Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Хозяйственно-биологические особенности и селекционная ценность новых сортов и линий озимой твердой пшеницы в условиях Центрального Предкавказья

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Хозяйственно-биологические особенности и селекционная ценность новых сортов и линий озимой твердой пшеницы в условиях Центрального Предкавказья"

На правах рукописи Балацкий Михаил Юрьевич

ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ НОВЫХ СОРТОВ

И ЛИНИЙ ОЗИМОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

Специальность: 06.01.05 - Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 3 ЛЕН 20|0

Зерноград- 2010

004618427

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент

Кривенко Алла Александровна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Горбаченко Федор Иванович

Защита состоится 27 декабря 2010 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.001.02 при ФГОУ ВПО «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия» по адресу: 347740, г. Зерноград, ул. Ленина, 21, аудитория № 201, корпус № 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия», с авторефератом - на сайте АЧГАА http://www.achgaa.ru.

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Самофалова Нина Егоровна

Ведущая организация:

ГНУ «Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии»

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук

Н. В. Репко

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Твердая пшеница имеет большое народнохозяйственное значение как незаменимое сырье для макаронной, крупяной и кондитерской промышленности. Недостаточное производство высококачественного зерна твердой пшеницы приводит к тому, что большая часть макарон и других прессованных изделий, а также круп изготавливают из зерна мягкой пшеницы, что значительно снижает их питательные и вкусовые качества.

На территории Северного Кавказа до середины двадцатого столетия в посевах злаковых культур видное место занимала яровая твердая пшеница, которая давала зерно высокого качества, имевшая значительную востребованность как на внутреннем, так и внешнем рынках. Затем ее вытеснила озимая мягкая пшеница. Современные сорта озимой твердой пшеницы обладают высоким потенциалом урожайности. Агроклиматические условия Ставропольского края позволяют успешно возделывать озимую твердую пшеницу, но увеличение площадей этой культуры сдерживается недостаточной адаптивностью и технологическим качеством зерна существующих сортов, Успешная селекция сортов озимой твердой пшеницы, сочетающих высокую урожайность, качество зерна и адаптивность к условиям среды, возможна при синтетическом подходе к созданию нового исходного материала, включающем внутривидовую гибридизацию и мутагенез, которые обеспечивают формирование новых блоков адаптивных и аддитивных генов.

Цель работы. Оценить на продуктивность, адаптивность и технологические качества зерна новые сорта и селекционные линии сложного гибридного происхождения, полученные с участием сортов различного эколого-географического происхождения и оригинальных химических мутантов, определить их селекционную ценность в условиях чернозема обыкновенного Центрального Предкавказья.

Задачи исследований:

- провести изучение новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы по комплексу хозяйственно ценных признаков и наследования признаков продуктивности главного колоса в Б,;

- оценить адаптивные свойства новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы при прорастании семян в лабораторных условиях;

- изучить возможность использования различных селекционных индексов в оценке адаптивных свойств сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы в эконише;

- оценить адаптивность нового сорта Багряница при разных сроках сева и плотности ценоза;

- определить экономическую эффективность использования новых сортов озимой твердой пшеницы.

Научная новизна. Проведена оценка по комплексу хозяйственно ценных и биологических признаков на черноземе обыкновенном Центрального Пред-

кавказья, выявлена адаптивная ценность новых оригинальных сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы. Оценены адаптивные свойства новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы при прорастании семян в системе биотестов. Выявлена информационная значимость селекционных индексов: «полтавский индекс» и «индекс потенциальной продуктивности колоса» при оценке адаптивности генотипов озимой твердой пшеницы. Установлен тип наследования признаков, определяющих продуктивность главного колоса у гибридов в системе парных скрещиваний сортов и селекционных линий, определена их селекционная ценность. Установлено адаптивное преимущество нового сорта озимой твердой пшеницы Багряница.

Практическая значимость работы. Выделен и передан в государственное сортоиспытание новый сорт озимой твердой пшеницы Багряница, обладающий высокой адаптивностью, урожайностью и качеством зерна, соискатель является соавтором сорта (заявка №53903/8952937, дата приоритета 11.01.2010 г.). Сформулировано предложение по уточнению микрорайонирования новых сортов озимой твердой пшеницы. В результате комплексной оценки новых сортов, селекционных линий и генетического анализа выделены доноры ценных хозяйственно-биологических свойств и признаков для включения в комбинационную селекцию. Созданный исходный материал - 14 гибридных комбинаций Ё,, которые переданы для дальнейшего использования в селекционном процессе, разработаны рекомендации по проведению селекционной работы с ними. Модифицирована методика оценки озимой твердой пшеницы на солевыносливость и засухоустойчивость. Разработан мобильный бокс для изоляции растений при цветении и опылении (патент на полезную модель № 82509 от 10.05.2009 г.) для применения при гибридизации.

Положения диссертационной работы, выносимые на защиту:

- результаты оценки новых оригинальных сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы по комплексу хозяйственно ценных и биологических признаков;

- количественные взаимосвязи между признаками линейного роста, элементами продуктивности главного колоса, элементами урожая и урожайностью зерна и их адаптивное значение;

- оценка адаптивных свойств новых оригинальных сортов и селекционных линий на организменном и ценотическом уровнях;

- экономическая эффективность возделывания новых сортов озимой твердой пшеницы на черноземе обыкновенном Центрального Предкавказья;

- характеристика нового сорта озимой твердой пшеницы Багрянца, переданного в государственное сортоиспытание.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на ежегодных научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» (2007-2010), региональных, всероссийских и международных конференциях: ежегодная научно-практическая конференция «Университетская наука-региону» (Ставрополь, 2007); научно-

практическая конференция «Молодежная аграрная наука: состояние проблемы и перспективы развития» (Ставрополь, 2007); научно-практическая конференция «Инновации аграрной науки и производства: состояние, проблемы и перспективы» (Ставрополь, 2008); Международная научно-практическая конференция «Наука и молодежь: новые идеи и решения» (Волгоград, 2008); ежегодная научно-практическая конференция «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного федерального округа» (Ставрополь, 2009); научно-практическая конференция «Образование. Наука. Производство - 2009» (Ставрополь, 2009); Всероссийский конкурс на лучшую научную работу среди молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ по направлению «сельскохозяйственные науки» (вторая премия), 2009 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 1 статья в журнале, входящем в перечень ВАК РФ. Получены патент на полезную модель «Мобильный бокс для изоляции растеши! при цветении и опылении» (№ 82509 от 10 мая 2009 г.), авторское свидетельство на программу для ЭВМ «Однофакторная модель дисперсионного анализа (ОМБА 1.0)» (Свидетельство № 2010611913 от 12 мая 2010 г.).

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 192 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений для производства и селекционной практики, приложений. Экспериментальные данные приведены в 25 таблицах, 16 рисунках и 19 приложениях. Список литературы включает 151 источник, в том числе 12 на иностранном языке.

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Место проведения опытов. Полевые опыты проводили в 2007-2010 с.-х. гг. на опытном поле Александровского государственного сортоиспытательного участка, который находится в центральной степной зоне Ставропольского края. Почва опытного поля представлена черноземом обыкновенным тяжелосуглинистым, сформировавшимся на лессовидных суглинках.

Погодные условия. Годы проведения опытов различались по температурному режиму, количеству и характеру выпадения осадков, что способствовало более объективной оценке сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы по основным хозяйственно ценным и биологическим признакам. В 2007-2008 с.-х. году складывались наиболее благоприятные из трех лет опытов условия для возделывания озимой твердой пшеницы. Весной 2009 г. негативное влияние на развитие растений оказали пониженный температурный режим. 2009-2010 с.-х. год в целом характеризовался благоприятными погодными условиями, но повреждение растений злаковыми мухами значительно повлияло на величину урожая.

Материал исследований. Новые оригинальные сорта озимой твердой пшеницы Багряница, ТП 3-07, ТП 4-07, ТП 5-07, ТП 7-07, ТП 8-07, ТП 9-07, ТП 11-07, ТП 12-07 и селекционные линии тп 1-07, тп 15-07, тп 17-07, тп 19-07, полученные на кафедре селекции, семеноводства и технологии хра-

нения продукции растениеводства им. профессора Ф. И. Бобрышева ФГОУ ВПО «Ставропольский ГАУ» путем сложной ступенчатой гибридизации сортов различного эколого-географического происхождения с оригинальными химическими мутантами; новые районированные сорта Амазонка, Курант, Золотко, Уния; 14 гибридов Н от парных скрещиваний новых сортов и селекционных линий.

Полевые опыты были заложены в соответствии с общепринятой методикой селекционного процесса при работе с озимой пшеницей, в рамках договора о творческом сотрудничестве ФГОУ ВПО «Ставропольский ГАУ» и Александровского ГСУ.

Полевой опыт № 1 «Конкурсное сортоиспытание новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы». Однофакторный. В опыте изучались 18 вариантов: сорта Багряница, Уния, Амазонка, Курант, Золотко, ТП 3-07, Ш 4-07, ТП 5-07, ТП 7-07, Ш 8-07, ТП 9-07, ТП 11-07, ТП 12-07, селекционные линии тп 1-07, тп 15-07, тп 17-07, тп 19-07, стандарт Прикумская 124. Норма высева 5,0 млн шт.

Полевой опыт Лгз 2 «Урожайность и адаптивные свойства нового сорта озимой твердой пшенш(Ы Багряница при разных сроках сева и нормах высева». Опыт был заложен по схеме двухфакторного эксперимента 3x3. Фактор А - срок сева: в 2008-2009 с.-х. году А1 - 6 октября (ранний срок), А2 - 20 октября (оптимальный срок), АЗ - 30 октября (поздний срок); в 20092010 с.-х. году А1 - 20 октября (оптимальный срок), А2 - 30 октября (поздний срок), АЗ - 15 ноября (очень поздний срок). Смещение срока сева в 20092010 с.-х. году было связано с особенностями выпадения атмосферных осадков в сентябре-октябре, которые вызвали переувлажнение почвы, что не позволило осуществить ранний срок сева. Фактор В - норма высева: В1 - 4 млн шт., В2 - 5 млн шт., ВЗ - 6 млн шт. всхожих семян на га. Предшественник в опыте № 1 и № 2 черный пар, повторность опыта трехкратная. Размещение вариантов систематическое в один ярус. Учетная площадь делянки 25,5 м2. Посев осуществлялся сеялкой СН-16 ПМ. Урожай учитывали методом сплошного обмолота. Уборка осуществлялась комбайном «8атро-2010». Урожай приводился к 14 % влажности и 100 % чистоте.

Адаптивные свойства, засухоустойчивость и солевыносливость, оценивали по модифицированной методике, при прорастании семян на растворах осмотиков в 3-факторных лабораторных опытах в соответствии с методами оценки в изложении Г. В. Удовенко (1976).

Фенологические наблюдения проводили по методике Государственного сортоиспытания (1988); устойчивость к полеганию оценивали в полевых условиях (гаазомерно) в каждой повторности опыта по пятибалльной шкале. Элементы структуры урожая, продуктивности главного колоса и морфологические признаки линейного роста определялись у 30 растений (по 10 в каждой повторности). Оценка морфологических признаков оригинальных сортов и селекционных линий осуществлялась по общепринятой методике проведения испытаний на отличимость, однородность и стабильность для твердой

пшеницы - КГС/120/1. Зимостойкость определяли через 10-15 дней после весеннего возобновления вегетации растений озимой твердой пшеницы после перезимовки по формуле Б = 100С:В, где Б - биологическая устойчивость растений, %; В - число растений в фазе полных всходов, на 1 м2; С - число сохранившихся после перезимовки растений, на 1 м2. Учет густоты стояния проводили на выделенных (4 на каждой делянке) пробных площадках Б = 0,25 мг, которые закладывали в двух несмежных повторениях (I и III). Учет полевой устойчивости к грибным листовым заболеваниям: бурая и желтая ржавчины, мучнистая роса, септориоз - проводился по соответствующим шкалам в фазу «начало молочной спелости». Распространенность и степень развития заболевания определялись по соответствующим шкалам по методике изучения кол-лекцииВИР (1985). Технологические показатели качества зерна определяли в соответствии с действующими ГОСТами: натура зерна (ГОСТ 10840-64), общая стекловидность (ГОСТ 10987-76), массовая доля клейковины в зерне и ее качество (ГОСТ 13 586.1-68), массовая доля белка в зерне (ГОСТ 10846). Класс зерна по совокупной оценке показателей качества (ГОСТ Р 52554-2006). Тип наследования признаков, определяющих продуктивность главного колоса, у гибридов полученных в системе парных скрещиваний сортов и селекционных линий с использованием «Мобильного бокса для изоляции растений при цветении и опылении» (патент на полезную модель № 82509 от 10.05.2009 г.), устанавливали в соответствии со степенью доминантности по Дж. Брюбей-керу (1966). Для оценки стабильности признака в разные годы опытов при рассмотрении среднего многолетнего значения нами предложен показатель ОНВ - отклонение наименьшего значения по варианту от средней за годы исследований. Оценка возможности использования селекционных индексов для определения адаптивных свойств сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы («полтавский индекс», «мексиканский индекс», «индекс интенсивности», «индекс продуктивности колоса», «индекс потенциальной продуктивности колоса», «канадский индекс») проводилась по методикам в изложении Н. В. Кочериной, В. А. Драгавцева (2008). Экспериментальные данные подвергали корреляционному и дисперсионному анализам по Б. А. Доспехову (1985) на персональном компьютере с использованием авторской программы «Однофакторная модель дисперсионного анализа (ОМПА 1.0)» (Авторское свидетельство на программу для ЭВМ «Однофакторная модель дисперсионного анализа (ОМБА 1.0)» № 20106111913 от 12 марта 2010 г.). Экономическую эффективность выращивания новых сортов озимой твердой пшеницы рассчитывали на основании составленных технологических карт.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НОВЫХ СОРТОВ И СЕЛЕКЦИОННЫХ ЛИНИЙ

ОЗИМОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ

3.1. Анализ родословных сортов и селекционных линий. Сочетание внутривидовой гибридизации сортов озимой твердой пшеницы различного

эколого-географического происхождения, гургидной пшеницы и их мутантов позволяет обеспечить формирование новых блоков адаптивных генов и усилить генетическое разнообразие исходного материала озимых форм Triticum dumm Desf. В Ставропольском государственном аграрном университете на кафедре селекции и семеноводства в 1991 г. профессором Ф. И. Бобрышевым и сотрудниками при создании родительских форм для гибридизации были получены химические мутанты сортов озимой твердой и гургидной пшеницы различного эколого-географического происхождения (табл. 1).

Таблица 1 - Родословные новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы, полученных в СтГАУ

Название Родословная Разновидность

Сорта

Багряница (МАО х МНЗ) х (МНЗ х DF-410) italicum

ТП 3-07 (АО х DF-410) х (МАО х МГ-12) caerulescens

ТП 4-07 (АО х DF-410) х (НЗ х DF-114) valenciae

ТП 5-07 (АО х DF-410) х (МНЗ х DF-410) leueurum

ТП 7-07 (АО х МГ-12) х (МАО х МНЗ) caerulescens

ТП 8-07 (АО х МГ-12) х (МАО х МГ-12) leueurum

ТП 9-07 (АО х МГ-12) х (НЗ х DF-114) hordeiforme

ТП 11-07 (АО х МГ-12) х (DF-410 х МГ-12) leueurum

ТП 12-07 (МАО х МНЗ) х (МАО х МГ-12) hordeiforme

Селекционные линии

тп 1-07 (АО х DF-410) х (АО х МГ-12) leueurum

тп 15-07 (МАО х МНЗ) х (DF-410 х МГ-12) hordeiforme

тп 17-07 (МАО х МГ-12) х (МНЗ х DF-410) leueurum

тп 19-07 (НЗ х DF-114) х (МНЗ х DF-410) italicum

В результате были выделены оригинальные химические мутанты озимой твердой пшеницы, обладающие ценными хозяйственно-биологическими свойствами и признаками: МАО (мутант сорта Айсберг одесский), МГ-12 (мутант сорта Гордейформе 12), МНЗ (мутант сорта Новинка 3). В 1994 г. были проведены диаллельные скрещивания сортов южно-европейского экотипа DF-410, DF-114 (Румыния) с сортами степного экотипа Айсберг одесский, Новинка 3 и мутант-ных линий МНЗ, МАО, МГ-12. Из полученных гибридных популяций в F4 были отобраны стабильные селекционные линии озимой твердой пшеницы, лучшие из которых в 1998 г. были использованы во втором диалдельном скрещивании.

В F5 были отобраны элитные растения новых селекционных линий, которые проходили в дальнейшем испытания в селекционном и контрольном питомниках, а в 2007-2010 с.-х. гг. изучались нами в конкурсном сортоиспытании.

3.2. Морфологические особенности новых сортов и селекционных линий. Новые оригинальные сорта и селекционные линии озимой твердой пшеницы относятся к 5 разновидностям Triticum durum Desf. Для оценки морфологических признаков оригинальных сортов и селекционных линий использовалась общепринятая методика проведения испытаний на отличимость, однородность и стабильность для твердой пшеницы - RTG/120/1.

Из анализа совокупности морфологических признаков следует, что каждый оригинальный сорт и селекционная линия отличается специфическим их сочетанием. Сортов и селекционных линий с одинаковым совокупным проявлением учитываемых при анализе на отличимость, однородность и стабильность признаков нет, что упрощает их идентификацию.

3.3. Агробиологические особенности сортов н селекционных линий.

3.3.1. Особенности ритма роста и развития. Сорта ТП 3-07, ТП 4-07, Ш 5-07, ТП 7-07, ТП 9-07, ТП 11-07, ТП 12-07, Уния, Золотко, Амазонка, Курант и селекционные линии тп 15-07, тп 17-07, тп 19-07, отличались более продолжительным вегетационным периодом (275-279 дней), чем стандарт Прикумская 124 (271 день). У сортов ТП 3-07, ТП 7-07, ТП 12-07, Уния, селекционных линий тп 15-07 и тп 17-07 увеличение продолжительности вегетационного периода складывалось за счет более продолжительных межфазных периодов «кущение - колошение» и «колошение - полная спелость». У сортов Багряница, ТП 4-07, ТП 5-07, ТП 9-07, ТП 11-07, Золотко, Амазонка, Курант и селекционной линии тп 19-07 ее увеличение складывалось за счет более пролонгированного периода «колошение - полная спелость». У сортов Багряница, ТП 4-07, ТП 5-07, Золотко и селекционной линии тп 19-07 большая продолжительность периода «колошение - полная спелость» сочетается с высоким содержанием в зерне сырой клейковины и белка. Новый сорт Багряница и другие сорта и селекционные линии, как и стандарт Прикумская 124, относятся к среднеспелым сортам.

3.3.2. Устойчивость к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам среды. В годы опытов новые сорта и селекционные линии проявили хорошую и отличную зимостойкость (87,2-93,8 %) на уровне сортов озимой мягкой пшеницы. Наибольшей зимостойкостью характеризовались оригинальные сорта и селекционные линии, в родословной которых сочетаются мутантные гены МАО, МНЗ, МГ-12: Багряница (93,8 %), ТП 3-07 (92,5 %), ТП 8-07 (93,3 %), ТП 12-07 (93,9 %), тп 15-07(92,8 %).

В годы опытов в период налива зерна выпадали многократные ливневые осадки (до 20 мм) с сильным ветром (до 20 м/с), что позволило провести дифференцированную оценку сортов и селекционных линий на устойчивость к полеганию в критических условиях. Сорта Багряница, ТП 7-07, ТП 11-07, Амазонка, Курант, селекционные линии тп 1-07, тп 19-07 по устойчивости к полеганию были на уровне стандарта (4 балла). Сорта ТП 3-07, ТП 4-07, Ш 8-07, ТП 9-07, ТП 12-07, Уния, Золотко и селекционная линия тп 15-07 характеризовались отличной устойчивостью к полеганию. В годы опытов сорта и селекционные линии проявили отличную устойчивость к засухе.

Высокую устойчивость к бурой ржавчине проявили стандарт Прикумская 124 и сорта ТП 3-07, ТП 4-07, ТП 7-07, ТП 11-07, ТП 12-07, Уния, Золотко, Амазонка и селекционная линия тп 19-07 (7 баллов). Очень высокой полевой устойчивостью (9 баллов) отличались Багряница, ТП 5-07, ТП 8-07, ТП9-07, Курант, га Î-07, тп 15-07, тп 17-07. Стандарт Прикумская 124 исорта ТП 3-07, ТП 4-07, ТП 5-07, ТП 12-07, Золотко, Амазонка, Курант, проявили

высокую устойчивость к желтой ржавчине (7 баллов); средней устойчивостью характеризовались сорта Багряница и Уния (5 баллов). Очень высокой устойчивостью к желтой ржавчине (9 баллов) отличались сорта ТП 7-07, ТП 8-07, ТП 9-07, ТП 11-07 и селекционная линия тп 19-07. Распространенность желтой ржавчины, как и бурой ржавчины, была невелика - у большинства сортов в годы опытов не превышала 25 %. Сорта и селекционные линии в годы опытов проявили высокую устойчивость (9 баллов) к мучнистой росе (степень развития 0,1-9,8 %), за исключением сорта Багряница, у которого степень развития заболевания составила 25,0,15,6 и 12,4 % соответственно в 2008,2009 и 2010 гг. Распространенность заболевания была невелика (12,0-27,8 %). Стандарт Прикумская 124 и сорт Золотко были устойчивы к заболеванию (7 баллов). Септориозом листьев поражались все сорта и селекционные линии. В среднем за три года опытов средней устойчивостью к септориозу (5 баллов), как и стандарт Прикумская 124, характеризовались сорта: Багряница, ТП4-07, ТП 5-07, ТП 7-07, Ш 8-07, ТП 9-07, ТП 11-07, ТП 12-07, Золотко. Низкой устойчивостью (3 балла) отличались сорта ТП 3-07, Уния, Амазонка, Курант и селекционные линии тп 15-07, тп 17-07, тп 19-07. Распространенность заболевания была высокой, в пределах 50-80 %.

Сорта ТП 8-07, ТП 9-07, проявившие комплексную устойчивость к неблагоприятным абиотическим факторам и очень высокую устойчивость к бурой и желтой ржавчинам и мучнистой росе, представляют интерес для использования в селекции озимой твердой пшеницы на адаптивность.

3.3.3. Особенности формирования признаков линейного роста. Большинство сортов и селекционных линий в годы опытов устойчиво в различных условиях онтогенеза поддерживали характерную для них высоту растений. Наиболее стабильным проявление признака было у стандарта Прикумская 124, новых сортов Багряница, Золотко, ТП 3-07, ТП 11-07 и селекционных линий тп 15-07, тп 17-07, тп 19-07. Сорта и селекционные линии (88,4-97,6 см), как и стандарт Прикумская 124 (85,3 см), относятся к среднерослым (табл. 2).

Сорта и селекционные линии отличались хорошо развитым верхним междоузлием стебля. Его длина, в среднем за три года, составляла 40,8 (стандарт Прикумская 124) - 51,7 % (сорт Амазонка) от высоты растения. Такая архитектоника главного стебля у новых сортов озимой твердой пшеницы определяет их гомеостатичность в неблагоприятных условиях онтогенеза. Морфофизиологический механизм этого явления, обусловливающий засухоустойчивость и стабильность формирования высококачественного зерна, состоит в том, что соломина верхнего междоузлия длительное время сохраняет фотосинтетическую активность. В среднем за три года опытов сорта и селекционные линии, как и стандарт Прикумская 124 (6,9 см), характеризовались средней длиной колоса (6,3-6,9 см), исключение составили сорта Багряница (7,7 см) и Уния (7,4 см), которые формировали длинный колос. В годы опытов все сорта и селекционные линии устойчиво поддерживали свой фенотип.

Таблица 2 - Признаки линейного роста новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы, среднее за 2007-2010 с.-х. гг.

Сорт, о « О д Длина верхнего междоузлия главного стебля Длина главного стебля до верхнего междоузлия г я и 5 я"

линия 3 <5 п 5 га С. см в т. ч. в % от высоты растения см в т. ч. в % от длины верхнего междоузлия д °

Прикумская 124 (ст.) 85,3 34.8 40,8 43,3 124,4 6.9

Багряница 87.7 39,2 44,7 40,1 102,3 7,7

Уния 90.4 44,6 49,3 37,7 84,5 7,4

Золотко 89,4 43,8 49,0 38,7 88,4 6.5

Амазонка 90,1 46,6 51,7 37,3 80,0 6,8

Курант 88,4 43,2 48,9 38,0 86,0 6.8

ТП 3-07 93,4 37,5 40,2 48,9 130,4 6.9

ТП 4-07 88.4 35,4 40,0 50,1 141,5 6,5

ТП 5-07 90,6 40,9 45,1 37,2 91,0 6,9

ТП 7-07 96.2 44,4 46,2 43.6 98.2 6.3

ТП 8-07 95,0 45,2 47,6 45,2 100,0 6.6

ТП 9-07 97.6 42,7 43,8 46,6 109,1 6,7

ТП 11-07 95,4 41,8 43,8 46,8 112,0 6.7

ТП 12-07 90,2 40,3 44,7 46,0 114,1 6.7

тп 1-07 88.8 40,4 45,5 38.5 95.3 6.4

тп 15-07 89,9 44,0 48,9 38,9 88,4 6.7

тп 17-07 95,8 46.0 48,0 42,7 92.8 6.6

тп 19-07 89,4 41,8 46,8 40,6 97.1 6.6

Среднее 91.2 41,8 45,8 42.2 101,0 6,8

В годы опытов проявились линейные корреляционные зависимости между морфологическими признаками линейного роста, определяющие архитектонику растения у сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы, но в основном они имели лабильный характер, что позволяет сделать вывод о специфическом влиянии генотипа и генотип-средового взаимодействия на формирование этих признаков на морфофизиологическом уровне.

3.3.4. Элементы структуры урожая и урожайность зерна. Изменчивость количества колосков в главном колосе у сортов и селекционных линий в годы опытов определялась генотипической реакцией на температурный режим и влагообеспеченность растений в период дифференциации колоса главного побега на Ш-Г/ этапах органогенеза. Наибольшей экотипической устойчивостью при формировании большого количества колосков в годы опытов отличались сорта Курант и Багряница. В среднем за три года опытов стандарт Прикумская 124 формировал 16,6 колосков в главном колосе. У большинства сортов и селекционных линий количество колосков в главном колосе (16,2-16,7 шт.) было на уровне стандарта. Сорта Багряница, Курант, ТП 7-07 и Уния во все годы опытов отличались большим количеством колосков. Плотность главного колоса (24,0-24,8) у сортов ТП 5-07, ТП 11-07,

ТП 3-07, Амазонка и селекционной линии тп 15-07 (24,1) была на уровне стандарта Прикумская 124 (24,1). Высокую плотность главного колоса сформировали сорта ТП 7-07, Курант, Золотко, ТП 8-07, ТП 4-07, ТП 9-07, ТП 1207 и селекционные линии тп 1-07, тп 19-07, тп 17-07 (25,0-28,3). Меньшая плотность крупного главного колоса у сортов Багряница (22,7) и Уния (23,3) способствовала формированию большего количества зерен и их массы в главном колосе за счет лучшей озерненности колоска и крупности зерна. В среднем за годы опытов озерненность колоска у стандарта Прикумская 124 составляла 2,33 шт. Озерненность колоска на уровне стандарта была у сортов ТП 4-07, ТП 9-07, ТП 11-07 и селекционных линий тп 1-07, тп 1507, тп 19-07. Сорта Багряница, ТП 12-07, Амазонка, Уния, ТП 7-07, Курант, ТП 3-07, ТП 5-07, Золотко и селекционная линия тп 17-07 характеризовались наиболее высокой озерненностью колоска (2,90-2,50 шт.). В годы опытов стандарт Прикумская 124, сорта и селекционные линии устойчиво поддерживали свой фенотип по крупности зерна. В среднем за три года масса 1000 зерен главного колоса у стандарта Прикумская 124 (42,8 г) и большинства сортов и селекционных линий была высокой - более 40 г.

В среднем за три года в главном колосе стандарта Прикумская 124 насчитывалось 38,5 шт. зерен, что на 3,3 шт. меньше, чем среднее значение по опыту. Высокой озерненностью главного колоса выделились сорта Багряница (50,3 шт.), ТП 5-07 (42,2 шт.), ТП 12-07 (46,4 шт.), Уния (45,5 шт.), Амазонка (44,4 шт.), Курант (44,4 шт.). Стандарт Прикумская 124 (1,65 г), сорта и селекционные линии ТП 3-07, ТП 4-07, ТП 7-07, ТП 8-07, ТП 9-07, ТП 11-07, Золотко, Амазонка, Курант, тп 1-07, тп 15-07, тп 17-07, тп 19-07 (1,61-1,69 г) характеризовались массой зерна с главного колоса, меньшей чем среднее значение по опыту (1,71 г). Высокой массой зерна с главного колоса (1,77-2,09 г) отличались сорта ТП 5-07, ТП 12-07, Багряница и Уния. Сорта Багряница и Уния формировали максимальную массу зерна с главного колоса за счет различных морфофизиологических механизмов. Сорт Багряница характеризовался высокой дифференциацией колоска, при крупном колосе это обусловило высокую озерненность главного колоса, которая в сочетании с высокой массой 1000 зерен определила высокую массу зерен в главном колосе. Сорт Уния отличался меньшей дифференциацией колоска, меньшей озерненностью колоса, но это компенсировалось большей массой 1000 зерен и определило продуктивность главного колоса на уровне сорта Багряница. Сорта и селекционные линии характеризовались средней продуктивной кустистостью растения: 2,1 (ТП 12-07) - 2,7 шт. (ТП 11-07), у стандарта Прикумская 124 она составляла 2,3 шт.

В среднем стандарт Прикумская 124 формировал на растении 59,3 шт. зерен, что на 0,9 шт. выше среднего по опыту. Сорта Багряница, ТП 5-07, ТП 1207, Уния в среднем за годы опытов выделились наибольшим количеством зерен с растеши (65,1-60,5 шт.). В среднем масса зерна с растения у большинства селекционных линий и сортов (1,99-2,19 г) была на уровне стандарта Прикумская 124 (2,10 г). Наибольшей массой зерна (2,48 г) с растения отличались

сорта Багряница и Уния. У этих же сортов в среднем за годы опытов отмечена наибольшая масса зерна с колоса и урожайность зерна. Новые сорта озимой твердой пшеницы при возделывании по черному пару на черноземе обыкновенном проявили высокие урожайные качества. Но они по-разному реагировали на складывающиеся условия онтогенеза. Это нашло свое отражение в величине урожайности зерна в годы опытов относительно стандарта Прикум-ская 124 (табл. 3). Из анализа соотношения урожайности зерна новых сортов озимой твердой пшеницы и стандартного сорта Прикумская 124 следует, что большинство нз них проявили адаптивность к условиям экониши.

Таблица 3 - Урожайность зерна новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы, 2008-2010 гг., ц/га

Сорт, линия 2008 2009 2010 Среднее за 2008-2009 Среднее за три года

Прикумская 124 (ст.) 59.0 58,0 41.3 58.5 52,8

Багряница 68,6 64.4 47.5 66.5 60.2

Уния 70,8 58.6 46.9 64,7 58,8

Золотко 43,3 47,5 42,1 45,4 44,3

Амазонка 62.6 55,0 44,2 58.8 53,9

Курант 51,6 55,6 41,9 53.6 49,7

ТП 3-07 59,1 57.6 47,0 58,4 54.6

ТП4-07 58,8 57,3 42,4 58,1 52.8

ТП 5-07 57,1 62.5 44,4 59.8 54,7

ТП 7-07 55,0 55,8 40,4 55.4 50,4

ТП 8-07 54.3 54.7 43,7 54,5 50.9

ТП 9-07 60,4 54,1 43,8 57.3 52.8

ТП 11-07 52,0 54.7 42,9 53,4 49,9

ТП 12-07 59,1 53,6 42,8 56,4 51,8

тп 1-07 55,8 48,7 40,1 52,3 48,2

тп 15-07 52.0 48,5 41,2 50,3 47.2

тп 17-07 50,2 52.3 40,4 51.3 47,6

тп 19-07 43,3 50,2 39,5 46.7 44.3

НСР„, 5,1 4,2 4Д - -

Среднее по опыту 56.3 55,0 42.9 55.6 50,8

Специфический характер генотип-средового взаимодействия сортов и селекционных линий в различных условиях онтогенеза в годы опытов определил особый характер их распределения по группам отличий от стандарта Прикумская 124. Отличительной особенностью 2010 г., когда из-за повреждения посевов озимой твердой пшеницы злаковыми мухами все сорта значительно снизили урожайность зерна, явилось отсутствие сортов, урожайность которых была существенно ниже, чем у стандарта: 17,6% или 3 сорта, которые относились к I группе отличий от стандарта, остальные сформировали урожайность на уровне стандарта (II группа).

В среднем за три года урожайность зерна новых сортов и селекционных линий была достаточно высокой. В среднем по опьпу она составила 50,8 ц/га.

Наиболее урожайными были сорта озимой твердой пшеницы Уния (58,8 ц/га) и Багряница (60,2 ц/га), родословная которого включает высокопродуктивный сорт румынской селекции ОР-4Ю. Стабильной урожайностью зерна в шды опытов, что позволило им в среднем за три года превысить стандарт, отличались новые сорта ТП 3-07 (54,6 ц/га) и ТП 5-07 (54,7 ц/га).

3.3.5. Корреляционные зависимости, определяющие формирование продуктивности главного колоса растения и урожайности зерна. Знание взаимосвязей между элементами продуктивности главного колоса, растений и урожайностью зерна у сортов озимой твердой пшеницы в конкретной эко-нише имеет важное значение для разработки селекционных программ и сортовой агротехники. В результате корреляционного анализа линейных связей между массой зерна в главном колосе и составляющими ее элементами и субэлементами было установлено, что степень их взаимодействия, в подавляющем большинстве случаев, экотипически нестабильно (рис. 1). Наибольшей устойчивостью в годы опытов отличалась существенная (Р=0,001) сильная положительная линейная корреляция между длиной главного колоса и массой зерна в нем. Экотипическая устойчивость взаимосвязей этих признаков свидетельствует, что в эконише адаптивное преимущество при формировании продуктивности главного колоса имеют сорта (генотипы) озимой твердой пшеницы с длинным главным колосом.

-0.64«»»

—-2008 с -- 2009 г. —— 20101:

Рисунок 1 - Линейные корреляционные зависимости между продуктивностью главного колоса, ее элементами и субэлементами у новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы, 2008-2010 гг.

Высокую адаптивную значимость проявил признак «озерненность колоска», который оказывал сильное и стабильное влияние на количество зерен в главном колосе. Влияние каждого из этих признаков на массу зерна в главном колосе было экотипически менее стабильным и в годы опытов изменялось по силе связи от средней до сильной. Таким образом, отбор на повышенную озерненность колоска главного колоса будет сопряжен с увеличением массы зерна в главном колосе. У новых сортов озимой твердой пшеницы в годы опытов проявилась отрицательная зависимость между крупностью зерна (масса 1000 зерен) и озерненностью колоска, а также количеством зерен в главном колосе. Очевидно, это определяется усилением конкуренции между зерновками в период накопления пластичных масс при высокой озерненности колоска главного колоса. Отмеченные отрицательные корреляционные зависимости ослабили влияние массы 1000 зерен на массу зерна в главном колосе. Для совмещения в генотипе сорта высоких массы 1000 зерен и озерненности колоска главного колоса необходимо проводить сопряженный индивидуальный отбор на жестком агрофоне. Аналогичные морфофизиологические причины обусловили отрицательную линейную корреляцию между плотностью главного колоса и массой 1000 зерен, а также массой зерна с пивного колоса. Масса зерна в главном колосе у изучавшихся сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы в годы опытов устойчиво определяла массу зерен с растения, ее вклад в формирование этого признака составляет 58-79 %.

На черноземе обыкновенном Центрального Предкавказья у новых сортов и селекционных линий между массой зерна с растения и урожайностью зерна установлена экотипически стабильная существенная (Р = 0,05-0,01) положительная средняя и сильная линейная корреляционная зависимость (рис. 2). Ее вклад в формирование урожайности зерна составлял 27-45 % (с1ух = 0,267-0,446).

В годы опытов с количеством зерен с растения и урожайностью зерна связь была экотипически нестабильной. Следует отметить тенденцию слабой и средней отрицательной линейной корреляции между урожайностью и продуктивной кустистостью растений, что определяется специфическим взаимодействием генотип-среда у сортов и селекционных линий. Вклад массы зерна в главном колосе в формирование урожайности зерна (г = 0,658** в 2008 г., г = 0,737*** в 2009 г., г = 0,719*** в 2010 г.) составлял 43-54 %, что предполагает высокую эффективность отбора по главному колосу в селекции озимой твердой пшеницы.

Установлено адаптивное преимущество длинноколосых с высокой зерновой продуктивностью главного колоса сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы. Увеличение продуктивности главного колоса и растения положительно определяется озерненностью колоска и количеством колосков в главном колосе. Влияние крупности зерна (масса 1000 зерен) на урожайность зерна, формирование продуктивности растения и главного колоса зависит от проявления специфического генотип-средового взаимодействия.

2008 г.: «—>—- 2009 г. --— ¿010 г.

Рисунок 2 - Линейные корреляционные зависимости между урожайностью зерна, элементами урожая и продуктивности главного колоса у сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы, 2008-2010 гг.

3.3.6. Качество зерна. Целевое назначение зерна озимой твердой пшеницы обусловливает более жесткие требования к натуре и стекловидности, а к количеству сырой клейковины, ее качеству и содержанию белка предъявляют менее жесткие требования (табл. 4).

Во все годы опытов натура зерна у всех новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы (775-803 г/л), как и у стандарта Прикумская 124 (777-795 г/л), была высокой (более 770 г/л) и соответствовала требованиям, предъявляемым к 1 классу в соответствии с ГОСТ Р 52554-2006.

Сорта и селекционные линии озимой твердой пшеницы, как и стандарт Прикумская 124, проявили способность формировать высокостекловидное зерно. Высокой стабильностью показателя характеризовался стандарт Прикумская 124, стекловидность которого в годы опытов составляла 85-86 % (1 класс). Сорт Золотко формировал самую высокую стекловидность зерна с превышением над стандартом + б %. Остальные сорта и селекционные линии за исключением сортов Ш 3-07 и ТП 9-07 характеризовались высокостекловидным зерном на уровне первого класса. Из сравнения ОНВ и среднего показателя за годы опытов следует, что в наиболее неблагоприятные годы сорта ТП 5-07 (85 %, ОНВ = -2 %), Ш 11-07 (85 %, ОНВ = -5 %) и селекционная линия тп 1-07 (85 %, ОНВ = -2 %) снижали стекловидность зерна до уровня 3-го класса, то есть проявили экотипическую нестабильность.

Таблица 4 - Качество зерна новых сортов и селекционных линий

озимой твердой пшеницы, среднее за 2007-2010 с.-х. гг.

Сорт; линия Натура Стекло-видность Количество сырой клейковины Группа качества клейковины Массовая доля белка

г/л ОНВ % ОНВ % ОНВ % ОНВ

Прикумская 124 (ст.) 784 -7 86 -1 28,0 -0,6 11 13,8 -0,6

Уния 792 -12 89 -3 27,9 -1,7 II 13,1 -0,3

Золотко 781 ~2 92 -2 31,3 -1,4 1-Й 14,5 -0.6

Амазонка 782 87 -2 28,5 -1,4 11 13.1 -0,6

Курант 780 -5 87 -2 28,3 -1,0 II 13.9 -0.2

Багряница 787 -7 87 -2 28,2 -1.2 I—II 13.4 -0,6

ТП 3-07 784 -7 84 -4 29,2 -2,1 II-III 14,1 -0,9

ТП 4-07 781 87 -1 29,7 -0,6 II-III 13.5 -0,5

ТП 5-07 781 ~6 85 -2 29.5 -2,4 II 14.1 -0,5

ТП 7-07 782 -5 88 -2 27,7 -1,5 1—II 14,1 -0,3

ТП 8-07 783 -8 88 -3 30,4 -1,1 11-111 13,7 -0.4

ТП 9-07 784 -6 84 -5 27,9 -1.7 11-111 12.8 -0,6

ТП 11-07 793 -4 85 -5 28.7 -0,4 I—II 13.5 -0.7

ТП 12-07 782 -4 86 -1 29,4 -0.5 I—II 12,9 -0.1

тп 1-07 783 -7 85 -2 27,9 -1,0 II 14,1 -0.6

тп 15-07 783 -5 88 -2 26.8 -1,4 I—II 13.3 -0,2

тп 17-07 781 -4 88 -1 27,6 -1.2 I—II 12,9 -0.7

тп 19-07 783 -А 87 -2 29,3 -1,2 II 13,4 -0,7

Значения показателя ОНВ свидетельствуют, что в неблагоприятные годы для накопления в зерне клейковины сорта Золотко, ТП 4-07, ТП 8-07, ТП 11-07, ТП 12-07 способны формировать зерно с содержанием клейковины на уровне

1 класса (не менее 28 %), остальные сорта снижали ее содержание до уровня

2 класса (не менее 25 %). Лимитирующее влияние на классность зерна новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы в 2009-2010 гг. оказало качество клейковины. При высоком содержании клейковины сорта ТП 8-07, ТП 4-07, ТП 9-07, ТП 11-07, ТП 3-07 (32,0-27,1 %) сформировали клейковину III группы качества, которая в соответствии с ГОСТ Р 52554-2006 соответствует 5 классу. В годы опытов клейковину I—II группы качества формировали сорта Золотко, Багряница, ТП 7-07, ТП 12-07, тп 15-07, тп 17-07. В среднем за годы опытов сорта Золотко, Курант, ТП 3-07, ТП 4-07, ТП 5-07, ТП 7-07, ТП 8-07, ТП 11-07 и селекционная линия тп 1-07, как и стандарт При-кумская 124, проявили способность накапливать в зерне массовую долю белка не менее 13,5 %. В разные по условиям выращивания годы стабильно высокое содержание белка (не менее 13,5 %), исходя из показателя ОНВ, могут поддерживать только сорта Золотко, Курант, ТП 5-07, ТП 7-07 и селекционная линия тп 1-07. В пределах 2 класса содержание белка (не менее 12,5 %) формировали сорта Уния, Амазонка, Багряница, ТП 9-07, ТП 12-07 и селекционные линии тп 15-07, тп 17-07, тп 19-07.

Высокое качество зерна оригинальных сортов Багряница, ТП 7-07, ТП 12-07 и селекционных линий тп 1-07, тп 15-07, тп 17-07, тп 19-07 свидетельствует о

благоприятном сочетании генов родительских форм (химических мутантов и сортов) на формирование генетических систем, определяющих технологические свойства и химический состав зерна.

3.4. Особенности наследования признаков продуктивности главного колоса у гибридов Г1 озимой твердой пшеницы. Характер наследования (степень доминантности) признаков продуктивности гаавного колоса у гибридов Б,, полученных с участием сортов Прикумская 124, Амазонка, Уния, Багряница, ТП 12-07 и селекционной линии тп 17-07, обусловлен сочетанием генов родительских форм. Детерминация признаков длина колоса, количество и масса зерна в главном колосе определяется эффектами сверхдоминирования, обусловленными взаимодействием доминантных и комплементарных генов родительских компонентов, что предполагает большую результативность отбора в поздних гибридных поколениях (Б4-Б5). Генетическая детерминация озерненности колоска и плотности колоса в разных гибридных комбинациях определяется доминантными генами (доминирование), их взаимодействием (сверхдоминирование) и у комбинаций скрещивания (Прикумская 124 х Уния) и (Прикумская 124 х Багряница) - аддитивными генами (промежуточное наследование), что обеспечит эффективность отбора уже в Г,. У гетерозисных гибридных комбинаций отбор трансгрессий возможен в Р4-Р5.

4. АДАПТИВНЫЕ СВОЙСТВА НОВЫХ СОРТОВ

И СЕЛЕКЦИОННЫХ ЛИНИЙ ОЗИМОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ

4.1. Засухоустойчивость и солевыносливость на ранних этапах органогенеза. При возделывании озимой твердой пшеницы в засушливых условиях на солонцеватых почвах Ставропольского края наиболее сложная экологическая ситуация создается при прорастании семян. В связи с этим понятна актуальность оценки возделываемого сортимента озимой твердой пшеницы, новых сортов и селекционного материала на засухоустойчивость и солевыносливость при прорастании семян (табл. 5).

Сорта и селекционные линии отличались по прорастанию семян при разных концентрациях водного раствора №0. При 1,5 % концентрации раствора соли КаС1, рекомендованной по методике Г. В. Удовенко, для оценки сортов озимой мягкой пшеницы, даже через 200 часов проросшие семена отсутствовали у всех образцов, что в целом характеризует меньшую солевыносливость озимой твердой пшеницы. При уменьшении концентрации №С1 до 1 % различия между селекционными линиями были значительны. У сортов и селекционных линий через 50 часов прорастание семян не наблюдалось. Увеличение длительности прорастания семян твердой пшеницы до 200 часов позволяет провести более полную оценку сортов и селекционных линий на солевыносливость и за счет увеличения числа проросших семян повысить эффективность отбора устойчивых к этому фактору генотипов.

Сорта Уния, Багряница, ТП 5-07, ТП 11-07, ТП 12-07 и селекционные линии тп 15-07, тп 17-07 отличались наилучшим прорастанием семян в 1 % растворе ЫаС1, они составляли 38,9 % от общего количества вариантов. Максимальным

количеством проросших семян (40 %) на ранних этапах органогенеза характеризовались сорта Багряница и ТП 12-07, что говорит о высокой солевынос-ливости этих сортов. Учитывая биологические особенности озимой твердой пшеницы - более длительный период прорастания семян, целесообразно модифицировать методику Г. В. Удовенко, разработанную для мягкой пшеницы, и увеличить экспозицию до 200 часов, что позволит более дифференцированно осуществлять тестирование генотипов озимой твердой пшеницы на солевы-носливость при прорастании семян.

Таблица 5 - Динамика прорастания семян сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы в водных растворах ЫаС1 и сахарозы, %

Сорт, линяя Вода(контроль) №С1 (1 %) Сахароза (17,6 %)

Экспозиция, ч

50 100 200 50 100 200 50 100 200

Прикумская 124 (ст.) 94 100 100 8 10 18 2 12 12

Уния 92 100 100 8 12 32 0 8 10

Золотко 90 96 100 6 14 20 0 10 12

Амазонка 88 96 98 4 10 18 4 22 22

Курант 90 96 100 2 8 12 0 12 12

Багряница 90 96 96 6 12 40 4 24 24

ТП 3-07 96 100 100 0 0 0 0 6 6

ТП 4-07 90 96 100 0 4 6 2 10 10

ТП 5-07 94 98 98 4 18 34 2 12 12

ТП 7-07 92 100 100 0 0 0 2 18 18

ТП 8-07 90 96 96 0 0 0 2 16 16

ТП 9-07 92 98 98 0 0 0 0 12 14

ТП 11-07 90 98 98 6 12 26 0 16 16

ТП 12-07 92 100 100 8 16 40 4 24 24

тп 1-07 90 96 96 0 0 2 0 6 8

тп 15-07 88 100 100 8 18 30 0 18 18

тп 17-07 90 96 96 14 20 34 4 24 26

тп 19-07 90 98 98 0 0 0 4 18 18

Сорта и селекционные линии озимой твердой пшеницы различаются и по оценке на засухоустойчивость. При проращивании семян в растворе сахарозы (17,6 %) через 50 часов прорастание единичных семян было обнаружено у стандарта Прикумская 124, сортов Амазонка, Багряница, ТП 4-07, ТП 5-07, ТП 12-07 и селекционных линий тп 17-07, тп 19-07. У остальных сортов и селекционных линий в первые 50 часов семена не прорастали.

При экспозиции 100 часов наибольшее количество проросших семян (в пределах 12-24 %) отмечалось у сортов Амазонка, Багряница, ТП 12-07 и селекционной линии тп 17-07. В отличие от прорастания семян в 1 % водном

растворе NaCl при прорастании семян сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы в при экспозиции 200 часов существенных изменений величины показателя не обнаружено. Число проросших семян у селекционных линий не изменилось или увеличилось на 2 %.

Сорта и селекционные линии озимой твердой пшеницы значительно различались по сочетанию солевыносливости и засухоустойчивости при прорастании семян. Однако проявилась средняя положительная существенная (Р = 0,05) линейная корреляция между относительным количеством проросших семян в водных растворах NaCl (1 %) при экспозиции 200 часов и сахарозы (17,6 %) при экспозиции 100 часов (г = 0,490* ± 0,218). По высокой засухоустойчивости и солевыносливости при прорастании семян выделились новые сорта Багряница, ТП 12-07 и селекционная линия тп 17-07, которые представляют интерес в селекции озимой твердой пшеницы на устойчивость к обоим стрессовым факторам.

Установлена положительная связь количества проросших семян в водном растворе сахарозы (17,6 %) через 100 часов и урожайности зерна в год отбора образцов для тестирования на засухоустойчивость. Величина коэффициента линейной корреляции составила 0,511*±0,210, что соответствует средней положительной линейной корреляционной зависимости, существенной при Р = 0,05. Наиболее благоприятным сочетанием высокой засухоустойчивости при прорастании семян и урожайности зерна выделились новые сорта Багряница, ТП 12-07 и Амазонка.

Не выявлено существенной зависимости у сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы между солевыносливостью при прорастании семян и урожайности зерна. Это можно объяснить тем, что сорта и селекционные линии выращивали на черноземе обыкновенном, где адаптивный признак «солевыносливость при прорастании семян» не имеет экотипического преимущества.

Отмеченная гетерогенность сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы позволяет предположить эффективность отбора внутри сортов и селекционных линий засухоустойчивых и солевыносливых генотипов, путем выделения на дифференцирующих растворах сахарозы и NaCl проросших семян, а затем перевода их в почву для дальнейшего размножения выделенных генотипов.

4.2. Адаптивное значение селекционных индексов у озимой твердой пшеницы. Впервые было проведено в условиях Центрального Предкавказья определение различных селекционных индексов для главного колоса и главного побега у новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы и стандартного сорта Прикумская 124 в 2007-2010 с.-х. гг. Сорта и селекционные линии озимой твердой пшеницы в годы опытов различались по характеру изменчивости селекционных индексов, все определенные нами селекционные индексы имели свой числовой ранг. Установлено, что при оценке адаптивных свойств сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы возмож-

но использование таких селекционных индексов, как «полтавский индекс», «мексиканский индекс» (для генотипов, различающихся по высоте растений) и «индекс потенциальной продуктивности колоса». Использование «индекса продуктивности», «индекса интенсивности», «канадского индекса» в связи с их низкой изменчивостью в условиях экониши для оценки сортов в конкретном сортоиспытании малоинформативны.

По результатам оценки адаптивных свойств сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы с использованием «полтавского индекса» и «индекса потенциальной продуктивности колоса» стабильно лучшими являются новые сорта Багряница и Уния. В соответствии с величиной «индекса потенциальной продуктивности колоса» адаптивные преимущества в эконише также имеют новые сорта ТП 7-07 и ТП 12-07.

4.3. Урожайность и адаптивные свойства нового сорта озимой твердой пшеницы Багряница при разных нормах высева и сроках сева. В годы опытов сорт Багряница при посеве в период 6-30 октября при норме высева 4 и 5 млн пгг/га характеризовался отличной зимостойкостью. Следует отметить высокий адаптивный потенциал нового сорта озимой твердой пшеницы, который при очень позднем сроке посева (15 ноября) проявил хорошую зимостойкость при норме высева 4-5 млн шт/га. Сорт Багряница чувствителен к загущению при задержке с посевом. Если при посеве 6 октября отличная зимостойкость была при всех нормах высева, то уже начиная с 20 октября она снизилась до 4 баллов, а при посеве 15 ноября - до 3 баллов при норме высева 6 млн шт/га.

Сорт Багряница независимо от применяемой технологии сева поддерживает высокий уровень устойчивости к таким грибным листовым заболеваниям, как бурая ржавчина и мучнистая роса, но проявляет среднюю устойчивость к желтой ржавчине и септориозу. При поздних сроках сева и в загущенных посевах, что снижает устойчивость к фитопатогену до низкого уровня, происходит более сильное развитие указанных заболеваний.

В годы опытов срок сева (фактор А) и норма высева (фактор В) оказывали существенное влияние на урожайность зерна сорта Багряница. В среднем за 2 года опытов урожайность сорта Багряница при посеве 20 и 30 октября составила 53,3 ц/га. Большая урожайность зерна, как и в отдельные годы опытов, была получена при более раннем (20 октября) сроке сева (55,7 ц/га) при норме высева 5 млн шт/га, которую и следует считать оптимальной (рис. 3). Снижение урожайности при более позднем сроке сева (52,6 ц/га) было сравнительно невелико и составило 3,1 и/га или 5,6 %. При уменьшении нормы высева (4 млн шт/га) и загущенном посеве (6 млн шт/га) сорт Багряница проявил способность сохранять достаточно высокую урожайность зерна. При этом преимущество оптимальной нормы высева проявилось только при более раннем сроке сева (20 октября). При позднем сроке сева (30 октября) влияние нормы высева на урожайность зерна сорта Багряница (52,3-52,6 ц/га) отсутствовало.

Сорт Багряница за счет высокого потенциала урожайности проявляет пластичность в онтогенезе и способен формировать высокую урожайность зерна при поздних сроках сева и разной плотности ценоза.

Рисунок 3 - Влияние срока сева и нормы высева на урожайность озимой твердой пшеницы сорта Багряница на черноземе обыкновенном в среднем за 2008-2010 с.-х. гг.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НОВЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ

Возделывание на черноземе обыкновенном Центрального Предкавказья озимой твердой пшеницы экономически выгодно. Рентабельность стандарта Прикумская 124 составила 95 %. Сорт Амазонка (98 %) обладает рентабельностью на уровне стандарта Прикумская 124, а сорта Золотко (83 %) и Курант (86 %) были наименее рентабельны. Сорта Уния и Багряница отличались высокой рентабельностью производства: 113 и 116 % соответственно. Это позволяет рекомендовать расширить площади посева сорта Уния в условиях зоны. Новый сорт Багряница, соавтором которого является соискатель, выделяется наилучшим сочетанием хозяйственно ценных признаков и экономических характеристик; он передан в государственное сортоиспытание (заявка № 53903/8952937, дата приоритета 11.01.2010 г.).

ВЫВОДЫ

Новые сорта и селекционные линии озимой твердой пшеницы, полученные путем сложной гибридизации сортов различного эколого-географического происхождения и оригинальных химических мутантов, характеризуется специфическим сочетанием морфологических признаков, учитываемых в соответствии с методикой ЯТС/120/1 на отличимость, однородность и стабильность, что обеспечивает их идентификацию.

Сорт Багряница (279 дней) и другие новые сорта и селекционные линии озимой твердой пшеницы, в соответствии с продолжительностью веге-

1. 2.

тационного периода (272-279 дней), как и стандарт Прикумская 124 (271 день), относятся к среднеспелым сортам, но отличаются более продолжительным межфазным периодом «колошение - полная спелость» (53— 59 дней). У сортов Золотко, Багряница, ТП 4-07, ТП 5-07 и селекционной линии тп 19-07 большая продолжительность этого периода сочетается с высоким содержанием в зерне белка и сырой клейковины.

3. На черноземе обыкновенном Центрального Предкавказья новые сорта и селекционные линии озимой твердой пшеницы характеризуются зимостойкостью на уровне озимой мягкой пшеницы. Стабильно высокую зимостойкость (99,1-93,8 %) сортов Багряница, ТП 3-07, ТП 8-07, ТП 12-07 и селекционных линий тп 15-07, тп 17-07 обеспечивает сочетание в генотипе мутантных генов, полученных от оригинальных мутантов МАО, МГ-12^ МНЗ. Новые сорта Уния, Золотко, ТП 3-07, ТП 4-07, ТП 8-07, ТП 9-07, ТП 12-07 и селекционная линия тп 15-07 проявляют высокую устойчивость к полеганию растений в критических условиях. Устойчивость к полеганию не сопряжена с высотой растений. Сорта и селекционные линии проявляют среднюю устойчивость к септорио-зу листьев, высокую и очень высокую устойчивость к бурой и желтой ржавчинам, мучнистой росе, за исключением сортов Уния (средняя устойчивость к желтой ржавчине) и Багряница (средняя устойчивость к желтой ржавчине и мучнистой росе), но эти сорта отличаются выносливостью к этим фитопатогенам и формируют высокую урожайность и качество зерна.

4. Сорта и селекционные линии озимой твердой пшеницы, как и стандарт Прикумская 124 (85,3 см), относятся к среднерослым (88,4-97,6 см) и отличаются хорошо развитым верхним междоузлием. Его длина составляет 40,8-51,7 % от высоты растений. Длинная соломина верхнего междоузлия, длительное время сохраняющая фото синтетическую активность, определяет морфофизиологический механизм их экотипиче-ской гомеостатичности в онтогенезе, урожайности и качества зерна.

5. Сорта и селекционные линии озимой твердой пшеницы отличаются высокой урожайностью зерна, что характеризует их адаптивность. Средняя за три года урожайность зерна в опытах - 50,8, у стандарта Прикумская 124 - 52,8 ц/га. Высокой урожайностью зерна отличаются допущенный к использованию в Северо-Кавказском регионе сорт Уния (58,8 ц/га) и новые сорта Багряница (60,2 ц/га), ТП 3-07 (54,6 ц/га), ТП 5-07 (54,7 ц/га), родословная которых включает, наряду с мутантами МАО, МГ-12, МНЗ, сорта Айсберг одесский (Украина) и ВР-410 (Румыния). Сорт Багряница за счет высокого потенциала урожайности проявляет пластичность в онтогенезе и способен формировать высокую урожайность зерна при поздних сроках сева и разной плотности ценоза.

6. На основе корреляционного анализа установлено адаптивное преимущество длинного с высокой озерненностью колоска и зерновой про-

дуктивностью главного колоса. Вклад массы зерна в главном колосе в формирование урожайности зерна (г = 0,658**-0,737***) составляет 43-54 %. Отмечена экотипически стабильная (Р = 0,05-0,01) средняя и сильная положительная линейная корреляция (г = 0,517*—0,668**) между массой зерна с растения и урожайностью (dyx = 0,267-0,446). Влияние количества зерен с растения и продуктивной кустистости экотипически нестабильно и определяется специфическим генотип-средовым взаимодействием.

7. Сорта и селекционные линии формируют зерно с высокой натурой и стекловидностью, массовая доля белка и клейковины 1-Й группы в зерне на уровне 1-2 класса. Сорта ТП 8-07, ТП 4-07, ТП 9-07, ТП 11-07, ТП 3-07 при высоком содержании в зерне клейковины (27,132,0 %) в неблагоприятные годы снижают ее качество до III группы, что лимитирует классность зерна. Высоким качеством зерна стабильно выделяются сорт Золотко (1 класс) и новые сорта Багряница, ТП 7-07, ТП 12-07 и селекционные линии тп 15-07, тп 17-07 (1-2 класс), что свидетельствует о благоприятном влиянии сочетания родительских генов химических мутантов и сортов на формирование генетических систем, определяющих технологические свойства и химический состав зерна.

8. Характер наследования (hp) признаков продуктивности гаавного колоса у гибридов F,, полученных с участием сортов Прикумская 124, Амазонка, Уния, Багряница, ТП 12-07 и селекционной линии тп 17-07, обусловлен специфическим сочетанием генов родительских форм. Детерминация признаков длина колоса, количество зерен и масса зерна определяется эффектами сверхдоминирования. Генетическая детерминация озерненности колоска и плотности колоса определяется как доминированием, сверхдоминированием, так и аддитивными генами (промежуточное наследование). Проявление гетерозиса позволяет надеяться на возникновение в расщепляющихся поколениях (F4-F5) положительных трансгрессий.

9. Повышенной солевыносливостью при прорастании семян (экспозиция 200 часов) отличаются сорта Уния, Багряница, ТП 12-07, ТП 5-07, ТП 11-07 и селекционные линии тп 15-07, тп 17-07. Повышенной засухоустойчивостью при прорастании семян характеризуются сорта Амазонка, Багряница, ТП 12-07 и селекционная линия тп 17-07. Между засухоустойчивостью и солевыносливостью прорастающих семян установлена средняя положительная линейная корреляция (0,490*±0,218). Проявляется положительная линейная корреляция между засухоустойчивостью при прорастании семян и урожайностью зерна (г = 0,511*±0,210), что может быть связано с наиболее благоприятным сочетанием этих признаков у сортов Багряница, ТП 12-07, Амазонка.

10. По результатам оценки адаптивных свойств сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы с использованием «полтавского индекса» н «индекса потенциальной продуктивности колоса» стабильно лучшими являются новые сорта Багряница и Уния.

И. Возделывание на черноземе обыкновенном Центрального Предкавказья озимой твердой пшеницы экономически выгодно. Сорта Уния и Багряница отличаются высокой рентабельностью производства: 113 и 116 % соответственно. Это позволяет рекомендовать расширить площади посева сорта Уния в этих условиях. Новый сорт Багряница, соавтором которого является соискатель, выделяется наилучшим сочетанием хозяйственно ценных признаков и экономических характеристик и передан в государственное сортоиспытание (заявка№ 53903/8952937, дата приоритета 11.01.2010 г.).

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА И СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

1. Для оценки сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы на солевыносливость использовать модифицированную методику, предусматривающую использование 1% водного раствора №С1 и экспозиции 200 часов. Гетерогенность сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы по способности семян прорастать в водных растворах ЫаС1 и сахарозы позволяет рекомендовать отбор внутри сортов и селекционных линий засухоустойчивых и солевыносливых генотипов, путем выделения на дифференцирующих растворах сахарозы и №С1 проросших семян, перевода их в почву для дальнейшего размножения выделенных генотипов.

2. В селекции озимой твердой пшеницы на адаптивность и урожайность зерна целесообразно использовать новые сорта Уния, Амазонка, Багряница, ТП 3-07, ТП 5-07, ТП 8-07, ТП 12-07, ТП 9-07 и селекционные линии тп 15-07, тп 17-07. Сорта Золотко, Багряница, ТП 7-07, ТП 1207 представляют интерес в селекции на качество зерна. Полученные от скрещивания лучших новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы 14 гибридных комбинаций Т2 переданы для использования в селекционном процессе.

3. Рекомендуем расширить площади посева допущенного к использованию сорта Уния, отличающегося высокой урожайностью и качеством зерна.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ:

1. Балацкий, М. Ю. Агробиологические особенности новых сортов озимой твердой пшеницы, полученных путем сложных скрещиваний с участием химических мутантов, на черноземе обыкновенном Ставропольского края / М. Ю. Балацкий, А. А. Кривенко, А. И. Войсковой // Научный журнал КубГАУ. - 2010. -№ 62(08), (соискатель 75 %).

Статьи в других изданиях:

2. Балацкий, М. Ю. Повышение урожайности и качества зерна сортов озимой пшеницы в многокомпонентных смесях / М. Ю. Балацкий, Ф. И. Бобрышев, А. И. Войсковой и др. // Университетская наука - региону : сб. науч. тр. / СтГАУ. - Ставрополь : АГРУС, 2007. - С. 22-30.

3. Балацкий, М. Ю. Оценка селекционных линий озимой твердой пшеницы по косвенным показателям на солевыносливость и засухоустойчивость / М. Ю. Балаций, А. И. Войсковой, А. Ю. Крыловский и др. // Молодежная аграрная наука: состояние, проблемы и перспективы развития : сб. науч. тр. / СтГАУ. - Ставрополь : АГРУС, 2007. -С. 96-100.

4. Балацкий, М. Ю. Солевыносливость селекционных линий озимой мягкой и твердой пшеницы / М. Ю. Балацкий, А. И. Войсковой, А. А. Кри-венко и др. // Инновации аграрной науки и производства: состояние, проблемы и перспективы: сб. науч. тр. / СтГАУ. - Ставрополь: АГРУС, 2008.-С. 141-145.

5. Балацкий, М. Ю. Оценка селекционных линий озимой твердой пшеницы на солевыносливость / М. Ю. Балацкий, А. И. Войсковой, А. А. Кри-венко // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного федерального округа : сб. науч. ст. / СтГАУ. - Ставрополь : АГРУС, 2008. - С. 35-38.

6. Балацкий, М. Ю. Засухоустойчивость и солевыносливость селекционных линий озимой твердой пшеницы при прорастании семян / М. Ю. Балацкий, А. А. Кривенко // Наука и молодежь: новые идеи и решения : сб. науч. тр. по материалам II Международной науч.-практ. конференции / ВГСХА. - Волгоград : ИПК «Нива», 2008. - С. 84-86.

7. Балацкий, М. Ю. Повышение урожайности озимой мягкой пшеницы на основе эффективного использования в селекции видового разнообразия Triticum aestivum / М. Ю. Балацкий, О. А. Гурская, А. И. Войсковой и др. // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного федерального округа : материла 73-й науч.-практ. конф. -Ставрополь : Изд.-полиграф. центр «Параграф», 2009. - С. 22-25.

8. Балацкий, М. Ю. Урожайность и качество зерна новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы (Triticum durum Desf.) на черноземе обыкновенном / М. Ю. Балацкий, А. И. Войсковой, А. Ю. Крыловский // Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного федерального округа: матернлы 73-й науч.-практ. конф. - Ставрополь : Изд.-полиграф. центр «Параграф», 2009. - С. 28-31.

9. Балацкий, М. Ю. Зимостойкость и устойчивость к полеганию селекционных линий и сортов озимой твердой пшеницы / М. Ю. Балацкий, А. В. Дедовской, Н. В. Вернигорова // Образование. Наука. Производство - 2009 : сб. науч. ст. по материалам науч.-пракг. конф. - Ставрополь : АГРУС, 2009. - С. 72-74.

Подписано в печать 25.11.2010. Формат 60x84 '/16. Гарнитура «Тайме». Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,2. Тираж 120. Заказ №510.

Отпечатано в типографии издательско-полиграфического комплекса СтГАУ «АГРУС», г. Ставрополь, ул. Мира, 302.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Балацкий, Михаил Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 История культуры озимой твердой пшеницы

1.2 Достижения селекции озимой твердой пшеницы на адаптивность и качество зерна

1.3 Использование селекционно-генетических индексов в селекции озимой пшеницы

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Почвенно-климатические условия места проведения исследований

2.2 Материал и методика исследований

3. ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НОВЫХ СОРТОВ И СЕЛЕКЦИОННЫХ ЛИНИЙ

ОЗИМОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ

3.1 Анализ родословных сортов и селекционных линий

3.2 Морфологические особенности новых сортов и селекционных линий

3.3 Агробиологические особенности сортов и селекционных линий

3.3.1 Особенности ритма роста и развития

3.3.2 Устойчивость к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам среды

3.3.3 Особенности формирования признаков линейного роста

3.3.4 Элементы структуры урожая и урожайность зерна

3.3.5 Корреляционные зависимости, определяющие формирование продуктивности главного колоса растения и урожайности зерна

3.3.6 Качество зерна

3.4 Особенности наследования признаков продуктивности главного колоса у гибридов Ех озимой твердой пшеницы

4. АДАПТИВНЫЕ СВОЙСТВА НОВЫХ СОРТОВ И СЕЛЕКЦИОННЫХ ЛИНИЙ ОЗИМОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ

4.1 Засухоустойчивость и солевыносливость на ранних этапах органогенеза

4.2 Адаптивное значение селекционных индексов у озимой твердой пшеницы

4.3 Урожайность и адаптивные свойства нового сорта озимой твердой пшеницы Багряница при разных нормах высева и сроках сева

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НОВЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ 150 ВЫВОДЫ 153 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ 157 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 158 ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Хозяйственно-биологические особенности и селекционная ценность новых сортов и линий озимой твердой пшеницы в условиях Центрального Предкавказья"

Актуальность темы. Твердая пшеница имеет большое народнохозяйственное значение как незаменимое сырье для макаронной, крупяной и кондитерской промышленности. Недостаточное производство высококачественного зерна твердой пшеницы проводит к тому, что большая часть макарон и других прессованных изделий, а также круп изготавливают из зерна мягкой пшеницы, что значительно снижает их питательные и вкусовые качества.

На территории Северного Кавказа до середины двадцатого столетия в посевах злаковых культур видное место занимала яровая твердая пшеница, которая давала зерно высокого качества, имевшая значительную востребованность как на внутреннем, так и внешнем рынках. Затем ее вытеснила озимая мягкая пшеница. Современные сорта озимой твердой пшеницы обладают высоким потенциалом урожайности. Агроклиматические условия Ставропольского края позволяют успешно возделывать озимую твердую пшеницу, но увеличение площадей этой культуры сдерживается недостаточной адаптивностью и технологическим качеством зерна существующих сортов. Успешная селекция сортов озимой твердой пшеницы, сочетающих высокую урожайность, качество зерна и адаптивность к условиям среды, возможна при синтетическом подходе к созданию нового исходного материала, включающем внутривидовую гибридизацию и мутагенез, которые обеспечивают формирование новых блоков адаптивных и аддитивных генов.

Цель работы. Оценить на продуктивность, адаптивность и технологические качества зерна новые сорта и селекционные линии сложного гибридного происхождения, полученные с участием сортов различного эко лого-географического происхождения и оригинальных химических мутантов, определить их селекционную ценность в условиях чернозема обыкновенного Центрального Предкавказья.

Задачи исследований:

- провести изучение новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы по комплексу хозяйственно-ценных признаков и наследования признаков продуктивности главного колоса в Бь

- оценить адаптивные свойства новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы при прорастании семян в лабораторных условиях;

- изучить возможность использования различных селекционных индексов в оценке адаптивных свойств сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы в эконише;

- оценить адаптивность нового сорта Багряница при разных сроках сева и плотности ценоза;

- определить экономическую эффективность использования новых сортов озимой твердой пшеницы.

Научная новизна. Проведена оценка по комплексу хозяйственно-ценных и биологических признаков на черноземе обыкновенном Центрального Предкавказья, выявлена адаптивная ценность новых оригинальных сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы. Оценены адаптивные свойства новых сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы при прорастании семян в системе биотестов. Выявлена информационная значимость селекционных индексов: «полтавский индекс» и «индекс потенциальной продуктивности колоса» при оценке адаптивности генотипов озимой твердой пшеницы. Установлен тип наследования признаков, определяющих продуктивность главного колоса у гибридов Бь в системе парных скрещиваний сортов и селекционных линий, определена их селекционная ценность. Установлено адаптивное преимущество нового сорта озимой твердой пшеницы Багряница.

Практическая значимость работы. Выделен и передан в государственное сортоиспытание новый сорт озимой твердой пшеницы Багряница, обладающий высокой адаптивностью, урожайностью и качеством зерна, соискатель является соавтором сорта (заявка №53903/8952937, дата приоритета 11.01.2010 г.). Сформулировано предложение по уточнению микрорайонирования новых сортов озимой твердой пшеницы. В результате комплексной оценки новых-сортов и селекционных линий и генетического анализа выделены доноры ценных хозяйственно-биологических свойств и признаков для включения в комбинационную селекцию. Созданный исходный материал - 14 гибридных комбинаций Р2, переданы для дальнейшего использования в селекционном процессе, разработаны рекомендации по проведению с ними селекционной работы. Модифицирована методика оценки озимой твердой пшеницы на солевыносливость и засухоустойчивость. Разработан мобильный бокс для изоляции растений при цветении и опылении (патент на полезную модель № 82509 от 10.05.2009 г.) для применения при гибридизации.

Положения диссертационной работы, выносимые на защиту:

- результаты оценки новых оригинальных сортов и селекционных линий озимой твердой пшеницы по комплексу хозяйственно-ценных и биологических признаков;

- количественные взаимосвязи между признаками линейного роста, элементами продуктивности главного колоса, элементами урожая и урожайностью зерна и их адаптивное значение;

-оценка адаптивных свойств новых оригинальных сортов и селекционных линий на организменном и ценотическом уровнях;

- экономическая эффективность возделывания новых сортов озимой твердой пшеницы на черноземе обыкновенном Центрального Предкавказья;

- характеристика нового сорта озимой твердой пшеницы Багрянца, переданного в государственное сортоиспытание.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на ежегодных научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет» (2007-2010 гг.), региональных, всероссийских и международных конференциях: Ежегодная научно-практическая конференция «Университетская наука региону» (Ставрополь, 2007 г.), Научно-практическая конференция «Молодежная аграрная наука: состояние проблемы и перспективы развития», Ставрополь, 2007 г.; Научно-практическая конференция «Инновации аграрной науки и производства: состояние, проблемы и перспективы», Ставрополь, 2008 г.; Международная научно-практическая конференция «Наука и молодежь: новые идеи и решения», Волгоград, 2008 г.; Ежегодная научно-практическая конференция «Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса Южного Федерального Округа», Ставрополь, 2009 г.; Научно-практическая конференция «Образование. Наука. Производство 2009», Ставрополь, 2009 г., Всероссийский конкурс на лучшую научную работу среди молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ по направлению «сельскохозяйственные науки» (вторая премия), 2009 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 1 статья в журнале, входящем в перечень ВАК РФ. Получены патент на полезную модель «Мобильный бокс для изоляции растений при цветении и опылении» (№ 82509 от 10 мая 2009 г.), авторское свидетельство на программу для ЭВМ «Однофакторная модель дисперсионного анализа (ОМБА 1.0)» (Свидетельство № 2010611913 от 12 мая 2010 г.).

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 190 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений для селекционной практики, приложений. Экспериментальные данные приведены в 25 таблицах, 16 рисунках и 19 приложениях. Список литературы включает 151 источник, в том числе 12 на иностранном языке.