью и качеством зерна.

Выявлены сорта - источники по лучшему развитию корневой системы, которые способны обеспечить растения необходимыми питательными веществами в острозасушливые годы.

Впервые было установлено, что на 10-й день после начала появления шильца пятого листа число колеоптильных корней продолжало достоверно увеличиваться среди сортов яровой твердой и яровой мягкой пшеницы.

Лабораторный опьгт с 16-ти дневными проростками показал, что доля массы корней в общей массе проростка у яровой твердой пшеницы выше, чем доля массы корней у яровой мягкой пшеницы.

Установлено, что число узловых корней продолжает увеличиваться и после фазы колошения.

Изучено накопление биомассы в органах растений яровой твердой и яровой мягкой пшеницы, накопление азота у яровой твердой пшеницы.

Практическая значимость.

В результате изучения сортов яровой твердой пшеницы разного эколого -географического происхождения выделен ценный исходный материал для селекции в условиях Нижнего Поволжья.

Для повышения урожайности зерна в качестве родительских форм в скрещиваниях можно использовать сорта: Новодонская, Краснокупса 10, Валентина. Для увеличения на!уры зерна предлагается использовать сорт Краснокутка 10, для повышения содержания кароганоидов в зерне - сорт Саратовская золотистая и линию Д-2043, для увеличения содержания беяка в зерне - сорт Медора и От rabi 5, для повышения массы 1000 зерен -сорт Валентина.

Выявлены сорта с хорошим развитием корневой системы, которые способны обеспечить растения необходимыми питательными веществами в острозасушливые годы такие, как Харьковская 23, Валентина.

Личный вклад автора. Исследования, наблюдения, анализы проведены автором диссертации самостоятельно. Диссертация автором написана самостоятельно.

_Автор выражает искреннюю благодарность чл.-корр. РАСХН, д.с.-х.н.

| Н.С.Васильчуку [, профессору, д.б.н. [ В.А.Кумакову |, сотрудникам лабораторий: физиологии растений, селекции и семеноводства яровой твердой пшеницы, качества зерна, массовых анализов, вычислительному центру ГНУ НИИСХ Юго-Востока.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оценка сортов яровой твердой и яровой мягкой пшеницы по развитию корневой системы.

2. Корреляционные связи числа корней разных типов (зародышевых, колеоптильных, узловых) с продуктивностью и качеством зерна.

3. Накопление биомассы в растениях сортов яровой твердой и яровой мягкой пшеницы.

4. Урожайность и качество зерна у сортов яровой твердой и яровой мягкой пшеницы.

Апробации работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на V Всероссийской научно-практической конференции «Селекция и семеноводство полевых культур» Пенза, 2001 год, на международной конференции «Актуальные вопросы экологической физиологии растений в XXI веке» Сыктывкар, Республика Коми, Россия, 1 - 6 октября 2001 год. На защиту выносятся результаты исследований, проведенные автором с 1998 по 2000 годы включительно.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ: 10 научных работ, в том числе 4 - в реферируемых журналах по списку ВАК, 1 авторское свидетельство, 1 патент на сорт яровой твердой пшеницы Аннушка.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, рекомендаций для практической селекции и биологии, списка литературы и приложения. Текст изложен на 187 страницах, иллюстрирован 8 фотографиями и 55 таблицами. Список литературы насчитывает 188 источников, в том числе 17 на иностранном языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО

ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ, ОЦЕНКА КОНЕЧНОЙ ПРОДУКЦИИ

ЗЕРНА ЯРОВОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ ( обзор литературы)

Дан анализ отечественной и зарубежной литературы по вопросам: биологических особенностей, засухоустойчивости, развития корневой системы, формирования урожая, распределения биомассы и азота между органами растений разных генотипов, качества зерна яровой твердой и яровой мягкой пшеницы.

2. АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Место и условия проведения исследований

Исследования проводились в ГНУ НИИСХ Юго-Востока. Полевые опыты закладывались на полях пристанционного севооборота ГНУ НИИСХ Юго-Востока в 1998-2000 гг. (г. Саратов).

По среднемноголетним данным число лет с засухами, интенсивность которых вызывает стресс у растений, в Саратове составляет 50 %. Как правило, к моменту колошения яровой тпеницы обычно возрастает напряжение метеорологических факторов - запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы снижается до 40 мм и ниже, дефицит влажности воздуха усиливается и достигает более 20 мб, что свидетельствует о сочетании почвенной и атмосферной засух.

Агроклиматические условия острозасушливого 1998 года были крайне неблагоприятные для возделывания яровой пшеницы. Весна - холодная, затяжная с хорошими осадками в 1-ой половине и резким дефицитом во 2-ой половине апреля и мая. Лето - необычно жаркое и сухое, с продолжительными периодами без дождей и низкой относительной влажностью воздуха. Засуха резко повлияла на развитие растений и формирование урожая.

Год 1999 бьи засушливым, неблагоприятным для произрастания яровой пшеницы. Отрицательное влияние оказала ранняя засуха с резким нарастанием температур.

Агроклиматические условия 2000 года были благоприятными для роста яровой пшеницы в течение большей части вегетации.

2.2. Объекты исследований

Объектами исследований послужили 25 сортов яровой твердой пшеницы разного эколого-географического происхождения: Гордеиформе 432, Саратовская 57, Саратовская 59, Саратовская золотистая, Людмила, Валентина, Ник, линия Д-2043, Мелянопус 69, Меляноцус 26, Краснокугка 6, Краснокупса 10, Безенчукская 139, Безенчукская 182, Безенчукский янтарь, Харьковская 46, Харьковская 23, Светлана, Новодонская, Оренбургская 10, Алтайская нива, Алмаз, Медора, От гаЫ 5, ВеШ1 2; 5 сортов яровой мягкой пшеницы: Лютесценс 62, Альбидум 43, Саратовская 29, Саратовская 62, Прохоровка.

2.3. Методы исследований

Исследования проводились на полях пристанционного севооборота ГНУ НИИСХ Юго-Востока. Семянной материал высевался сеялкой ССФК-7. Норма высева 4 млн. семян / га. Размещение вариантов опыта бьшо проведено в соответствии с методом рендомизации (Доспехов Б.А., 1985). Делянки семирадковые: длина 5 м, ширина 1,05 м, междурядие 15 см; общая площадь одной делянки 5,25 м2; учетная площадь одной делянки 4,2 м2; повторность 4-х кратная. Во все годы исследований предшественником был чистый пар.

Фенологические наблюдения, учет фаз: всходы, кущение, колошение, восковая и

полная спелость проводились по общепринятой методике Госкомиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений, 1995 г.

Морфологический анализ растений проводился в соответствии с методикой (Кумакова В.А., 1985): учитывалась общая и продуктивная кустистость; измерялась высота растений главного побега в фазе полной спелости, длина верхнего междоузлия; учитывалось число всех междоузлий. Учет проводился на 25-ти растениях с каждой из 4-х повторностей.

Продуктивная влага почвы определялась в метровом слое почвы термовесовым методом (ГОСТ 20915-75, ГОСТ 28268-89). Почву бурили в 3-х повторностях буром Качин ского в фазах: всходы, колошение.

Учитывалось число и сроки появления зародышевых, колеоптильных, узловых корней в полевом опыте в момент появления шильца пятого листа, в фазе колошения и полной спелости (анализировалось по 25 растений с каждой из 4-х повторностей). Проводилась откопка корней, отмывка корней осуществлялась под проточной водой.

Первичная корневая система на ранних этапах развития растений изучалась в лабораторном опыте (водная культура). Подсчитывало«, число зародышевых и колеоптильных корней, определялось соотношение надземной массы растений с массой корней в сухом состоянии (Кумаков В .А., 1985).

В фазу колошения учитывалась общая биомасса главного побега, масса колоса, масса листьев и стебля главного побега. В фазе полной спелости был проведен тот же учет и кроме того, учитывалась масса зерна главного побега. Учет биомассы проводился на 25-ти растениях с каждой из 4-х повторностей.

Определялся уборочный индекс (УИ) и коэффициент реализации колоса (КРК) по методике (Кумаков В. А, 1985).

Подсчитывалась выживаемость растений на площади 0,5 м2.

Проводился учет урожая и его структуры в пробном снопе по схеме лаборатории селекции и семеноводства яровой твердой пшеницы ГНУ НИИСХ Юго-Востока по главному побегу: число колосьев, число колосков, число зерен в колосе, число зерен в колоске, масса зерна с колоса, масса 1000 зерен, длина колоса, высота растений.

Учет болезней:

Проводилась оценка устойчивости к мучнистой росе (Erysiphe graminis D.C. f. tritici Em. Marchai) растений пшеницы по 9-балльной шкале (Saari Е.Е. и Prescott J.M., 1975). Поражение бурой листовой ржавчиной (Puccinia recóndita Rob. ex. Desm. f. tritici Eriks.) оценивалось по шкале (Peterson R.F., Campbell A.B., Hannah A.E., 1948). Поражение пятнистостями (Pyrenophora Iritici-nepentis (Died) Drechs, Septoria tritici Rob. ex. Desm.) определялось используя шкалу (Saari E.E. и Prescott J.M., 1975). Проводился учет поражения пыльной головней (Ustilago tritici (Pers) Jens) колосьев растений пшеницы на делянках площадью 4,2 м2 (по методика Кравченко В.И., 1987). Оценка на устойчивость к вирусным болезням: полосатая мозаика пшеницы (Wheat streak mosaic virus), хлорогичная полосатая мозаика пшеницы (Wheat chlorotic streak virus) проводилась по 4-балльной шкале (Развязкина Г.М., 1965).

Качество зерна и продуктов его переработки:

Сгекловидность зерна яровой твердой и мягкой пшеницы определялось по ГОСТу 10987-76, на фаринотоме (Комаров В.И, 1976).

Масса 1000 зерен определялась по ГОСТу 10842-89, на счепчике CCA - 2М.

Натура зерна определялась на микропурке, разработанной в Сибирском НИИСХ (Синицын С.С., Корчмарек Г.А., Нетунаева И.Ф., 1968; Синицын С.С., Лакс-Корчмарек Г.А., Нетунаева И.Ф., Зыкина K.M., 1969).

Содержание каротиноидов в шроте и муке определялось путем их экстрагирования сатурированным Н-бутанолом и последующим фогокшориметрированием этого раствора при длине волны 440-450 нм. (Баславская С.С, Трубецкова О.М., 1964; Плеппсов Б.П, 1968).

Содержание белка в зерне определялось по методу Къельдаля на приборе «Кельтек» в лаборатории массовых анализов ГНУ НИИСХ Юіо-Востока (Данилова Е.А., Ротенбург Т.М., 1965; Беркутова Н.С., 1991).

Содержание сырой клейковины определялось стандартным методом ГОСТ 13586.168 (Беркутова Н.С., 1991).

Число падения определялось по методу Хагберга-Пертена на приборе Falling Number-1600 (Hagberg S„ 1961; Perten H, 1964).

Качество крупки. Индекс желтизны муки и крупки определялся на приборе Spekol-10 (Васильчук Н.С, Касатов В.И., Ишина Г.Ф. и др., 1989).

Определялись реологические свойства теста из семолины твердой пшеницы и из муки мягкой пшеницы на миксографе (Васильчук Н.С., 1994).

Качество сырой клейковины оценивалось на приборе ИДК-1, ГОСТ 13586.1-68 (Беркутова Н.С., 1991), а также, методом SDS-седиментации (Бебякин В.М., Бунтина М.В., Васильчук Н.С., 1987; Бебякин В.М, Бунтина М.В., Васильчук Н.С., 1987; Васильчук Н.С., Парпгакова Т.М., 1987).

Изготовление спагетти и оценка кулинарных достоинств:

Семолину получали на мельнице «Квадрумат-Юниор». Замес теста проводился в тестомесилке ТЛ1-75. Спагетти изготавливали на лабораторном прессе ПСЛ-13 (Васильчук Н.С., 1999). Режим сушки - температура воздуха 40°С, относительная влажность воздуха 80%. Цвет сухих спагетти оценивался визуально по 9-ти бальной шкале. Режим варки: спагетти варили на водяной бане в течение 12-ти минут. Промывали их дистиллированной водой в количестве 10 мл. Охлаждали спагетти на фильтровальной бумаге в течение 2,5 мин. Определяли коэффициент развариваемости. Определяли сухой остаток. Усилие перекуса и прочность спагетти измерялись на приборе ИПС-1 и ИПС-2 (Васильчук Н.С., 1999).

Цвет лепешки определяли визуально по 9-ти бальной оценке (Комаров В.И., 1976).

Содержание азота в растениях пшеницы определялось по методу Къельдаля на приборе «Кеяьтек» в лаборатории массовых анализов в ГНУ НИИСХ Юго-Востока (Данилова Е.А., Ротенбург Т.М., 1965).

Данные, полученные в результате опытов, были статистически обработаны в вычислительном центре ГНУ НИИСХ Юго-Востока, по методу дисперсионного и регрессионного анализа (Доспехов Б.А., 1985).

Примечание: данные в тексте и таблицах со звездочками

* - значимо на 5%-ном уровне, ** - значимо на 1%-ном уровне.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3. РОЛЬ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ В ФОРМИРОВАНИИ УРОЖАЯ

3.1. Запас влаги в почве

Обеспеченность пшеницы водой относится к числу главнейших факторов, определяющих состояние посевов и урожай пшеницы.

Зародышевые корни в 1998 году использовали влаїу из слоя почвы (0-100 см) в количестве 100,7 мм. Вторичная корневая система была очень слабой, урожай формировался в основном за счет первичной корневой системы.

В 1999 году растения сформировали первичную и вторичную корневую систему. Они использовали почвенные запасы влаги и осадки, но основная доля урожая формировалась за счет влаги из почвенных запасов.

В 2000 году за счет осадков, выпавших в июне, запасы влаги в почве пополнились, растения сформировали мощную первичную и вторичную корневую систему.

3.2. Зародышевые корни

Важным признаком, определяющим урожайность сортов в районах с недостаточным увлажнением, является степень развития корневой системы.

Определялось в динамике число корней разных типов у 25-ти сортов яровой твердой и 5-ти сортов яровой мягкой пшеницы. По числу зародышевых корней, которое мало менялось по годам, существенных различий между твердой и мягкой пшеницей не было обнаружено. Их число у обоих видов пшеницы в среднем за три года составило 4,9 корня на одно растение. Данные, полученные в результате лабораторного опьгга (в водной культуре), хорошо согласуются с полевым опытом в том, что различий по числу зародышевых корней между яровой твердой и яровой мягкой пшеницей нет. Так, в водной культуре число зародышевых корней у обоих видов пшеницы составило 5,1 шт. на одно растение (Васильчук Н.С., Горбань О.И., Кумаков В.А., 2001). В острозасушливом 1998 году у обоих видов пшеницы в полевом опыте наблюдалась тенденция снижения числа

зародышевых корней.

В процессе селекции у новых сортов яровой твердой пшеницы НИИСХ Юп>-Востока увеличилось число зародышевых корней. Так, в среднем за три года наблюдений в полевом опыте число зародышевых корней увеличилось с 4,7 шт. у стародавнего сорта Гордеиформе 432 до 5,2 у линии Д-2043, у сортов Людмила, Валентина, Ник их число составило 5,0 шт. на одно растение (табл. 1.).

Таблица 1.

Число зародышевых корней у сортов яровой твердой пшеницы в 1998-2000 гг._

Название сортов Число зародышевых корней, иг.

1998г. 199г. 2000г. среднее

Гордеиформе 432 (S0 4,5 4,7 5,0 4,7

4,7 4,9 5,0 4,9

Саратовская 59 4,6 5,1 5,0 4,9

Саратовская золотистая 4,6 5,2 5,0 4,9

5,0 5,1 5,0 5,0

4,9 5,2 5,0 5,0

Ник 4,8 5,2 5,0 5,0

Д-2043 5,0 5,6 5,0 . 5,2

4,5 5,0 5,0 4,8

4,5 4,9 5,0 4,8

Краснокутка б 5,0 5,0 5,0 5,0

Краснохупса 10 5,0 4,7 5,0 4,9

Безенчукская 139 4,6 5,1 5,0 4,9

Безенчукская 182 4,8 4,8 5,0 4¿»

Безенчукский янтарь 4,7 5,2 5,0 5,0

Харьковская 46 5,0 5,1 5,0 5,0

5,2 4,9 5,0 5,0

Светлана 4,7 5,0 5,0 4,9

Новодонская 4,7 5,0 5,0 _ .. 4,9

Оренбургская 10 5,0 4,9 5,0 5,0

Алтайская rama 4,7 5,0 5,0 . 4,9

Алмаз 5,0 5,4 5,0 V

Мед opa 4,8 4,9 5,0 4,9

От rabi-5 4,6 5,0 5,0 4,9

Be!ikh-2 4,8 5,2 5,0 5,0

Среднее 4,8 5,0 5,0 4,9

НСР„„ 0,4 0,6 0,03 0,3

FijaKT. 1,90« 0,78 2,47« 132

Полученные данные в результате лабораторного опьгга (в водной культуре) хорошо согласуются с данными полевого опыта и свидетельствуют об увеличении числа

зародышевых корней у новых сортов селекции НИИСХ Юго-Востока. В юдной культуре у сорта Гордеиформе 432 их число составило 5,0 шт., у Людмилы и Ник - 5,3 шт.

Между числом зародышевых корней и урожайностью зерна в 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы была выявлена достоверная корреляционная связь г= 0,50*, в 1999 году у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г= 0,73*. В 1998 году между массой (стебля с листьями) в фазе колошения и числом зародышевых корней выявлена достоверная отрицательная корреляционная связь г = -0,93*, между числом зародышевых корней и массой стебля г = - 0,89*. У яровой твердой пшеницы НИИСХ Юго-Востока в 1998 году между массой (соломиной с листьями) в фазе полной спелости и числом зародышевых корней г .= -0,83*; между числом зародышевых корней и массой зерна с колоса г = 0,84**; в 1999 году между массой 1000 зерен и числом зародышевых корней у яровой твердой пшеницы НИИСХ Юго-Востока г = 0,74», в 1998 году между числом зародышевых корней и числом дней от всходов до колошения г =-0,71*.

Между содержанием каротиноидов в зерне и числом зародышевых корней в 1998 году у яровой мягкой пшеницы была выявлена достоверная отрицательная связь г = - 0,94*, в 1999 году у яровой твердой пшеницы г = 0,50*.

Между числом зародышевых корней и показателем качества клейковины (808-седиментации) в 1999 году у сортов яровой твердой пшеницы г = 0,57**, а у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г = 0,72*.

3.3. Колеоптильные корни

По числу колеоптилыплх корней не обнаружено достоверных различий между мягкой и твердой пшеницей. В среднем за 1998-2000 гг. у яровой твердой пшеницы их число составило 1,4 шт., у яровой мягкой - 1,3 шт. В водной кулмуре в среднем за 19981999 гг. у сортов яровой твердой пшеницы образовалось 1,6 шт. корней, у яровой мягкой - 1,2 шт. В полевом опыте достоверными были различия среди сортов яровой твердой пшеницы в 1998 году, так у сорта Гордеиформе 432 образовалось 0,7 корня, у линии Д-2043 - 1,7 корня. В процессе селекции сортов яровой твердой пшеницы НИИСХ Юго-Востока в полевом опыте число колеошильных корней достоверно увеличилось с 1,1 у сорта Гордеиформе 432 до 1,4 - 1,7 корня у новых сортов в среднем за 1998-2000 гг. (ОогЬап ОХ, УаявИйЬоик Ы.Б., Китакоу УА, 2001). В лабораторном опыте в водной культуре в среднем за два года их число увеличилось с 1,4 корня у Гордеиформе 432 до 1,5 — 2,1 корпя у новых сортов. В водной культуре по числу колеоптяльных корней были выявлены достоверные различия (проростки из семян урожая 1999 года) среди сортов яровой твердой пшеницы, среди сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока и среди сортов яровой мягкой пшеницы.

Было установлено, что на десятый день после появления шильца пятого листа число колеоптидьных корней продолжало достоверно увеличиваться. Так, например, среди сортов яровой твердой пшеницы у сорта Краснокупса 10, Оренбургская 10 их число увеличилось на 1,2 корня. Среди сортов яровой мягкой пшеницы у сорта Саратовская 29 и Саратовская 62 число колеоптяльных корней увеличилось на 1,1 корня.

В среднем за три года исследований у яровой твердой, у яровой мягкой и у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока число колеошильных корней увеличилось на 0,8 штук.

Доля массы корней в общей массе растения (проростка) в среднем за 1998 -1999 гг. у яровой твердой пшеницы была выше (33,39 %), чем у яровой мягкой (28,04 %) (Васильчук Н.С., Горбань О.И., Кумаков В.А, 2001; Уабэ^сЬоик К.Б., воЛап О.1., Китакоу УА, 2001).

В 1998 году в водной культуре существенными были различия у сортов яровой мягкой пшеницы по массе корней, массе надземной части проростка, по общей массе проростка и по доле массы корней из общей массы. В 1999 году у яровой твердой пшеницы в этом же опыте достоверными были различия по тем же показателям, у яровой мягкой в 1999 году по массе корней.

У сортов яровой твердой пшеницы в момент появления шильца пятого листа в 2000 году между числом колеошильных корней и числом узловых корней коэффициент корреляции был равным 0,49*.

Между массой стебля в фазе колошения и числом колеошильных корней у сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока в 2000 году г = -0,72*. Между числом кшеопетильных корней и массой (соломина с листьями) в фазе полной спелости у сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока в 1999 году г = 0,75*, в 2000 году у мягкой пшеницы г = 0,%**. Между числом колеошильных корней и массой колоса в фазе полной спелости у сортов яровой твердой пшеницы г = 0,49* в 1999 году. У яровой твердой пшеницы между числом колеошильных корней и массой зерна с колоса в 2000 году г = 0,41* между показателем ИДК-1 и числом колеоптильных корней в 1999 году г = -0,46*.

В 1999 году у твердой пшеницы между содержанием каротиноидов в зерне и количеством колеошильных корней г =0,42* между содержанием каротаноидов в зерне и первичной корневой системы (зародышевые + колеоптильные) г =0,55*.

В 1999 году у яровой твердой пшеницы между числом колеоптильных корней и показателем SDS-седиментации г =0,53**, а у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока в 2000 году г =0,79*. Между первичной корневой системы (зародышевые + колеоптильные) и показателем SDS-седиментации в 1999 году у. яровой твердой пшеницы г=0,67**, а у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г =0,82*.

3.4. Узловые корни

В момент появления шильца пятого листа число узловых корней в среднем за три года исследований у яровой твердой пшеницы составило - 3,0 корня у яровой мягкой -2,6 корня. В фазе колошения у яровой твердой пшеницы узловых корней было 4,7 шт., у яровой мягкой пшеницы - 4,6 шт. Так, в фазе полной спелости у яровой твердой их число составило 5,8 пгг, у яровой мягкой - 5,9 шт. на одно растение.

Во все годы исследований у обоих видов пшеницы наблюдалось увеличение числа узловых корней от момента появления шильца пятого листа до фазы полной спелости.

Ранее считалось, что новообразование узловых корней при благоприятных условиях заканчивается в фазу колошения пшеницы (Кумаков В.А, Чернов В.К, Кузьмина K.M., Андреева А.Ф., 1998).

Наблюдения 1998-2000 гг. показали, что узловые корни продолжали образовываться и после фазы колошения (от фазы колошения до полной спелости зерна), их число увеличилось у твердой пшеницы на 1,1 шт., у мягкой - на 13 шт. В фазе колошения у сортов яровой твердой пшеницы отмечались значимые сортовые различия во все годы исследований по числу узловых корней (табл. 2).

Сортовые различия по числу узловых корней наблюдались во всех фазах и годах у сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока, кроме 1998 года в момент появления шильца пятого листа и полной спелости. И в среднем за три года в момент появления шильца пятого листа наименьшее число узловых корней образовалось у сортов Гордеиформе 432, Мелянопус 69, Краснокугка 6 - 2,5 корня, наибольшее их число образовалось у сорта Харьковская 23-3,8 корня.

В фазе колошения во все годы были выявлены достоверные различия среди сортов яровой твердой пшеницы. В 1998 году в фазе колошения минимальное число узловых корней образовалось у сорта Харьковская 46-1,6 шт., максимальное у сорта Харьковская 23 - 3,5 шт.; в 1999 году наименьшее их число образовалось у сорта Мелянопус 69 - 2,7 шт, наибольшее у сортов Валентина, Харьковская 23 - 5,9 шт.

В фазе полной спелости среди сортов яровой твердой пшеницы по числу узловых корней достоверные различия были выявлены в 1999 и 2000 гг.

Сорт Харьковская 23 отличается стабильностью по признаку число узловых корней, у него образовывалось повышенное число узловых корней во все годы исследований. Этот факт говорит о том, что признак число узловых корней у сорта

Харьковская 23 генетически обусловлен. В острозасушливом 1998 году сорт Харьковская 23 имел наибольшее число и зародышевых корней - 5,2 шт. Следует отметить, что в среднем за три года исследований наибольшее число узловых корней образовалось у сорта Харьковская 23-6,5 корня, у сортов Ник и Валентина - 6,4 корня, у От гаЫ 5 - 6,2 корня.

Таблица 2.

Число узловых корней по фазам вегетации у сортов яровой твердой _пшеницы в 1998-2000 гг._

Число узловых корней, пгг. в фазах:

Название сортов в момент появления шильца пятого листа колошение полной спелости

1998 г. 1999 г. 2000 г. среднее 1998 Г. 1999 г. 2000 Г. сред .нее 1998 Г. 1999 г. 2000 Г. сред «ее

Гордеиформе 432 (ЭО 0,5 2,3 4,6 2,5 2,4 4,1 6,4 4,3 3,0 5,0 8,6 5,5

Саратовская 57 1,1 2,3 5,1 2,8 2,8 3,7 6,1 ■ц 3,6 4,1 7,1 4^

Саратовская 59 1,3 2,4 4,6 1,8 2.9 4,2 6,2 4,4 3,7 5,4 8,1 5,7

Саратовская золотистая 0,9 1,7 5,1 2,6 2,1 3,5 6,7 4,1 2,7 5,3 8,4 5,5

Людмила 1,1 2,6 5,6 3,1 2,1 3,7 6,4 4,1 2,7 4,7 8,3 5,2

Валентна 1,2 2,7 6,8 3,6 2,8 5,9 7,3 5,3 3,6 6,2 9,4 6,4

Ник 1,2 2,2 5,7 3,0 3,2 4,8 7,0 5,0 4,0 5,5 9,7 6,4

Д-2043 0,9 1,8 5,5 2,7 2,1 4,3 7,2 *£ 2,7 5,6 8,4 5,6

Мелянопус 69 0,9 2,2 4,4 2,5 2,6 2,7 6,0 3,8 3,5 4,6 7,2 5,1

Мелянопус 26 0,8 2,4 4,8 2,7 1,9 3,8 5,8 3,8 3,5 5,0 7,4 5,3

Краснокугка 6 0,8 2,1 4,5 2,5 2,3 4,7 6,5 4,5 2,9 5,8 8,3 V

Краснокутка 10 1,3 2,2 4,6 2,7 2,8 4,7 6,6 V 3,6 4,8 7,6 5,3

Безенчукская 139 1,3 2,4 5,7 3,1 2,9 4,1 6,9 4,6 3,7 4,9 9,0 5,9

Безенчукская 182 1,3 2,4 5,2 3,0 2,7 5,1 6,8 4,9 3,4 5,7 9,2 6,1

Безенчукский янтарь 1,5 2,6 6,1 3,4 2,5 4,6 6,5 4,5 3,3 4,7 9,5 5,8

Харьковская 46 0,8 2,2 6,0 3,0 1,6 4,3 7,6 4,5 2,5 6,0 9,4 6,0

Харьковская 23 1,6 3,4 6,5 3,8 3,5 5,9 8,2 5,9 4,1 6,0 9,4 64

Светлана 1,7 2,2 5,1 3,0 2,7 4,8 6,4 4,6 3,3 5,8 7,7 5,6

Новодонская 0,9 2,8 4,7 2,8 3,3 4,3 6,5 4,7 3,8 5,7 7,6 5,7

Оренбургская 10 1,0 2,8 5,7 3,1 3,3 4,9 7,4 5,2 4,0 4,9 9,0 6,0

Алтайская нива 1,1 2,9 5,5 ЗД 2,9 '5,5 7,2 5,2 3,4 5,6 9,1 6,0

Алмаз 1,1 3,0 5,8 3,3 2,1 5,8 7,5 V 2,6 5,9 9,3 5,9

Меяора 1,4 2,5 5,7 3,2 2,3 5,3 6,5 4,7 3,8 5,8 8,8 6,1

От гаЫ-5 1,1 2,2 5,1 2,8 2,1 5,2 7,2 4,8 3,5 5,8 9,2 6,1

ВеШ>-2 0,6 2,6 6,1 3,1 2,2 4,6 6,6 4,5 2,6 5,5 8,5 5,5

Среднее 1Д 2,4 5,4 3,0 2,6 4,6 6,8 4,7 3,3 5,4 8,6 5,8

НСРдда 0,8 0,7 1,0 0,6 0,3 1,4 0,9 0,8 1,2 ОД 1,4 0,9

Р факт. 1Д7 2,06" 544* 2,42* 23,2* 2,45* «2* гро* 1,49 Я№ 2,42* 1,57

Среди сортов яровой мягкой пшеницы были выявлены достоверные различия по числу узловых корней в момент появления шильца пятого листа в 1999, 2000 гг. и в среднем за три года (табл.3.).

В 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы между числом узловых корней и урожайностью зерна в момент появления шильца пятого листа, в фазе колошения г = 0,40*. У сортов яровой твердой пшеницы между числом узловых корней и массой 1000 зерен в 2000 году в момент появления шильца пятого листа г = 0,50**, в фазе колошения г = 0,52**, а у сортов яровой твердой пшеницы НИИСХ Юго-Востока в 1999 году г = 0,81*. В фазе колошения между числом узловых корней и массой колоса у яровой твердой пшеницы в 1999 году была выявлена достоверная связь г = 0,55**, между числом узловых корней и массой стебля г = 0,57**, а между числом узловых корней и массой (стебля с листьями) г = 0,42*.

В 2000 году у яровой мягкой пшеницы между числом узловых корней в фазе колошения и массой листьев в фазе колошения выявлена существенная положительная

Число узловых корней по фазам вегетации у сортов яровой мягкой _пшеницы в 1998-2000 гг._

Название сортов Число узловых корней, пгг. в фазах:

в момент появления ппщщ пятого листа колошение полной спелости

1998 г. 1999 г. 2000 г. среднее 1998 г. 1999 г. 2000 г. среднее КвЕ 1Я9с 2000г. среднее

Люгеииюб2(а) 0,5 2,4 4.6 2,5 3,1 3,5 7,5 4,7 3,8 4,7 9,3 5,9

Альбидум43 1.2 2,9 5,0 3,0 2,7 4,0 7,0 4,6 3.3 4,7 8,7 5,6

Саратовская 29 0,7 1.8 4,2 2Д 3,0 2,7 6,6 4,1 3,6 4,7 9,3 5,9

Саратовская 62 0,7 2,7 4,6 2,7 за 3,7 7,0 4,6 3,9 4,6 9,6 6,0

Прохоровга 1.2 2,3 4,7 2,7 3,2 3,9 7,2 4,8 3,9 4,6 9,1 5,9

Среднее 0,9 2,4 4,6 2,6 3,0 3,6 7,1 4,6 3,7 4,7 9,2 5,9

0,7 0,7 0,4 0,4 0,4 1,0 0,9 0,6 1 г* 0,2 24 0,4

К факт. 2,06 4,03« 4,86* За» 3,19 2,47 1,31 1,99 0,40 0,69 0Д2 2,09

корреляционная связь г = 0,99**. Между числом узловых корней в фазе колошения и массой 1000 зерен в 2000 году у сортов яровой твердой пшеницы г = 0,52**.

Между числом узловых корней в фазе колошения и массой колоса в фазе полной спелости в 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы г = 0,62**, у сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г = 0,75*.

Была выявлена связь между числом узловых корней в фазе колошения и общей массой растений в фазе полной спелости в 1998 году у яровой твердой пшеницы г = 0,57**;у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г = 0,78*; в 1999 году у яровой твердой пшеницы г = 0,43*.

Между числом узловых корней в фазе полной спелости была выявлена связь с массой колоса в фазе колошения в 1999 году у яровой твердой пшеницы г = 0,46*, у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г = 0,72*.

В фазе полной спелости между числом узловых корней и массой колоса была выявлена корреляционная связь в 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы г = 0,53**, у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г = 0,73* ; в 2000 году у сортов яровой твердой пшеницы г = 0,43* , у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г = 0,75*. В фазе полной спелости между числом узловых корней и общей массой растений в фазе полной спелости в 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы г = 0,49* и у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г = 0,76*; в 1999 году у сортов яровой твердой пшеницы г = 0,44*.

В 1998 году между числом узловых корней в фазе полной спелости и содержанием белка в зерне главного побега (у 6-ти сортов яровой твердой пшеницы, отобранных для определения азота) г = 0,87*. Между содержанием белка в зерне и числом узловых корней в фазе полной спелости у сортов яровой твердой пшеницы в 1999 году г = 0,48*.

Между числом узловых корней и показателем качества клейковины (ЭШ-седиментации) в фазе полной спелости в 1999 году у сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока была выявлена связь г = 0,73*. В 1999 году мевду числом узловых корней в фазе полной спелости и числом дней от всходов до полной спелости у яровой твердой пшеницы г = -0,47*. У яровой мягкой пшеницы в 1999 году между числом узловых корней в фазе полной спелости и числом дней от всходов до полной спелости г = -0,38*. В 1998 году у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока между числом узловых корней в фазе полной спелости и числом дней от всходов до полной спелости г = -0,8*.

3.5. Общее число корней

По общему числу корней в фазе полной спелости между твердой и мягкой пшеницей в среднем за три года исследований различий не было обнаружено и их число

составило у обоих видов пшеницы 12,1 корня на одно растение, у сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока общее число корней было таким же.

4. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ТВЕРДОЙ

ПШЕНИЦЫ В СРАВНЕНИИ С ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЕЙ

4.1. Вегетационный период растений

Одним ю важнейших биологических показателей у пшеницы является длина вегетационного периода растений.

Очень раннее колошение наступает в засушливые годы, позднее колошение - во влажные годы с прохладным летом. Так, число дней от всходов до колошения и в целом весь вегетационный период был длиннее в 2000 году. В связи с острой засухой вегетационный период 1998 года был значительно короче.

В 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы между показателем урожайности зерна и числом дней от всходов до колошения бьиа выявлена отрицательная достоверная связь г = - 0,43*. У яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока между урожайностью и числом дней от всходов до колошения была выявлена достоверная отрицательная связь г = - 0,83*.

Эти корреляционные связи подтверждают уже известное положение о том, что урожай в нашей зоне формируется выше у тех сортов, которые в меньшей степени подвержены влиянию нарастающих засух, за счет сокращения периода от всходов до колошения.

4.2. Болезни

В острозасушливом 1998 году оба вида пшеницы не поражались мучнистой росой (Erysiphe graminis D.C. f. trítici Em. Marchai). В менее засушливом 1999 году наблюдалось поражение всех сортов как твердой, так и мягкой пшеницы. Влажный и прохладный вегетационный период 2000 года создал благоприятные условия для развития болезни у растений, и отмечалось более сильное поражение мучнистой росой всех без исключения растений. Среди сортов твердой пшеницы слабо порожались мучнистой росой сорта Саратовская 57, Саратовская золотистая, Людмила, Краснокутка 10, Безенчукский янтарь.

Бурой листовой ржавчиной (Puccinia recóndita Rob.ex. Desm. f. tritici Eriks) в 1998 году слабо поражались лишь сорта яровой мягкой пшеницы. В 1999 году бурой листовой ржавчиной среди сортов твердой пшеницы не поражались От rabi 5 и Д-2043. Сильно поражались сорта яровой твердой пшеницы: Светлана, Харьковская 23; среди сортов мягкой пшеницы сильно поражались все сорта, а сорт Прохоровка поражался слабо. В 2000 году среди сортов яровой твердой пшеницы не поражался бурой листовой ржавчиной От rabi 5. Среди сортов мягкой пшеницы сильно поражались бурой листовой ржавчиной все сорта, сорт Прохоровка поражался слабо.

Поражение пятнистостями (Pyrenophora tritici - nepentis (Died) Drechs; Septoria tritici Rob.ex Desm. ) в период 1998-2000 годов наблюдалось у всех без исключения сортов, как яровой твердой, так и яровой мягкой пшеницы. Среди сортов яровой твердой тпеницы слабо поражался пятнистостями во все годы исследований сорт Харьковская 46.

Пыльная головня (Ustilago tritici (Pers). Jens) приводит к гибели колоса, а следовательно, и к уменьшению урожая в целом. За три года исследований устойчивостью к пыльной головне среди сортов яровой твердой пшеницы обладали сорта Ник, Краснокутка 10, Безенчукская 139, Светлана, Belikh 2; среди сортов яровой мягкой пшеницы - Саратовская 29, Саратовская 62.

Вирусными болезнями в 1998 году у всех сортов обоих видов пшеницы поражались слабо единичные растения, в 1999 году не поражались вирусными болезнями сорта Саратовская 57, Саратовская 59, у остальных сортов обоих видов пшеницы было слабое поражение вирусными болезнями отдельных растений. В 2000 году среди сортов твердой пшеницы наблюдалось поражение вирусными болезнями единичных растений, очень

слабо поражались сорта Ник, Харьковская 46, Светлана, Алтайская нива, Оренбургская 10, сильно поражался сорт Новодонская, а среди мягкой пшеницы наблюдалось незначительное поражение единичных растений у всех сортов.

43. Урожай и его структура

Габитус растений того или иного сорта представляется наиболее обобщенным внешним выражением биологических особенностей их роста и развития. С селекционной точки зрения морфологический тип растений ценен тем, что поддается простой визуальной оценке и отбору.

По высоте растений среди всех сортов яровой твердой пшеницы во все годы исследований наблюдались достоверные различия. У сортов яровой мягкой пшеницы наблюдались достоверные различия по этому признаку в 1998,1999,2000 гг.

У сортов яровой твердой пшеницы между урожайностью зерна и высотой растений в острозасушливом 1998 году г=0,72**, в 1999 году г=0,62**, в 2000 году г=0,53**. Между урожайностью зерна и высотой растений в 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г=0,85**.

По длине верхнего междоузлия выявлены достоверные различия по сортам и годам у яровой твердой пшеницы. В среднем за три года самое длинное междоузлие было у линии Д-2043 - 39 см.

Между урожаем зерна и длиной колоса в 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы была выявлена достоверная положительная связь г = 0,46*. Между урожайностью зерна и длиной верхнего междоузлия коэффициенты корреляций были: в 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы г = 0,60**, у сортов твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Восгока г = 0,75*; в 1999 году у сортов твердой пшеницы г = 0,65**. Между урожайностью зерна и числом междоузлий в 1998 году у яровой твердой пшеницы была обнаружена достоверная положительная связь г = 0,62**, в 1999 году г = 0,51** и в 2000 году г = 0,73**.

Как известно, часто наступающие засухи не позволяют стабильно получать высокую урожайность, но создают естественный фон для оценки отбора генотипов, обладающих очень высокой засухоустойчивостью.

В условиях жестокой засухи 1998 года среди яровой твердой пшеницы повышенную урожайность - 0,64 т/га имел сорт селекции НИИСХ Юго-Восгока Ник и краснокутской селекции Краснокутка 10 (табл. 4.). В условиях умеренной засухи 1999 года наибольшая урожайность была у линии Д - 2043 - 2,25 т/га, у сортов Саратовская 59 и Светлана - 2,17 т/га. Во влажном и прохладном 2000 году максимальная урожайность была у сорта Валентина - 3,94 т/га, у сорта Оренбургская 10 - 3,87 т/га, у сорта Новодонская - 3,86 т/га. Во все годы исследований отдельные сорта селекции НИИСХ Юго-Востока имели больший урожай зерна, чем сорта инорайонной и зарубежной селекции яровой твердой пшеницы.

В остро засушливом 1998 году у яровой твердой пшеницы урожай зерна составил -0,37 т/га, у яровой мягкой - 0,59 т/га, а яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока - 0,40 т/га. В умеренно засушливом 1999 году у яровой твердой пшеницы был получен урожай-1,71 т/га, у яровой мягкой - 2,55 т/га, а яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Восгока -1,78 т/га. В 2000 году урожай зерна яровой твердой пшеницы составил 3,00 т/га, яровой мягкой - 2,41 т/га, а сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока - 3,06 т/га. Эти данные подтверждают уже давно существующие выводы о том, что яровая твердая пшеница в острозасушливые и засушливые годы менее урожайная, чем яровая мягкая, а во влажные годы твердая пшеница превышает яровую мягкую по урожайности.

У сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока были выявлены яровой твердой пшеницы составил 3,00 т/га, яровой мягкой - 2,41 т/га, а сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока-3,06 т/га. Эти данные подтверждают давно существующие выводы о том, что яровая твердая пшеница в острозасушливые

Урожайность сортов яровой твердой пшеницы в 1998-2000 гг.

Название сортов Урожайность, т/га

1998 г. 1999 г. 2000 г. среднее

Гордеиформе 432 (Sí) 0,14 1,43 2,60 1,39

Саратовская 57 0,26 1,54 3,16 1,65

Саратовская 59 0,35 2,17 2,53 1,68

Саратов екая золотистая 0,41 1,60 2,68 1,56

Людмила 0,42 1,77 2,84 1,68

Валентина 0,44 1,83 3,94 2,07

Ни* 0,64 1,62 3,69 1,98

Д-2043 0,55 2,25 3,05 1,95

Мелянопус 69 0,10 1,37 2,05 1Д7

Мелянопус 26 0,17 1,40 1,63 1,07

Краснокутка 6 0,46 1,63 2,79 1,63

Краснокутка 10 0,64 2,04 3,58 2,09

Безенчуксквя 139 0,39 1,85 2,96 1,73

Еезенчукская 182 0,53 1,82 3,84 2,06

Безенчухский янтарь 0.28 1,56 3,10 1,65

Харьковская 46 0,48 1,74 ' 3,20 1,81

Харьковская 23 0,49 2,01 3,45 1,98

Светлана 0,54 2,17 3,33 2,01

Новодонская 0,53 1,98 3,86 2,12

Оренбургская 10 0,39 1,86 3,87 2,04

Алтайская нива 0,46 1,72 3,52 1,90

Алмаз 0,20 1,70 2,67 1,52

Медора 0,29 1,41 2,87 1,52

От rabí -5 0,09 0,94 1,44 0,82

BeIikh-2 0,06 1,25 2,36 1,22

Среднее 037 1,71 3,00 1,69

НСРЛЛ51 ОДО 0,50 0,48 0,53

Гфакт. 5,97* 3,02« 15,64« 3,51*

и засушливые годы менее урожайная, чем яровая мягкая, а во влажные годы твердая пшеница превышает яровую мягкую по урожайности.

У сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока были выявлены достоверные различия по числу колосков в колосе в 1998 - 2000 годах.

Среди яровой твердой пшеницы наибольшее число ксяосков в колосе в среднем за три года сформировалось у сорта Ник - 12,7ппук

Между урожайностью зерна и числом колосков в юодосе была обнаружена достоверная положительная корреляция г = 0,53** у сортов твердой пшеницы в 1998 году.

По сортам яровой мягкой пшеницы за 1998-2000 гг. выявлены достоверные различия по числу колосков в колосе и наибольшее их число было у сорта Прохоровка -14,0 штук.

По числу зерен в колосе среди сортов яровой твердой пшеницы во все годы изучения были выявлены достоверные различия по сортам, достоверных различий по годам не было. Среди сортов яровой мягкой пшеницы существенные различия были по признаку число зерен в колоске в 1999 и в 2000 гг.

Урожайность повышается за счет увеличения озерненности колоса, у некоторых сортов за счет увеличения массы 1000 зерен. По признаку масса 1000 зерен среди сортов твердой пшеницы в 1998-2000 гг. наблюдались достоверные различия. В среднем за 1998 -2000 годы масса ЮООзерен уяровой твердой пшеницы составила31,5 г, у яровой мягкой - 29,6 г, у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока - 32,4 г.

Между урожайностью зерна и массой 1000 зерен в 1998 году у сортов твердой пшеницы была выявлена достоверная положительная корреляция г = 0,60**. В 1999 году

у сортов твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока между урожайностью и массой 1000 зерен г = 0,74*; у всех сортов твердой пшеницы г = 0,72**, в 2000 году у всех сортов твердой пшеницы г = 0,5*.

В процессе селекции твердой пшеницы НИИСХ Юго-Востока увеличилась масса зерна с колоса. Так, масса зерна с колоса в среднем за 1998-2000 гг. у линии Д-2043 составила 1089 мг, у сорта Ник - 1064 мг, что на 314 мг и 289 мг соответственно больше, чем у стандарта Гордеиформе 432 - 775 мг.

Масса зерна с колоса в 1998 и в 1999 гг. у сортов яровой мягкой пшеницы была больше, чем у твердой. Во влажном 2000 году масса зерна с колоса была выше у сортов твердой пшеницы и составила 1349 мг, а у сортов твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока - 1546 мг, у яровой мягкой пшеницы - 995 мг.

У сортов яровой твердой пшеницы между урожайностью зерна и массой зерна с колоса в 1998 году была выявлена тесная положительная связь г = 0,73**, менее тесная связь в 1999 году г = 0,47* и в 2000 году г = 0,48*. У твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока в 1998 году между урожайностью зерна и массой зерна с колоса г = 0,48*.

В среднем за три года число зерен в колосе у сортов мягкой пшеницы было больше (22,6 шт.), чем у твердой (20,4 шт.).

В 1998 году была выявлена положительная достоверная связь среди сортов твердой пшеницы между урожайностью зерна и числом зерен в колосе г = 0,76**.

В среднем за три года число зерен в колоске во все годы было больше у мягкой, чем у твердой пшеницы -1,9 и 1,7 зерен соответственно.

Между урожайностью зерна и числом зерен в колоске в 1998 году у сортов твердой пшеницы г = 0,77**.

Продуктивная кустистость является одним из важных факторов повышения урожая. Проведенные исследования подтверждают существующие заключения о том, что сорта яровой мягкой пшеницы особенно в засушливые и в острозасушливые годы образуют большее число колосоносных побегов, чем сорта твердой пшеницы. Этот фактор является одной из причин более низкой продуктивности яровой твердой пшеницы в засушливые годы.

Между урожайностью зерна и продуктивной кустистостью в 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы была выявлена достоверная положительная связь г = 0,76*.

В 1998 и 2000 гг. среди сортов твердой и среди сортов мягкой пшеницы были обнаружены достоверные различия по выживаемости растений. В целом нельзя сказать, какой вид пшеницы имеет лучшую выживаемость, главенствующее место принадлежит не виду пшеницы, а конкретному сорту.

В 1998 году наибольший процент выживаемости среди сортов твердой пшеницы был у сорта Краснокутка 6 - 70,9 %, у сорта Ник - 70,7 %; в 2000 году у сорта Валентина -97,5%.

Среди сортов яровой мягкой пшеницы в засушливом 1998 году больший процент выживаемости был у сорта Саратовская 62 - 73,5 %, в 2000 году у сорта Люгесценс 62 -98,8 %.

4.4.Накоппение биомассы я азота в органах растений, коэффициент реализации

колоса (КРК) и уборочный индекс (УИ)

По массе колоса в фазе колошения среди сортов яровой твердой пшеницы во все годы исследований были выявлены достоверные различия.

В процессе селекции яровой твердой пшеницы НИИСХ Юго-Востока у новых сортов увеличилась масса колоса в фазе колошения. Так, у стародавнего сорта Гордеиформе 432 она была 265 мг, а у нового сорта Ник она достигла 294 мг.

В 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы была выявлена достоверная положительная связь между урожайностью зерна и массой колоса в фазе колошения г =0,47*.

Были обнаружены достоверные сортовые различия у твердой пшеницы подоле

колоса в фазе колошения во все годы и в целом за три года. Доля колоса у твердой пшеницы сильно варьирует по годам и в пределах сорта.

В среднем за 1998 - 2000 гг. доля колоса в фазе колошения у сортов твердой пшеницы составила 22,7 %, у мягкой - 22,9 %, у сортов твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока -22,0%.

Не были обнаружены достоверные различия по величине доли листьев в общей биомассе растений по годам ни у твердой, ни у мягкой пшеницы. В среднем по сортам за три года доля листьев в общей биомассе растений у твердой и мягкой пшеницы в фазе колошения составила 20,7 %, у твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока - 20,9 %. В среднем за три года среди сортов твердой пшеницы наибольшая доля листьев в общей биомассе растения оказалась у От rabi 5 - 25,3%.

В 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы между урожайностью зерна и массой листьев в фазе колошения была выявлена достоверная связь г = 0,40*.

По доле стебля в общей биомассе растений в фазе колошения значимых различий по годам не было обнаружено ни у одного из видов пшениц. У сортов твердой пшеницы были выявлены достоверные сортовые различия в 1998, 1999, 2000 гг, у мягкой - в 1999 году. В среднем за 1998-2000 гг. доля стебля в фазе колошения у сортов твердой пшеницы составила 56,6 %, у яровой мягкой - 56,4%, у сортов твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока - 57,1 %.

Между урожайностью зерна и массой стебля в фазе колошения в 2000 году у сортов яровой твердой пшеницы коэффициент корреляции был равным г = 0,54**.

Результаты исследований показывают, что доля колоса в общей биомассе растений сильно варьирует по годам и эти различия достоверны. Доля листьев, стеблей по годам варьируют в гораздо меньшей степени.

В среднем за 1998 - 2000 годы масса колоса у яровой твердой пшеницы в фазе полной спелости составила 1180 мг, у яровой мягкой - 1111 мг, у яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока - 1270 мг.

Была обнаружена тесная положительная связь между урожайностью зерна и массой колоса в фазе полной спелости в 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы г = 0,68**, в 1999 у яровой мягкой пшеницы г = 0,97**.

Накопление и перераспределение азота в разные фазы развития у яровой твердой пшеницы. В фазе колошения во все годы исследований накопление азота в колосе главного побега было выше, чем в зеленой массе побега (стебель с листьями), за исключением 1999 года у сорта Медора, у которого содержание азота в зеленой массе бьио выше, чем в колосе. Накопление азота в побеге (стебель с листьями) в засушливом 1998 году было выше, чем во влажном 2000 году, а в колосе не у всех сортов, что свидетельствует о сортовой особенности в его накоплении. В фазе полной спелости во все годы исследований содержание азота в зерне было значительно выше, чем в побеге (соломина с листьями). Содержание азота в фазе полной спелости в побеге (соломина с листьями) сильно снизилось по сравнению с фазой колошения. У сорта Медора во все годы исследований содержание белка в зерне было больше.

Коэффициент реализации колоса (КРК) и уборочный индекс (УИ)- В засушливые годы коэффициент реализации колоса (КРК) служит показателем относительной засухоустойчивости сорта, а во влажные показателем потенциальной продуктивности. По величине КРК достоверные сортовые различия были у твердой пшеницы во все годы исследований, у мягкой - в 1999, 2000 гг. (табл. 5; табл. 6.)

Во влажном 2000 году КРК увеличился, как у твердой, так и у мягкой пшеницы. В среднем за 1998 - 2000 годы среди сортов яровой твердой пшеницы наибольшее значение КРК было у сорта Алмаз - 5,9, у сорта Людмила н линии Д-2043 - 5,7.

В среднем за три года КРК яровой твердой пшеницы составил 4,5, яровой мягкой пшеницы 4,7.

Во все годы изучения были выявлены достоверные сортовые различи^ как у

УИ и КРК сортов яровой твердой пшеницы в 1998-2000 гг.

Название сортов УИ,% КРК

1998 г. 1999 г. 2000 г. среднее 1998 г. 1999 г. 2000 г. Среднее

Гордеиформе 432 (ЯО 13,3 39,8 43,7 32,3 1,8 5,1 6,3 4,4

Саратовская 57 16,5 73,8 53,3 47,9 2,0 7,3 5,6 5,0

Саратовская 59 18,8 41,0 36,2 32,0 2,6 3,5 6,6 4,2

Саратовская золотистая 15,2 40,7 58,9 38,3 1,8 4,6 6,2 4Д

Людмила 26,8 35,9 40,5 34,4 1,9 10,2 4,9 5,7

Валентина 21,7 42,7 43,2 35,9 1,7 5,9 6,5 4,7

Них 22,0 44,7 45,3 37,3 2,2 5,9 7,8 5,3

Д-2043 22,0 47,7 57,0 42 Д 1,9 8,3 6,8 5,7

Мелянопус 69 10,8 34,3 36,5 27Д 2,0 4,9 5,2 4,0

Мелянопус 26 9,2 68,7 37,2 38,4 1,6 7,1 6,5 5,1

Краскокутка 6 22,0 40,8 40,8 34,5 2,0 6,2 1,4 ЗД

Краснокупса ТО 21,6 45,5 43,0 36,7 2,1 3,1 4,9 3,4

Безенчухская 139 41,8 38,7 36,0 38,8 2,5 5,5 4,4 V

Безенчукская 182 20,2 49,3 70,2 46,6 2,0 5,6 5,3 4,3

Безенчукский янтарь 17,2 38,3 43,7 33,1 1,4 4,2 6,9 .

Харьковская 46 19,0 39,3 41,1 33,1 2,1 J 5,7 6,2 4,7

Харьковская 23 25,2 32,2 44,0 33,8 1,9 5,4 5,3 4Д

Светлана 21,1 41,2 47,8 36,7 1_ 2.0 7,7 5,8 V

Новодонская 19,2 36,4 40,3 32,0 2,7 6,8 6,1 ЯД

Оренбургская 10 15,1 36,3 45,5 32,3 2,2 5,2 6,3 4,6

Алтайская нива 20,5 31,0 4X5 3« 2,6 4,4 6,9 4,6

Алмаз 7,5 44,0 41,1 30,9 1,8 5,6 10,4 5,9

Медора 16,5 36,3 43,5 32,1 2,6 5,0 6,1 4,6

От гаЬі-5 10,1 51,8 40,8 34,2 1,6 4,8 4,2 3,5

ВеІікЬ-2 10,4 24,7 28,1 21,1 1,6 2,7 5,1 3,1

Среднее 18,5 42,2 44,0 34,9 V» 5,6 5,9 4,5

6,4 6,1 3,5 13,8 0,8 2,3 0,8 2,0

Рфакт. 9,02» 23,61* 46,16* МО 1,85* 4,06" 19,33* 0,99

твердой, так и у мягкой пшеницы по величине УИ. В среднем за три года УИ твердой пшеницы был равным 34,9 %, УИ мягкой - 42,1 %, УИ яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока -37,5%.

Таблица 6.

УИ и КРК сорт«» яровой мягкой пшеницы в 1998-2000 гг.

Название сортов УИ,% ВСРК

1998 г. 1999 г. 2000 г. Среднее 1998 г. 1999 г. 2000 г. среднее

Лютесценс 62 (БО 19,2 44,6 53,1 39,0 2,8 7,0 5,2 5,0

Альбидум43 31,6 32,5 22,3 28,8 2,5 6,1 4,7 4,4

Саратовская 29 69,7 79,0 35,9 61,5 2,4 6,1 7,3 V

Саратовская 62 22,7 46,6 40,1 363 2,6 4,7 5,0 4,1

Прохоровка 33,5 56,1 45,1 44,9 2,3 6,3 5,2 4,6

Среднее 35^ 51,8 39,3 42,1 V 6,0 5,5 .

94 7Д 1,9 26,1 04» 1,0 и 1,4

Рфакт. 43Д0* 53,95* 35^3* 2,35 0Д1 7,43* 5,78* 1,09

В 1998 году были выявлены достоверные корреляционные связи у сортов яровой твердой пшеницы между урожайностью зерна и показателем УИ = 0,62**, между урожайностью зерна и показателем КРК = 0,41*.

5. КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ПРОДУКТОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ

5.1. Качество зерна

Качество зерна зависит, как от наследственных особенностей сортов, так и от их возделывания, почвенно-климатических и агротехнических условий, а также от повреждения зерна вредителями и болезнями.

Стекловидиость зерна. У сортов яровой твердой пшеницы селекции ШИСХ Юго-Востока в среднем за 1998 - 2000 гг. были выявлены достоверные различия по показателю сгекловидности зерна. Во влажном 2000 году сформировалось высокостекловидное зерно вследствие того, что в конце вегетации стояла жаркая, сухая погода. В среднем за 1999 - 2000 гг. стекловидиость зерна яровой твердой пшеницы была 95 %, у мягкой - 42 %, у яровой твердой селекции НИИСХ Юго-Востока - 97 %.

Масса 1000 зерен У всех сортов низкий показатель массы 1000 зерен наблюдался в 1998 году. Наиболее стабильным в среднем за три года этот показатель был у крупнозерного сорта Валентина - 37,8 г, в то время, как у От rabi 5 он составил 24,4 г (Горбань О.И., Демидова Ю.Н., 2002).

Натура зерна. Она зависит от условий вегетационного периода, особенно второй его половины, предшественников, генетических особенностей сорта. За 1999 - 2000 гг. по показателю натуры зерна у сортов твердой пшеницы были выявлены достоверные различия. Наибольшую натуру в среднем за 1999 - 2000 гг. имел сорт Краснокугка 10 -782 г/л, что на 33 г/л больше сорта Саратовская золотистая.

Между натурой зерна и содержанием белка в зерне в 1999 году у сортов яровой твердой пшеницы г = -0,51**, в 2000 году г = -0,59**. В 1999 году у сортов яровой мягкой пшеницы между натурой зерна и числом дней (от всходов до колошения) г = 0,88*, между натурой зерна и числом дней (от всходов до полной спелости) г = 0,92*.

Содержание каротнноидов в зерне. Среди сортов яровой твердой пшеницы были выявлены достоверные различия по этому показателю. Наименьшее содержание каротнноидов в зерне бьио в 1998 году, наибольшее в 2000 году у всех сортов. В среднем за три года высокое содержание каротиноидов оказалось у новых сортов селекции НИИСХ Юго-Восгока: у линии Д-2043 - 8,1 мг/кг, и сорта Саратовская золотистая -7,8 мг/кг, у сорта Ник - 7,4 мг/кг, а низкое содержание каротиноидов было у сорта Алтайская нива и Belikh 2 - 4,7 мг/кг (табл. 7).

В среднем за 1998 - 2000 гг. содержание каротиноидов у сортов твердой пшеницы составило - 5,7 мг/кг, у мягкой пшеницы - 3,8 мг/кг, у твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока-6,2 мг/кг.

Содержание каротиноидов в зерне значимо коррелировало с показателем SDS-седиментации в 1998 году у сортов яровой твердой пшеницы г = 0,40*. В 1998 году у сортов мягкой пшеницы между содержанием каротиноидов в зерне и числом дней (от всходов до колошения) г = 0,92*.

Белок. В среднем за три года наибольшее содержание белка было среди сортов яровой твердой пшеницы у сорта Медора и От rabí 5 - 18,4 % и у сорта Алмаз - 17,5 % (Горбань О.И. 2001).

Достоверные различия по содержанию белка в среднем за три года были выявлены у мягкой пшеницы, наибольшее содержание белка бьио у сорта (St) Лютесценс 62- 17,5%.

В 1999 году между содержанием белка в зерне и показателем ИДК-1 коэффициент корреляции у твердой пшеницы был г = 0,51**, у сортов твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г = 0,76*. Между содержанием белка в зерне и содержанием клейковины в 1999 году у твердой пшеницы г = 0,62**, в 2000 году у яровой твердой пшеницы г = 0,42*; в 1999 году у сортов твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго -

Востока г = 0,72*. В 2000 году у твердой пшеницы между содержанием белка в зерне и натурой зерна г = -0,59**, между урожайностью зерна и содержанием белка в зерне г = -0,54**. Между содержанием белка в зерне и показателем 808-седимептации в 1999 году у сортов мягкой пшеницы была выявлена достоверная отрицательная связь г = -0,94*.

Таблица 7.

Показатели урожайности, качества зерна и клейковины яровой твердой _ пшеницы(среднее за 1998-2000 гг.) _

Название сортов Урожайность, т/га Со держание в зерне: Качество клейковины:

белка, квроти-новдов, мг/кг сырой клейковины, % Показатель SDS-седиментации, мм Показатель ИДК-1,ед.

Гордеиформе 432 1,39 17,1 4,9 39,6 36 97

Саратовская 57 1,65 16,0 5,6 40,0 41 90

Саратовская 59 1,68 17,0 4,8 40,6 43 92

Сарвговсгаязшюггаяая 1,56 16,8 7,8 39,2 47 89

Людмила 1,68 16,3 5,4 37,6 51 91

Валентина 2,07 16,8 5,8 39,0 56 88

Ник 1,98 16,6 7,4 38,6 57 90

Д-204Э 1,95 16,8 8,1 39,1 50 94

Мелянопус 69 1,17 17,0 5,1 38,8 35 95

Мелянопус 26 1.07 17,3 5,1 39,5 30 99

Краснокутка 6 1,63 16,3 5,0 38,4 42 93

Красиохутка 10 2,09 16,0 5,0 38,5 28 102

Безенчукская 139 1,73 16,4 4,8 37,6 32 99

Безенчукская 182 2,06 17,0 5,4 39,7 30 97

Безенчукекий янтарь 1,65 16,3 6,1 36,2 28 88

Харьковская 46 1,81 16,6 5,9 39,2 42 90

Харьковская 23 1,98 16,8 4,9 38,9 28 98

Светлана 2,01 17,0 6,4 37,7 46 95

Новодонская 2,12 16,8 6,2 35,9 32 88

Оренбургская 10 2,04 16,1 5,9 36,1 30 95

Алтайская нива 1,90 17,2 4,7 36,4 44 87

Алмаз 1,52 17,5 5,7 41,2 40 92

Медора 1,52 18,4 6,3 41,8 40 97

От гаЫ 5 0,82 18,4 6.1 41,3 29 97

ВеШЛ2 1,22 17,3 4,7 35,6 44 87

Среднее 1,69 16,9 5,7 38,7 39 93

НСР(мя 0,53 1,0 0,7 зл 6,8 9,1

К факт. 3,51* 3,53« 13Д9* 234* 14,12* 1,97*

Число падения. Показатель числа падения связан с наличием проросших зерен. Во влажном 2000 году по показателю число падения (более 400 сек.) выделились следующие сорта: Краснокутка 10 - 470 сек., Харьковская 23 - 430 сек., Медора - 423 сек., Безенчукская 139 - 413 сек.

5.2. Технологические свойства пасты и теста

В 1998 - 2000 гг. были выделены сорта яровой твердой пшеницы по прочности клейковины, определяемой экспресс-методом - ЗВЗ-ссдиментации, среди них: Ник-57 мм, Валентина - 56 мм, Людмила - 51 мм, Саратовская золотистая - 47 мм. Сорта Харьковская 23, Безенчукекий янтарь и Краснокутка 10 с показателем БОБ-седиментации - 28 мм не отвечали требованиям мирового рынка, согласно которым этот показатель должен быть не менее 40 мм.

Среди сортов твердой пшеницы селекции НИИСХ Юге - Востока были выявлены достоверные различия по показателю ВБв- седиментации. Так, в среднем за 1998 -2000 гг. он составил у сорта стандарта Гордеиформе 432 - 36 мм, а у сорта Ник - 57 мм.

Среда сортов яровой мягкой пшеницы также были выявлены существенные различия в среднем за 1998 - 2000 гг., по показателю SDS-седименшщи, наибольший показатель был у сорта Саратовская 29 - 96 мм, наименьший у сорта Прохоровка - 66 мм.

Между показателем SDS-седиментацией и урожайностью зерна в 1998 году у твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока коэффициент корреляции был г = 0,75*. В 1999 году между показателем SDS-седиментацией и массой 1000 зерен у сортов твердой пшеницы г = 0,44*, у сортов твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г = 0,80*. Между показателем SDS-седиментацией и ИДК-1 в 1999 году у яровой твердой пшеницы г = -0,68**, а в 2000 году г = -0,40*.

По показателю ИДК-1 в среднем за 1998 - 2000 гг. слабую клейковину имели сорта Краснокутка 10-102 ед, Мелянопус 26 и Безенчукская 139-99 ед., Харьковская 23- 98 ед.; сильную клейковину - сорта Валентина и Безенчукский янтарь - 88 ед., Belikh 2-87 ед.

В 1998 - 2000 гг. у сортов твердой пшеницы бьии выявлены достоверные различия по содержанию сырой клейковины.

Между содержанием сырой клейковины и стекяовидностью зерна в 2000 году у сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г = - 0,81*, в 1999 году у сортов яровой мягкой пшеницы г = - 0,88*.

Особое значение имеет исследование реологических свойств теста на миксографе. В среднем за 1999 - 2000 гг. хорошими реологическими свойствами пасты отличались сорта: Саратовская 59, Валентина, Belikh 2, линия Д-2043, у которых показатель миксограммы - 9 баллов, Саратовская золотистая - 8 баллов; низкую оценку миксограммы получили сорта Безенчукская 182, Безенчукский янтарь, Новодонская, Оренбургская 10-4 балла (по шкале 1- 9 баллов).

5.3. Оценка цвета муки, крупки, лепешки

Цвет крупки, муки, лепешки, спагетти, как и цвет зерна обусловлен количеством каротиноидных пигментов, главным образом лютеинов и ксантофиллов и характеризует не только товарный вид конечных продуктов, но и их питательную ценность. Цвет, как известно, в большей степени зависит от генотипа, чем от условий выращивания.

В 1999 - 2000 гг. были выявлены достоверные различия по цвету крупки у сортов твердой пшеницы, в среднем за эти годы наибольший показатель степени желтизны семодины был у сортов: Саратовская золотистая - 28,5%, у линии Д-2043 - 25,9 %, и Валентина - 23,2 %.

У мягкой пшеницы также были выявлены существенные сортовые различия в среднем за 1999 - 2000 и-., наибольший показатель индекса желтизны был у сорта Саратовская 29 -14,0%, Прохоровка -13,1 %, наименьший - у Альбидум 43 - 8,3 %.

В среднем за 1999 - 2000 гг. по цвету лепешки были выявлены сорта с наибольшим показателем: Ник - 8,8 баллов, Д-2043 и Медора - 8,5 баллов, Саратовская золотистая и Новодонская - 8,3 балла; с наименьшим показателем: От rabi 5-5 баллов, Belikh 2-2,5 балла.

5.4. Кулинарные свойства спагетти

Сухой остаток указывает на потери сухих веществ спагетти в процессе варки. У всех без исключения изучавшихся сортов яровой твердой пшеницы сухой остаток не превышал 5 %, что говорит о высокой устойчивости спагетти к переварке. В среднем за 1999 - 2000 гг. среди сортов яровой твердой пшеницы самый низкий процент сухого остатка был у copia Краснокутка 6-3,9 %, самый высокий у Д-2043 - 4,6 %.

У твердой пшеницы в среднем за 1999 - 2000 годы наблюдались достоверные различия по прочности спагетти, так максимальное значение этого показателя было у сорта Медора - 7,5 гхсм, у От rabí 5 - 7,9 гхсм; минимальное значение было у сортов: Валентина - 4,0 гхсм, Безенчукский янтарь - 4,2 гхсм, Безенчукская 139 - 4,3 гхсм. У многих сортов характеристика спагетти по прочности соответствует идеальному показателю 5...7 гхсм.

Создан новый сорт яровой твердой пшеницы Аннушка. В родословную сорта вошли изученные в диссертации сорта яровой твердой пшеницы Харьковская 46, Безенчукекая 139, Медора, которые внесли весомый вклад в придание сорту высокой засухоустойчивости, пластичности и отличного качества зерна

ВЫВОДЫ

1. В среднем за три года исследований в палевом опыте число зародышевых корней у яровой твердой и у яровой мягкой пшеницы было одинаковым - 4,9 корня. Данные, полученные в результате лабораторного опыта в водной культуре подтверждают, что различий по числу зародышевых корней у яровой твердой и яровой мягкой шпеницы нет и в среднем оно составило 5,1 корня на одно растение.

2. В процессе селекции сортов яровой твердой пшеницы НИИСХ Юго-Востока достоверно увеличилось число зародышевых и колеоптильных корней. Данные, полученные в водной культуре, также подтверждают это.

3. Обнаружена достоверная положительная корреляционная связь между числом зародышевых корней и урожайностью зерна в 1998 году у яровой твердой пшеницы г= 0,50*, в 1999 году у сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г=0,73*. Между числом зародышевых корней и показателем ЗОЭ-седиментации в 1999 году у сортов яровой твердой пшеницы г=0,57**, а у сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока г=0,72*.

4. У яровой твердой пшеницы в полевом опыте в среднем за три года число колеоптильных корней образовалось 1,4, у яровой мягкой пшеницы - 1,3 корня, в лабораторном опыте в водной культуре у яровой твердой пшеницы образовалось 1,6 корня, у яровой мягкой - 1,2 корня.

5. Впервые было установлено, что на 10-й день после появления шильца пятого листа число колеоптильных корней продолжало достоверно увеличиваться среди сортов яровой твердой пшеницы максимально на 1,2 корня, среди сортов яровой мягкой максимально на 1,1 корня.

6. Обнаружена достоверная положительная корреляционная связь между числом колеоптильных корней и показателем ЗОБ-седиментации в 1999 году у сортов яровой твердой пшеницы г=0,53**, а у сортов яровой твердой шпеницы селекции НИИСХ Юго-Востока в 2000 году г=0,79*. Между числом колеоптильных корней и содержанием каротиноидов в зерне в 1999 году г=0,42*.

7. В лабораторном опьгге в водной культуре у сортов яровой твердой пшеницы доля массы корней в общей массе растений была выше (33,39 %), чем у сортов яровой мягкой пшеницы (28,04%).

8. Установлено, что узловые корни продолжают образовываться и после фазы колошения. Так, их число от фазы колошения до фазы полной спелости в среднем за три года исследований увеличилось у яровой твердой пшеницы на 1,1 корня, у яровой мягкой на 1,3 корня.

9. Сорт Харьковская 23 отличался стабильно повышенным числом узловых корней во все годы исследований.

Выявлены сорта с хорошим развитием корневой системы: Харьковская 23, Валентина, которые способны обеспечить растения необходимыми питательными веществами в острозасушливые годы.

10. В 1998 году у яровой твердой пшеницы между числом узловых корней в момент появления шильца пятого листа и урожайностью зерна г = 0,40*, в фазе колошения г = 0,40*. У сортов яровой твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока между числом узловых корней и массой 1000 зерен г =0,81*. В 1999 году между числом узловых корней и содержанием белка в зерне г=0,48*.

11. В среднем за три года по общему числу корней у яровой твердой и яровой

мягкой пшеницы различий не было, их число составило 12,1 штук.

12. В процессе селекции сортов твердой пшеницы НИИСХ Юго-Востока масса колоса в фазе колошения увеличилась.

В среднем за три года исследований масса колоса в фазе колошения у сортов твердой пшеницы составила 255 мг, у сортов яровой мягкой - 237 мг, а у сортов селекции НИИСХ Юго-Востока - 258 мг.

В среднем за 1998 - 2000 года масса колоса у яровой твердой пшеницы в фазе полной спелости составила 1180 мг, у яровой мягкой -1111 мг, у твердой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока-1270 мг.

13. Доля колоса по годам варьирует значительно и эти различия достоверны, доля лисп.ев, стеблей по годам варьирует в меньшей степени.

И. В острозасушливом 1998 году показатели УИ и КРК у яровой твердой, как и у яровой мягкой пшеницы были значительно ниже, чем во влажном 2000 году.

15. В среднем за 1998 - 2000 годы среда сортов яровой твердой пшеницы мучнистой росой слабо поражались сорта: Саратовская- 57, Саратовская золотистая, Людмила, Краснокутка 10, Безенчукский янтарь; бурой листовой ржавчиной не поражался сорт От rabi 5; пягаистостями слабо поражался сорт Харьковская 46; пыльной головней не поражались сорта: Ник, Краснокутка 10, Безенчукская 139, Светлана, Belikh; вирусными болезнями слабо поражались сорта: Гордеиформе 432, Саратовская золотистая, Ник, Харьковская 46, Оренбургская 10, Алтайская нива.

16. У яровой твердой пшеницы урожай повышается в основном за счет крупности колоса, а именно за счет увеличения массы 1000 зерен, а у мягкой за счет большей озерненности колоса, большего числа продуктивных боковых побегов, за счет большей выживаемости и сохранности растений к уборке.

17. В качестве источников повышения урожайности зерна можно использовать сорта Новодонская, Краснокутка 10, Валентина.

18. В качестве источников для повышения натуры зерна предлагается использовать сорт Краснокутка 10, для повышения содержания каротиноидов в зерне сорт Саратовская золотистая и линию Д-2043, для повышения содержания белка в зерне сорт Медора и От rabi 5, для повышения массы 1000 зерен сорт Валентина. В качестве источника для повышения качества клейковины (показатель SDS-седиментации) можно использовать сорта Людмила, Валентина, Ник.

Во влажном 2000 году по числу падения (более 400 сек.) выделились сорта Краснокутка 10, Харьковская 23, Медора, Безенчукская 139, Ник.

РЕКОМЕНДАЦИИ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ И

БИОЛОГИИ

1. Выявлены сорта-источники по лучшему развитию корневой системы: Харьковская 23, Валентина, которые в острозасушливые годы способны обеспечить растения необходимыми питательными веществами. Для повышения натуры зерна в качестве родительской формы в скрещиваниях можно использовать сорт Краснокутка 10, для повышения каротиноидов в зерне сорт Саратовская золотистая и линию Д-2043; для повышения содержания белка в зерне сорта Медора, От rabi 5; по качеству клейковины (показатель SDS-седиментации) - Ник, Валентина Дюдмила.

2. Для биологии растений важно, что число колеоптильных корней на 10-й день после появления шильца пятого листа достоверно увеличивалось у яровой твердой и яровой мягкой пшеницы.

2.1. Доля массы корней в общей массе у 16-ти дневного проростка у яровой твердой пшеницы оказалась выше, чем у яровой мягкой пшеницы.

2.2.Узловые корни продолжают образовываться после фазы колошения до фазы полной спелости, их число у яровой твердой пшеницы увеличилось на 1,1, у яровой

мягкой на 1,3 корня.

3. Одним из следствий повышения урожая яровой твердой пшеницы в засушливые годы является степень развития корневой системы. Необходимо глубокое изучение процессов синтеза и вторичных превращений, протекающих в корнях яровой твердой пшеницы, играющих важную роль в обмене веществ не только корня, но и всего растения.

Более подробно нужно изучить микрофлору поверхности корней и ее влияние на развитие растений яровой твердой пшеницы, а в конечном итоге на ее продуктивность.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1 .Горбань О.И. Урожайность и качество яровой твердой пшеницы в зависимости от развития корневой системы в условиях Нижнего Поволжья / О.И. Горбань // Нива Поволжья. - 2008. - № 3 (8). - С. 1-4.

2.Горбань О.И. Продуктивность и качество зерна яровой твердой пшеницы в условиях Нижнего Поволжья / О.И. Горбань // Вестник Саратовского госагроуниверситега им. Н.И. Вавилова. - 2010. - № 4. - С. 5-8.

3. Горбань О.И. Распределение биомассы и азота между органами растений разных генотипов яровой твердой пшеницы / О.И.Горбань // Нива Поволжья. - 2011. - №4 (21).

4. Горбань О.И. Роль корневой системы яровой твердой пшеницы в условиях Нижнего Поволжья / О.И. Горбань // Вестник Саратовского госагроуннверситета им. Н.И. Вавилова. - 2011. - №5. - С. 6-8.

Публикации в других изданиях:

5.Васильчук Н.С. Корневая система как фактор продуктивности яровой пшеницы / Н.С. Васильчук; О.И. Горбань, В.А. Кумаков // Селекция и семеноводство полевых культур.- Пенза, 2001. -С. 29-30.

¿.Васильчук Н.С. Корневая система сортов яровой твердой пшеницы разного происхождения / Н.С. Васильчук, О.И. Горбань, В.А. Кумаков // Актуальные вопросы экологической физиологии растений в XXI веке. - Сыктывкар, 2001. - С. 181.

7.Горбань О.И. Качество яровой твердой пшеницы в связи с развитием корневой системы / О.И. Горбань // Проблемы селекции полевых культур иа адаптивность и качество в засушливых условиях. - Саратов, 2001. - С. 56-59.

8.Горбань О.И. Качество яровой твердой пшеницы разного происхождения / О.И. Горбань, Ю.Н. Демидова // Селекция и семеноводство псяевых культур. - Пенза, 2002. -С. 36-38.

9.Vassiltchouk N.S. The root system of spring durum wheat varieties of different derivation / N.S. Vassiltchouk, O.I. GoAan, V.A. Kumakov // Ecological physiology of plants: problems and possible solutions in the XXI century (International conf., Syktyvkar, Komi republic, Russia, 1-6 Oct., 2001). - Syktyvkar, 2001. - P. 182.

10. Gorban О. I. The root system of spring wheat varieties depends on their derivation / O.I. Gorban, N.S. Vassiltchouk, V.A. Kumakov // Annual Wheat Newsletter / Kansas State University, USA, 2001. -V. 47,-P. 146-147.

При участии автора выведен сорт яровой твердой пшеницы Аннушка:

И. Авторское свидетельство №40952, заявка №9610583 с приоритетом от 25.12.2003 г, зарегистрировано 26.01.2007 г., на сорт яровой твердой пшеницы Аннушка.

12. Патент РФ №3776, заявка №9610583 с приоритетом от 25.12.2003 г, зарегистрировали в Госреестре охраняемых селекционных достижений 22.11.2007 г.

Подписано к печати 07.02.2012 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура «Тайме». Печ.л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 207.

Отпечатано с оригинал-макета в типографии «Полисервис» ИП Скопинцев В.В. 410012, г.Саратов, ул.Московская, 160. Тел.: (845-2) 507-888

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Горбань, Ольга Ивановна, Саратов

61 12-3/950

Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока Российской академии сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

ш

ГОРБАНЬ ОЛЬГА ИВАНОВНА

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ (Triticum durum Desf) В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

(06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук чл.-корр. РАСХН Васильчук Н.С.

Саратов 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................4

Глава 1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ,

ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ, ОЦЕНКА КОНЕЧНОЙ ПРОДУКЦИИ ЗЕРНА ЯРОВОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ (обзор литературы)..8

1.1. Биологические особенности яровой твердой и мягкой пшеницы в засушливой зоне Юго-Востока...................................................................8

1.2. Засухоустойчивость растений как фактор стабилизации урожайности...............................................................................................11

1.3. Корневая система как фактор продуктивности растений.....................14

1.4. Формирование урожая.............................................. ..............................27

1.5. Распределение биомассы и азота между органами растений разных генотипов....................................................................................................34

1.6. Качество зерна яровой пшеницы и продуктов переработки зерна яровой твердой пшеницы......................................................................................39

Глава 2. АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ

И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ........................50

2.1. Место и условия проведения исследований............................................50

2.2. Объекты исследований..............................................................................58

2.3. Методы исследований...............................................................................67

Глава 3. РОЛЬ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ В ФОРМИРОВАНИИ

УРОЖАЯ................................................................................................72

3.1. Запасы влаги в почве.................................. ................................................72

3.2. Зародышевые корни..................................................................................73

3.3. Колеоптильные корни................................ ................................................77

3.4. Узловые корни.................................... .......................................................81

3.5. Общее число корней................................. .................................................88

Глава 4. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ В СРАВНЕНИИ С ЯРОВОЙ МЯГКОЙ

ПШЕНИЦЕИ........................................................................................92

4.1. Вегетационный период растений..............................................................92

4.2. Болезни........................................................................................................94

4.3. Урожай и его структура.............................................................................95

4.4. Накопление биомассы и азота в органах растений, коэффициент реализации колоса (КРК) и уборочный индекс (УИ)...........................106

Глава 5. КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ПРОДУКТОВ

ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ.......................................................120

5.1. Качество зерна..........................................................................................120

5.2.Технологические свойства пасты и теста....................................125

5.3. Оценка цвета муки, крупки, лепешки........................................127

5.4. Кулинарные свойства спагетти...............................................................128

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................133

ВЫВОДЫ............................................................................................................135

РЕКОМЕНДАЦИИ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ И БИОЛОГИИ......................................................................138

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...............................................................................139

ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................................................159

ВВЕДЕНИЕ

Яровая твердая пшеница (Triticum durum Desf.) является сырьем для производства высококачественных макаронных и кондитерских изделий, крупы и продуктов детского питания. Пищевая ценность макаронных изделий определяется содержанием необходимых для питания веществ, прежде всего белков (незаменимых аминокислот), минеральных (зольных) веществ, витаминов и их способностью усваиваться организмом.

Саратовская область - одна из оптимальных по биоклиматическому потенциалу районов, где можно стабильно получать зерно высокого качества. Однако, особенности биологии твердой пшеницы затрудняют выведение сортов, способных давать более высокие урожаи в засушливые годы. Известно, что яровая твердая пшеница требовательна к условиям выращивания, особенно к уровню влагообеспеченности. Очень чувствительны к засухе и жаре у нее ткани и части растения, находящиеся в состоянии активного роста, то есть деления и растяжения клеток. Высокая продуктивность и высокое качество зерна трудно сочетаются в одном генотипе, а некоторые их показатели находятся в прямой противоположности друг с другом. Урожай зерна и его качество создаются в результате интегрального развития всех органов растения. Чтобы отобрать формы, наиболее ценные для использования в качестве исходного материала, требуется комплексная оценка сортов пшеницы и селекционная проработка отдельных признаков. Для успешного решения этой задачи необходимо глубокое понимание биолого-химических закономерностей, лежащих в основе высокой продуктивности яровой твердой пшеницы. Вопрос повышения продуктивности яровой твердой пшеницы в засушливые годы на сегодняшний день остается открытым и подлежит тщательной проработке. Изучение закономерностей роста и развития корневой системы и выявление ее связи с продуктивностью является одной из мер, направленных на поиск путей повышения урожайности яровой твердой пшеницы в засушливые годы.

При изучении корневой системы мало обращалось внимания на темпы заложения и степень развития первичной и вторичной корневой системы. Придание новым сортам устойчивости к воздействию засух является важным фактором в повышении урожайности зерна яровой твердой пшеницы.

Цель исследований. Цель исследований изучить биологические особенности, продуктивность и качество зерна сортов яровой твердой пшеницы (Тпйсшп ёигат в сравнении с сортами яровой мягкой

пшеницей (ТгШсшп аезйушп Ь) в связи с развитием корневой системы. Задачи исследований:

1. Оценить сорта яровой твердой и яровой мягкой пшеницы по развитию корневой системы.

2. Определить корреляционные связи числа корней разных типов (зародышевых, колеоптильных, узловых) с продуктивностью и качеством зерна.

3. Изучить накопление биомассы в растениях сортов твердой и мягкой пшеницы.

4. Выделить сорта - источники для использования в селекции яровой твердой пшеницы на урожайность и качество зерна в условиях Нижнего Поволжья.

Научная новизна.

Впервые у сортов яровой твердой и яровой мягкой пшеницы разного эколого - географического происхождения изучены темпы заложения и степень развития зародышевых, колеоптильных, узловых корней. Определены корреляционные связи корневой системы с продуктивностью и качеством зерна.

Выявлены сорта - источники по лучшему развитию корневой системы, которые способны обеспечить растения необходимыми питательными веществами в острозасушливые годы.

Впервые было установлено, что на 10-й день после начала появления шильца пятого листа число колеоптильных корней продолжало достоверно увеличиваться среди сортов яровой твердой и яровой мягкой пшеницы.

Лабораторный опыт с 16-ти дневными проростками показал, что доля массы корней в общей массе проростка у яровой твердой пшеницы выше, чем доля массы корней у яровой мягкой пшеницы.

Установлено, что число узловых корней продолжает увеличиваться и после фазы колошения.

Изучено накопление биомассы в органах растений яровой твердой и яровой мягкой пшеницы, накопление азота у яровой твердой пшеницы.

Практическая значимость.

В результате изучения сортов яровой твердой пшеницы разного эколого - географического происхождения выделен ценный исходный материал для селекции в условиях Нижнего Поволжья.

Для повышения урожайности зерна в качестве родительских форм в скрещиваниях можно использовать сорта: Новодонская, Краснокутка 10, Валентина. Для увеличения натуры зерна предлагается использовать сорт Краснокутка 10, для повышения содержания каротиноидов в зерне - сорт Саратовская золотистая и линию Д-2043, для увеличения содержания белка в зерне - сорт Мед opa и От rabi 5, для повышения массы 1000 зерен - сорт Валентина.

Выявлены сорта с хорошим развитием корневой системы, которые способны обеспечить растения необходимыми питательными веществами в острозасушливые годы такие, как Харьковская 23, Валентина.

Личный вклад автора. Исследования, наблюдения, анализы проведены автором диссертации самостоятельно. Диссертация автором написана самостоятельно.

Автор выражает искреннюю благодарность чл.-корр. РАСХН, д.с.-х.н. , профессору д.б.н.

Н.С. Васильчуку

В.А.Кумакову

сотрудникам

лабораторий: физиологии растений, селекции и семеноводства яровой твердой пшеницы, качества зерна, массовых анализов, вычислительному центру ГНУ НИИСХ Юго-Востока.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Оценка сортов яровой твердой и яровой мягкой пшеницы по развитию корневой системы.

2. Корреляционные связи числа корней разных типов (зародышевых, колеоптильных, узловых) с продуктивностью и качеством зерна.

3. Накопление биомассы в растениях сортов яровой твердой и яровой мягкой пшеницы.

4. Урожайность и качество зерна у сортов яровой твердой и яровой мягкой пшеницы.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на V Всероссийской научно-практической конференции «Селекция и семеноводство полевых культур» Пенза, 2001 год, на международной конференции «Актуальные вопросы экологической физиологии растений в XXI веке» Сыктывкар, Республика Коми, Россия, 1-6 октября 2001 год. На защиту выносятся результаты исследований, проведенные автором с 1998 по 2000 годы включительно.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ: 10 научных работ, в том числе 4 - в реферируемых журналах по списку ВАК, 1 авторское свидетельство, 1 патент на сорт яровой твердой пшеницы Аннушка.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, рекомендаций для практической селекции и биологии, списка литературы и приложения. Текст изложен на 187 страницах, иллюстрирован 8 фотографиями и 55 таблицами. Список литературы насчитывает 188 источников, в том числе 17 на иностранном языке.

Глава 1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ,

ОЦЕНКА КОНЕЧНОЙ ПРОДУКЦИИ ЗЕРНА ЯРОВОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ ( обзор литературы)

1.1. Биологические особенности яровой твердой и мягкой пшеницы в засушливой зоне Юго-Востока

Неравномерность увлажнения яровой пшеницы в период вегетации по годам создает определенные трудности в селекционной работе. Благоприятные годы, которые хотя и редки, но они вносят весомый вклад в среднемноголетнее производство зерна. Во влажные годы от сорта требуется максимальная потенциальная продуктивность, устойчивость к полеганию и болезням, в сухие годы определяющее значение приобретают засухоустойчивость и жаростойкость сортов. В благоприятных условиях твердая пшеница не только не уступает по урожайности, но даже превосходит мягкую пшеницу (Кумаков В.А., Березина О.В., Игошин А.И., Чернов В.К., Андреева А.Ф., Мазманиди А.Г., Евдокимова O.A., 1990).

Как известно, главное достоинство и главное требование, предъявляемое к твердой пшенице - качество ее зерна. Однако большой ущерб экономике хозяйств наносит основной недостаток яровой твердой пшеницы - очень резкое снижение ее урожайности в острозасушливые годы. Поэтому актуальна проблема повышения жаро- и засухоустойчивости твердой пшеницы, которая существенно уступает в этом отношении лучшим сортам яровой мягкой пшеницы.

Как правило, продуктивность колоса у твердой пшеницы выше, чем у мягкой пшеницы, но это преимущество теряется в сухие годы и при суховеях. Засухоустойчивость твердой пшеницы ниже, несмотря на несколько более низкий транспирационный коэффициент, меньший дневной водный дефицит и большее содержание связанной воды, которое, в свою

очередь, сопряжено с высокой водоудерживающей способностью вегетативных органов. Особенно чувствителен к засухе, жаре и суховеям колос твердой пшеницы, нередко обнаруживается в этих условиях череззерница, а иногда полная пустоколосица. В условиях водной недостаточности твердая пшеница отличается изреженностью всходов, слабой продуктивной кустистостью, выпадением значительного числа растений в процессе вегетации. Как правило, в идентичных условиях число колосьев на 1 м2 у твердой пшеницы на 25-30% меньше, чем у мягкой. Обычно не удается ликвидировать этот недостаток и повышенными нормами высева (Кумаков В.А., Березина О.В., Игошин А.И., Чернов В.К., Андреева А.Ф., Мазманиди А.Г., Евдокимова O.A., 1990).

Одной из причин более низкой засухоустойчивости твердой пшеницы по сравнению с мягкой являются особенности корневой системы. Если при благоприятных условиях корневая система твердой пшеницы не уступает мягкой ни по числу корней, ни по их массе и глубине проникновения, а не редко и превосходит мягкую пшеницу по развитию узловых корней, то при засухе наблюдается лишь равенство обоих видов по числу зародышевых корней (при условии сравнения сортов одного агроэкологического типа). В сухие годы резко падает поглотительная активность корневой системы яровой пшеницы (Кумаков В.А., Березина О.В., Игошин А.И., Чернов В.К., Андреева А.Ф., Мазманиди А.Г., Евдокимова Е.А., 1990).

Одним из важнейших недостатков твердой пшеницы, является менее эффективное использование веществ, запасенных в стебле в период налива зерна, хотя общее накопление этих запасных веществ у твердой пшеницы не меньше или даже больше, чем у мягкой.

Биомасса главного побега твердой пшеницы больше, чем у мягкой, и темпы ее прироста выше, особенно в период от выхода в трубку до колошения - цветения. Возможно, в определенной мере это связано с пониженной дыхательной способностью, более высоким коэффициентом эффективности роста твердой пшеницы в этот период. Однако в засушливые

годы степень угнетения роста и соответственно снижение его темпов у твердой пшеницы значительно больше, и тогда она уступает мягкой пшенице не только по общей биомассе растений на 1 м2 посева (за счет изреженности стеблестоя), но и по сухой массе в расчете на одно растение и один побег.

Одним из критериев интенсивности потенциальной продуктивности сорта и напряженности донорно-акцепторных отношений между фотосинтетическим аппаратом и наливающимся колосом может служить -соотношение масс вегетативных органов и колоса перед началом налива зерна, то есть в фазе цветения.

Кумаковым В.А. и др. (1990 г.) было установлено, что, несмотря на существующую разницу в абсолютной массе главного побега у твердой пшеницы, доля листьев в этой биомассе в фазе цветения практически одинакова у обоих видов пшеницы, тогда как доля колоса у твердой пшеницы заметно меньше. Убыль запасных веществ за период от цветения до созревания составила по сортам мягкой пшеницы в среднем 34,1% и твердой - 22,4%. Преимущество мягкой пшеницы по интенсивности реутилизации и ее вклад в налив зерна наблюдался во все годы (Кумаков В.А., Березина О.В., Игошин А.И., Чернов В.К., Андреева А.Ф., Мазманиди А.Г., Евдокимова Е.А., 1990).

Биологические особенности яровой твердой пшеницы свидетельствуют о высокой потенциальной урожайности этой культуры при оптимальном увлажнении и питании. В засушливых условиях эти преимущества твердой пшеницы реализуются в меньшей степени или совсем не проявляются.

Явления сильного угнетения роста и новообразования корней, процессов микро- и макроспорогенеза (с чем связанны явления череззерницы и пустоколосицы), а также снижение аттрагирующей способности колоса в период формирования и налива зерна, дают основание предполагать, что для твердой пшеницы характерна очень высокая чувствительность к засухе и жаре тканей и частей растения, находящихся в состоянии активного роста, то

есть деления и растяжения клеток (Кумаков В.А., Березина О.В., Игошин А.И., Чернов В.К., Андреева А.Ф., Мазманиди А.Г., Евдокимова O.A., 1990).

1.2. Засухоустойчивость растений как фактор стабилизации урожайности

Селекция на засухоустойчивость в обширной зоне Юга-Востока, где часто бывают сильные засухи, имеет первостепенное значение. Для селекционного процесса представляет интерес выявление биологических особенностей, обуславливающих засухоустойчивость сортов и их наибольшую продуктивность (Кумаков В.А., Кузьмина K.M.,

Кожемякин Е.В., Каменский В.В., 1970).

Яровая твердая пшеница считается культурой жаркого климата. Ее происхождение связанно с Ближним и Средним Востоком, где первая половина вегетации приходится на достаточно влажный осенне-зимний период (ноябрь - март), вторая же на сухое жаркое врем�