Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оценка и роль исходного селекционного материала для повышения урожайности и качества зерна ярового ячменя в Центральном Нечерноземье

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Оценка и роль исходного селекционного материала для повышения урожайности и качества зерна ярового ячменя в Центральном Нечерноземье"



На правах рукописи

Левакова Ольга Викторовна

ОЦЕНКА И РОЛЬ ИСХОДНОГО СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В ЦЕНТРАЛЬНОМ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ

Специальность 06.01.05 - «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

0055329»°

1 2 СЕН 2013

Немчиновка - 2013

005532996

Диссертационная работа выполнена в лаборатории селекции ярового ячменя Рязанского научно-исследовательского института сельского хозяйства

в 2007-2011 гг.

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук

Ерошенко Любовь Михайловна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Давыдова Наталья Владимировна,

заведующая лабораторий селекции и

первичного семеноводства яровой пшеницы Московского

научно-исследовательского института

сельского хозяйства «Немчиновка»;

кандидат сельскохозяйственных наук

Буко Ольга Алексеевна, доцент кафедры

селекции и семеноводства полевых культур

Российского государственного аграрного

университета - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Ведущая организация - Рязанский государственный агротехнологический

университет имени П.А. Костычева

Защита диссертации состоится « 01 » октября 2013 года в « 15 » часов « 30 » минут на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Московском научно-исследовательском институте сельского хозяйства «Немчиновка» по адресу: 143026, Московская обл., Одинцовский район, п/о Немчиновка-1, ул. Калинина, дом 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского НИИСХ «Немчиновка»

Автореферат разослан« » августа 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.С. Мерзликин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ячмень - универсальная зерновая культура, как по ареалу распространения, так и по разностороннему использованию. По продуктивности яровой ячмень в Нечерноземной зоне конкурирует с озимой пшеницей и занимает первое место среди яровых зерновых культур. Площади посева ярового ячменя здесь составляют 2,6 млн. га, или 25,7 % в структуре зернового поля. В Центральном регионе России засевается яровым ячменём 1,2-1,5 млн. га, то есть его удельный вес среди зерновых составляет более 31,2 %.

Для нужд пищевой промышленности и кормовых целей необходимы высокобелковые сорта, для пивоваренной промышленности требуются сорта с высоким содержанием крахмала и низким содержанием водорастворимых белков альбуминов, а также азотсодержащих экстрактивных веществ. Дальнейшее расширение ячменного поля в Центральном регионе России зависит от многих факторов, главным из которых является сорт. В успешном решении селекционных задач с заданными физиолого-биохимическими свойствами большая роль принадлежит научно обоснованному подбору исходного материала. В связи с этим актуальна задача хозяйственно-биологического и селекционно-генетического изучения лучших отечественных и зарубежных образцов ярового ячменя, на базе которых можно было бы успешно развивать программу по селекции высокоурожайных сортов с хорошим качеством зерна на кормовые, пищевые и пивоваренные цели, адаптированных к условиям Нечерноземной зоны.

Цель и задачи исследований. Оценить и определить роль исходного материала ярового ячменя при создании новых сортов в условиях Центрального региона России.

В процессе исследований были решены следующие задачи:

Проведена оценка коллекционных образцов ярового ячменя применительно к основным проблемам селекции и отобраны лучшие формы, обладающие комплексом хозяйственно-ценных признаков.

- Выявлена корреляция между показателями качества и хозяйственно-важными признаками и свойствами с целью использования для направленной селекции на пивоваренные, кормовые и продовольственные цели.

- Изучено влияние различных условий выращивания на биохимические и технологические свойства зерна ячменя и выявлены сорта с высоким и стабильным его качеством.

- Создано 9 высокопродуктивных линий ячменя на кормовые, пивоваренные и продовольственные цели, соответствующие требованиям высших классов национальных стандартов в различных агроклиматических зонах Центрального региона России.

Научная новизна и практическая значимость. В Центральном районе Нечерноземной зоны России в условиях Рязанского и Московского НИИСХ «Немчиновка» проведена оценка по комплексу хозяйственно-

ценных признаков лучших номеров ярового ячменя различного эколого-географического происхождения.

Показан характер модификационного варьирования и генотипических связей признаков, определяющих урожайность и качественные показатели зерна ярового ячменя на кормовые и пивоваренные цели.

Выявлены лучшие образцы, имеющие практическую ценность в селекции на повышение урожайности и качества зерна ярового ячменя.

В результате скрещиваний родительских форм, сочетающих высокую продуктивность и стабильные показатели качества, создан исходный материал, который изучается на различных этапах селекционного процесса.

Впервые в двух различных регионах Центрального Нечерноземья с дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами в полевых опытах проведена оценка 800 образцов исходного селекционного материала и выявлено 162 лучшие формы для селекции на кормовые, пивоваренные и продовольственные цели. Наиболее перспективной по урожайности, устойчивости к болезням, полеганию и стрессовым условиям была линия 71/2-03h 2632, которая в 2010 году передана на Госсортоиспытание под названием сорт Яромир. В 2013 году этот сорт районирован по Центральному и Волго-Вятскому регионам. Яромир сочетает в себе высокий потенциал продуктивности (8,5 т/га), устойчивость к засухе, имеет хорошие пивоваренные и фуражные качества зерна. Его использование позволит поднять продуктивность и качество производимого ячменя на 20 %.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на заседаниях НТС селекцентра Московского НИИСХ «Немчиновка» и Рязанского НИИСХ (2007-2011 г.г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Организация проектирования агротехнологий и систем земледелия» (Рязанский НИПТИ АПК, 2007); Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Нечерноземье» (ГНУ Владимирский НИИСХ, 2013); Всероссийской научно-практической конференции «Перспективные направления инновационного развития сельского хозяйства» (ГНУ Ульяновский НИИСХ, 2013).

Публикация результатов исследования. Основные материалы и положения диссертации изложены в 8 научных статьях, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов научных исследований по диссертации.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 118 страницах машинописного текста. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендаций для практической селекции и производства, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 21 таблицу и 9 рисунков. Список литературы включает 212 источников, в том числе 26 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в отделе селекции и семеноводства зерновых культур и многолетних трав ГНУ Рязанского НИИСХ в 2007 - 2011 годах. Полевые опыты по экологическому испытанию сортов и образцов ярового ячменя были заложены в севооборотах ГНУ Рязанского НИИСХ (Подвязье, Рязанская обл.) и ГНУ Московского НИИСХ «Немчиновка» (Московская обл.).

Почвенно-климатические условия мест проведения опыта существенно различаются и отражают основные типы условий выращивания в основных зонах производства ярового ячменя на пивоваренные и кормовые цели.

Почвы Рязанского НИИСХ темно-серые тяжелосуглинистые, глубина пахотного слоя 27-30 см. Содержание гумуса (по Тюрину) среднее - 4,2-4,6 %. Содержание Р205 (по Кирсанову) - 223-298, К20 (по Масловой) - 98-126 мг на 1 кг почвы. Реакция почвенного раствора слабокислая, рН солевой вытяжки - 5,3-5,5.

Почвы Московского НИИСХ «Немчиновка» дерново-подзолистые, хорошо окультуренные. Агрохимические показатели по годам имеют следующую амплитуду изменчивости: содержание гумуса - 2,1-2,5 %, подвижные Р205 - 190-280 и К20 - 80-150 мг на 1кг почвы, рН солевой вытяжки - 5,6-5,8.

Метеорологические условия вегетационного периода за годы исследований характеризовались как оптимальным сочетанием для роста и развития растений ячменя тепла и влаги (2008-2009 гг.), так и недобором влаги в разные фазы вегетации (2007, 2010 и 2011 гг.). Разнообразие и контрастность погодных условий в годы исследований способствовали объективной оценке изучаемого материала.

Материалом служили коллекционные образцы, полученные от ГНЦ РФ ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова, новые допущенные к использованию сорта отечественной и зарубежной селекции, селекционные линии собственной селекции.

Изучение коллекционного питомника проходило на делянках 3 м2 одновременно в Рязанском и Московском НИИСХ «Немчиновка». В исследованиях использованы основные методики и схемы, общепринятые в селекционных, научно-исследовательских учреждениях и в Государственном сортоиспытании (1988). Изучение исходного материала проводили в соответствии с методическими указаниями ВИР (1981, 1986). Фенологические наблюдения, учеты и оценка хозяйственно-биологической ценности сортов проведены согласно методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1996) и международного классификатора рода Ногскшп (иРОУ, 1981).

Гибридизация проводилась методом принудительного опыления предварительно кастрированных цветков в полевых условиях и в условиях теплицы. Коллекционный питомник, селекционные питомники 1-го и 2-го

годов, конкурсное сортоиспытание закладывались для параллельной оценки в двух пунктах.

Биохимические показатели качества зерна ячменя (плёнчатость, содержание белка, экстрактивность, содержание крахмала, жира, клетчатки) определены следующими методами: ГОСТ 10846-74 Зерно - метод определения белка; ГОСТ 10843-76 Зерно,- метод определения плёнчатости; ГОСТ 12136-77 Зерно - метод определения экстрактивности ячменя; ГОСТ 10845-76 Зерно - метод определения содержания крахмала, а также методом ИК ^ - спектроскопии, используя прибор Unity Scientific Spectra Star 2400. Технологические показатели зерна - ГОСТ 10967-75 Зерно - методы определения запаха, цвета и вкуса; ГОСТ 10840-64 Зерно - методы определения натурной массы; ГОСТ 10939-64 Зерно - методы определения засорённости, прохода мелких зёрен, выравненное™ и крупности; ГОСТ 10842-76 Зерно - метод определения массы 1000 зёрен; ГОСТ 10968-72 Зерно -методы определения энергии прорастания и способности прорастания. Технологические показатели зерна пивоваренного ячменя (физические свойства и химический состав зерна, пивоваренные свойства) оценены по классификатору технологических признаков зерновых и крупяных культур (Ленинград, 1990). Результаты экологических исследований обработаны по методикам, предложенным А.В. Кильчевским и JI.B. Хотылевой (1985); А.В. Кильчевским (2008); Э.Д. Неттевичем, А.И. Моргуновым и М.Н. Максименко (1985). Математическая обработка экспериментальных данных проведена методами вариационного, дисперсионного, корреляционного анализов с использованием программ DIANA и Microsoft Office Excel 2007.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Характеристика образцов по основным хозяйственно ценным

признакам

Продолжительность вегетационного периода. Коллекционные образцы в зависимости от времени колошения были подразделены нами на пять групп: раннеспелые, среднеранние, среднеспелые, среднепоздние и позднеспелые. Интервал между группами составлял 3 дня. Дифференциация на пять условно принятых групп показала, что особенности метеорологических условий не оказывали значительного влияния на перераспределение сортов по этим группам. Установлено, что условия пункта не сказывались на продолжительности периода всходы - колошение. В среднем за годы исследований (2007-2011) для наибольшего числа образцов (39 %) эта фаза развития составляла 41-43 дня. Максимальное количество (47-49) и минимальное (35-37) количество дней имели 3 - 4 % образцов. По продолжительности периода всходы - колошение реакция сортов на погодные условия несколько различалась. В наших исследованиях в условиях Рязанского НИИСХ и Московского НИИСХ «Немчиновка» продолжительность изучаемого периода у сортов в засушливом 2007 году варьировала в пределах от 28,5 до 40,9, а во влажных (2008, 2009) годах - от

37,7 до 48,2 суток. При этом скороспелые и среднеспелые сорта отечественной селекции увеличивали продолжительность изучаемого периода во влажные годы в среднем на 8-10 суток, а среднеспелые и

позднеспелые - на 7-8 суток.

Анализ групповых средних во влажные годы (2008, 2009) выявил примерное равенство по урожайности скороспелых и других сортов в двух

пунктах испытания.

В благоприятных условиях при относительно высокой урожайности зерна раннеспелые сорта ярового ячменя накапливали белка на 1,5-2,5 побольше, чем позднеспелые.

Скороспелость - это одно из условий получения гарантированного урожая в северных районах страны, а также в зонах с контрастным климатом. Поэтому наибольшую ценность имеют скороспелые сорта, выведенные в институтах Северного, Северо-Западного, СевероКавказского, Средневолжского и Нижневолжского регионов: Колизей (Архангельская область); Андрей, Дина (Кировская область); Мамлюк (Краснодарский край); Зерноградский 244, Зерноградский 584, Малахит-10, Ратник, Сокол, Стимул, (Ростовская область); Безенчукский 2 (Самарская область); Казак, Нутанс 302 (Саратовская область), а также Украины -Корсар, Одесский 22, Харьковский 102.

Таблица 1 - Характеристика образцов ярового ячменя, сочетающие основные ценные признаки, Московский НИИСХ «Немчиновка», 2008-2009 г.г.

№ по каталогу ВИР Сорт Урожайность, %к стандарту Период всходы-колошение, дней Содержание белка в зерне, %

30842 Колизей 89,7 37 12,6

30122 Андрей 91,2 39 12,9

29916 Дина 96,2 39 12,4

30828 Ратник 94,5 40 12,2

30828 Сокол 89,9 40 12,1

30882 Стимул 93,6 37 12,7

30799 Безенчукский 2 91,4 38 12,5

31037 Казак 91,9 40 12,3

30961 Нутанс 302 93,3 40 12,2

30317 Корсар 98,5 41 12,3

30969 Одесский 22 99,6 40 11,8

ориг. Раушан 100,0 44 11,5

30821 АпаЬеП 108,9 49 10,4

Высота растений. В наших исследованиях в зависимости от почвенных и метеорологических условий у многих сортов высота изменялась значительно. Средняя величина растений изучаемой коллекции в

Московском селекцентре за годы исследований (2007-2011 гг.) составила 67,4 см, в Рязанском - 77,3 см. В зависимости от погодных условий она варьировала от 49,7 до 86,1 см в условиях Рязанского НИИСХ и от 52,7 до 84,4 см в условиях Московского НИИСХ. Для некоторых сортов изменчивость этого признака значительна. Например, сорт Атлант (Самарская область) в Подмосковье имел высоту от 50 до 119 см, в Подвязье от 69 до 105 см.

Нами выявлена отрицательная зависимость в двух пунктах испытания между высотой растений и устойчивостью к полеганию, что четко прослеживается в годы с достаточным увлажнением (г= -0,30...-0,62). В засушливых условиях (2007 г.) данная зависимость практически отсутствует (г= 0,04-0,09), так как высота растений у всех сортов не превышала 50-55см, и полегание не проявилось. Вместе с тем отмечена высокая сопряженность между устойчивостью к полеганию и формой куста в фазу кущения. Очень сильная положительная корреляция устойчивости к полеганию и степенью наклона побегов кущения наблюдалась во влажном 2008 году (г= 0,70-0,85). В засушливом 2007 году корреляция между этими признаками не прослеживалась (г= 0,08 - 0,13).

Изучение влияния высоты растений на урожайность коллекционного набора более 200 образцов ярового ячменя показало, что в разные годы высота коррелировала с урожайностью не одинаково. В засушливом 2007 году в двух пунктах испытания при отсутствии полегания, а также в 2011 году в Рязанском институте при невысокой степени полегания коллекционных номеров наблюдали среднюю положительную корреляцию (г= 0,37-0,44), свидетельствующую о том, что с увеличением высоты растений имелась тенденция к повышению урожайности. Наибольшее полегание посевов отмечено в 2008 году, который отличался умеренной температурой воздуха в период всходы - кущение и обильным выпадением осадков в течение всего вегетационного периода. Невысокая обратная связь между урожайностью и высотой соломы (г=-0,16-0,19) указывает, что более высокую урожайность в 2008 году формировали низкорослые' генотипы. Вместе с тем сопряженности урожайности и устойчивости к полеганию практически не выявлено. Значения коэффициентов корреляции этих признаков в двух пунктах испытания были невысокими - от 0,08 до 0,22. В итоге по урожайности и устойчивости к полеганию выделялись сорта, имеющие укороченную длину соломины (60-70 см) в различных условиях среды, обладающие высокой стеблеобразующей способностью (550600 шт/м2): Hyp, ДГС 1431, Приазовский 9, Радонеж (Россия), Виват (Беларусь), Звершения, (Украина), Beatrice, Xanadou, Madien, Marni, Hanka, Scarlett (Германия), Alicia, Lilli (Франция), Primus (Чехия), Kristaps (Латвия). ' Максимальные значения по содержанию белка в зерне (12,4-14,1 %) приходились на группы, обладающие средней высотой растений 73,1-83,5 см и эректоидным типом куста в фазу кущения, минимальные (11,3-12,8 '%) -средней высотой соломы 59,8-69,7 см и распластанным типом куста в фазу кущения.

Крупность зерна. В среднем за годы исследований 2007-2011 гг. в двух пунктах испытания сорта ярового ячменя характеризовались высокой массой 1000 зерен, которая составила в среднем 47,6 г. В зависимости от типа колоса она варьировала от 39,9 г у шестирядного сорта Лель до 55,8 г у двурядного сорта Сонет, но при этом у 59,4 % образцов не превысила 48 г.

У многорядных ячменей за пять лет отмечена средняя связь массы 1000 зерен с продуктивностью (г = 0,37), продолжительностью вегетационного периода (і= 0,33) и высотой растения (г = 0,26). Для двурядных ячменей •значимых корреляций не установлено'(г= 0,13-0,21). По массе 1000 зерен среди многорядных ячменей в двух пунктах испытания выделились следующие сорта ячменя, у которых масса 1000 зерен превысила 48 г: Гелиос (Украина), Вакула (Ставропольский край), Зевс (Белгородская область) и ячмени двуручки Мастер и Тиф (Ростовская область). Источниками крупнозерности могут служить сорта двурядного ячменя с массой зерна 52 г и более: Эльф, Биос 1, (Московская область), Сонет (Свердловская область), Тонус (Ростовская область), Виконт (Краснодарский край), Родник Прикамья (Кировская область), Булат (Иркутская область), Нутанс 401 (Саратовская область).

Таблица 2 - Высокобелковые сорта ярового ячменя, выделившиеся по _крупности зерна, 2007-2011 г.г.___

Сорта Урожайность, т/га Масса 1000 зерен, г Содержание белка, % Сбор белка, т/га

Раушан 5,01±0,32 48,0± 1,71 13,1±0,25 0,66±0,01

Агат 4,57±0,41 49,5±0,96 13,7±0,16 0,63±0,007

Ача 4,94±0,26 47,5±1,59 13,1 ±0,22 0,65±0,01

Тан-1 5,23±0,30 50,3±0,91 13,1±0,17 0,68±0,009

Сонет 5,69±0,35 52,4± 1,15 13,4±0,33 0,76±0,019

ДГС1370 4,77±0,55 52,0±0,99 13,1±0,21 0,62±0,01

Идыгей 4,98±0,39 51,1±0,51 13,1±0,19 0,65±0,009

НСР05 0,25 3,7 0,13 0,19

Высокоурожайные образцы двух подвидов, различающиеся по крупности зерна, характеризовались практически одинаковыми показателями содержания белка в зерне и сбором белка с гектара. Максимальный выход белка с гектара был отмечен у многорядных сортов Вакула (Ставропольский край) и В-934 (Канада). В то же время зерновка многорядного ячменя накапливала на 0,5-0,7 мг белка меньше двурядного. Поэтому решение проблемы урожайности и качества зерна на кормовые или продовольственные цели целесообразно за счет более крупнозерных генотипов двуряднорго ячменя с высоким содержанием белка на одну зерновку. При испытании в двух пунктах выделено 7 крупнозерных сортов

(масса 1000 зерен 47,5-52,4 г) с высоким содержанием белка (13,1-13,7%): Агат (Самарская область), Ача (Новосибирская область), Тан-1 (Ростовская область), Сонет (Свердловская область), Раушан, ДГС 1370 (Московская область), Идыгей (Украина).

Качество зерна. При изучении образцов коллекционного питомника и селекционных линий конкурсного испытания, представляющих интерес как. ценный исходный материал для селекции ячменя в условиях Нечерноземья, установлено, что различия сортов по биохимическим показателям в среднем 'за'пять лет в двух пунктах испытания'€ыли следующими: содержание беж®' от 11, 4 до 14,2 %; содержание крахмала от 59,1 до 61,5 %; содержание экстрактивных веществ от 77,8 до 79,3 %; содержание жира от 2,2 до 2,7 %; содержание зольных элементов от 2,1 до 2,3 %; клетчатки от 4,9 до 6,0 %'.

5 6

Погодные иСлучзйныефакюры

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 О ^—

ш Генотипы *Зкалотчв>.ий »Вжмодгйа««

Признаки: 1- Белок, %; 2-Экстрактивность,%; 3-Крахмал,%; 4-Пленчатость,%; 5-Жир,%; 6-Зола,%.

Рисунок 1 - Доли влияния факторов в изменчивости признаков.

Трехфакторный дисперсионный анализ (рис.1) показал существенность вклада генотипов и сред (годы и пункты испытания) в общую дисперсию по признакам содержания белка и крахмала в зерне. Необходимо отметить, что все биохимические признаки при минимальных эффектах генотипа (доля фактора «сорт» составляла от 1,51 до 11,25 %) характеризовались высокой агроэкологической зависимостью. При этом эффект года (7,1 1- 75,87 %) влиял на изменчивость концентрации веществ в зерне выше, чем место произрастания (3,36-24,91 %).

Следует отметить, что в различные годы экологические условия, характерные для места произрастания, по-разному влияли на содержание белка в зерне. В Рязанском НИИСХ в среднем по всем сортам в коллекционном питомнике величина этого показателя колебалась от 12,9 до

14,4 %. Достаточно большое количество белка в зерне в отдельные годы накапливали образцы в условиях Московского НИИСХ «Немчиновка». Так в среднем по 44 сортам в 2011 году содержание белка здесь составило 14,58 %.

Таблица 3 - Параметры адаптивной способности и стабильности показателя содержания белка в зерне у сортов ярового ячменя, 2007-2011 г.г.

' Сорт Среднее содержание белка, % ОАС u+vi Эффект генотипов vi Варианса о2САС Коэф. компенсации Kg СЦГ Относительная стабиль - ность s8

Эльф 12,56 -0,21 1,44 0,72 7,70 9,57

Суздале ц 12,76 -0,01 2,74 1,37 6,07 12,97

Раушан 13,12 0,35 1,45 0,73 8,25 9,19

Нур 12,35 -0,42 2,78 1,39 5,62 13,50

ДГС 1370 13,04 0,27 3,45 1,73 5,53 14,26

Идыгей 13,06 0,18 3,91 1,95 4,96 15,26

Nebi 11,93 -0,84 1,59 0,79 6,83 10,58

Turingia 12,25 -0,52 2,79 1,40 5,50 13,64

Danuta 12,85 0,08 3,26 1,63 5,54 14,07

Cirstin 12,37 -0,4 2,17 1,08 6,42 11,91

Hanka 12,11 -0,66 3,00 1,50 5,10 14,32

Тан -1 13,12 0,35 2,35 1,18 6,92 11,69

Вятский 12,55 -0,22 2,93 1,47 5,63 13,64

Лель 11,85 -0,92 2,24 1,12 5,80 12,64

Сонет 13,39 0,62 2,18 1,09 7,43 11,02

Ача 13,07 о,з 2,06 1,03 7,28 10,97

В-934 12,78 0,01 2,39 1,20 6,53 12,11

Лазурит 12,68 -0,09 1,47 0,74 7,78 9,57

Н 1137 14,33 1,56 4,46 2,22 5,80 14,73

Eunova 12,45 -0,32 3,25 1,63 5,16 14,49

Агат 13,67 0,91 1,82 0,91 8,21 9,88

Установлено, что условия выращивания оказывали влияние не только на уровень белка в зерне сортов ярового ячменя, но и на степень его

варьирования. Отмечено более высокое и стабильное содержание белка в зерне ячменя в условиях Рязанской области. Концентрация белка в зерне здесь была на 1,6 % больше, а коэффициент варьирования в 2,3 раза ниже, чем в Московской области. Различия между сортами по реакции на изменения условий выращивания привели к тому, что они в разных .экологических условиях занимали —по содержанию белка разные места, в ранжированнном ряду.

Коэффициент компенсации генотипа (К8) этого метода характеризует ' способность генотипа обеспечивагъ-" высокое (низкое) значение признака в благоприятных средах и низкое (высокое) в - неблагоприятных. При отборе на

стабильность предпочтение отдают генотипам с К8 = 1.

Самым нестабильным образцом по накоплению белка была линия Н 1137 (К„ =2,22; =14,73 %), стабильным - сорт Раушан (К„ =0,73; Б„ =9,19 %).

Анализ данных таблицы 3 показывает, что в группу образцов, обеспечивающих максимально высокое содержание белка во всех совокупностях сред (13,0-14,3 %) входят линия Н 1137, Агат, Сонет, Раушан, Тан-1, Ача, линия ДГС 1370. Не обнаружено связи между средним содержанием белка в различных пунктах (ч+уО, характеризующим обшую адаптивную способность генотипов и относительной стабильностью 38, что позволяет использовать показатель Б8 для отбора по экологической стабильности. Оптимальным вариантом, заслуживающими внимание в селекции на кормовые цели являются сорта Агат, Раушан, Лазурит и Сонет, имеющие самые высокие значения селекционной ценности генотипов (СЦГ=7,43-8,24), учитывающих одновременно адаптивность и стабильность. Сорта Лель, №Ы, Напка, ТЪипг^а - характеризующиеся более низким и стабильным содержанием белка в зерне (11,9-12,2 %), могут быть ценным исходным материалом при создании сортов ярового ячменя пивоваренного типа.

Экстремальные условия (как острозасушливые, так и сильно увлажненные годы) лучше дифференцировали сорта по показателю содержания белка в зерне. Наибольшая дифференцирующая способность среды и предсказующей способности, исходя из данных таблицы, характерна для условий Рязанского НИИСХ во влажном 2008 и сухом 2010 годах (ДССк = 1,10-1,09; Рк =0,04-0,05), для условий Московского НИИСХ «Немчиновка» - в сухом 2007 и влажном 2008 годах (ДССк = 1,06-1,02; Рк= 0,04-0,06).

Результаты параллельного изучения коллекционного материала в двух пунктах испытания показали, что только условия Московской области в 2007- 2010 гг. соответствовали получению сырого белка, не превышающего уровня, предусмотренного ГОСТом 5060-86 - 12 % для пивоваренного ячменя. Наименьшее содержание белка 10,93 % и высокая дифференцирующая способность (ДССк = 1,02) отмечена в 2008 году. Поэтому отбор на понижение уровня белка в зерне здесь лучше проводить в

увлажненные годы. По накоплению белка относительно норматива ГОСТ на кормовое использование наиболее благоприятны условия Рязанского НИИСХ, где содержание белка превышало 13 % как в засушливые, так и во влажные годы. Более низкий белок и высокая дифференцирующая способность среды, как и в условиях Подмосковья здесь отмечены во влажном 2008 году.

Таблица 4 - Параметры среды как селективного фона для отбора сортов ярового отменя по показателю содержания белка в зерне_

Год Среднее содержание белка,% и+ ¿к Эффект среды <ік Варианса <т2ДССк Относительная о ДССк Коэффиц. типичности Коэффиц. предсказуемости Рк

Рязанский НИИСХ

2007 13,29 0,52 0,47 0,68 0,70 0,04

2008 13,27 0,50 1,22 1,10 0,63 0,05

2009 13,55 0,78 0,24 0,49 0,55 0,02

2010 13,40 0,63 1 ,18 1,09 0,74 0,06

2011 14,56 1,79 0,56 0,75 0,76 0,04

Московский НИИСХ «Немчиновка»

2007 11,68 -1,09 1,13 1,06 0,66 0,06

2008 10,93 -1,84 0,92 1,02 0,51 0,04

2009 11,42 -1,35 0,59 0,77 0,62 0,04

2010 10,72 -2,05 0,27 0,52 0,63 0,03

2011 14,29 2,02 0,50 0,71 0,70 0,03

Повышение реальной урожайности сорта при этом необходимо рассматривать как главный фактор среди задач селекции. В этой связи особенно важна величина корреляции, определяющая изменение урожайности при отборе на понижение или увеличение протеина в зерне в различных условиях.

Отрицательная связь (г=-0,01-0,60) между этими показателями в условиях Рязанского НИИСХ и Московского НИИСХ «Немчиновка» отмечена в 2007,2008, 2009, 2011 гг. В 2010 году, когда преобладали высокие температуры в период налива зерна, сопряженность носила положительный характер (г=0,07-0,28). Урожайность и содержание белка в зерне ячменя в 2010 году очень сильно зависели от количества веществ накопленных растениями разных сортов до цветения. Таким образом, наши данные подтверждают существование отрицательной связи между содержанием белка и урожайностью и указывают на отклонение от этой зависимости в неблагоприятных условиях.

Таблица 5 - Корреляции между содержанием белка и хозяйственно-биологическими признаками ярового ячменя, 2007-2011г.г.

Коррелируемые с белковостью зерна признаки Пункт испытания Годы

2007 2008 2009 2010 2011

Урожайность Рязань -0,23, -0,15 -0,56 0,28 -0,24-

Москва -0,01 -0,18 -0,60 0,07 -0,19

Масса 1000 зерен Рязань 0,07 0,19 0,21 0,01 -0,53

Москва 0,06* 0,17 0,04 0,21 -0;45-

Крахмал Рязань -0,69 -0,78 -0,82 -0,60 -0,15

Москва -0,84 -0,83 -0,70 -0,21 -0,33

Экстрактивность Рязань -0,48 -0,89 -0,93 -0,98 -0,90

Москва -0,09 -0,83 -0,60 -0,98 -0,89

Пленчатость Рязань 0,21 0,32 0,62 0,47 0,08

Москва 0,15 0,39 0,34 0,59 0,25

Высокая отрицательная сопряженность между содержанием белка и массой 1000 зерен (г= -043-0,53) в двух пунктах испытания нами выявлена в 2011 году, отличающемуся засухой в первой половине вегетации ячменя. В других случаях взаимосвязь была слабая и носила положительный характер. Это свидетельствует о возможности отбора крупнозерных высокобелковых, а также низкобелковых генотипов.

В двух точках испытания установлена значительная дифференциация сортов не только по белковости, но и по крахмалистости зерна. При этом белковость зерна оказывала значительное влияние на экстрактивность и количество крахмала. Корреляционый анализ содержания белка в зерне с этими показателями показал обратную связь, которая в зависимости от условий вегетации составила (г= -0,09...-0,98).

При изучении коллекционных поступлений 2007-2011 гг. установлен достаточно высокий уровень пивоваренного качества новых сортов и образцов ярового ячменя. Так 23,1 % образцов по технологическим свойствам превосходили или находились на уровне лучшего пивоваренного сорта немецкой селекции Xanadou. Высококачественное сырье для пивоваренной промышленности в благоприятные по влагообеспеченности годы стабильно формировали высокопродуктивные сорта и образцы из стран Западной Европы: Anabell, Cirstin, Hanka, Nebi, Scarlett, Turingia, Xanadou (Германия); Dgenouva, Mauricia, JT-2033 (Франция), отечественный сортимент: Hyp, Владимир, Московский 86 (Россия).

Среди исходного материала, в условиях Рязанского НИИСХ, выделилась группа образцов, обладающая высокой кормовой ценностью зерна: ДГС 1370, Линия h 1137, Агат, Ача, Сонет, Тан - 1 (Россия), В - 934 (Канада), ДапШа (Германия) и высокой урожайностью.

Дифференциация требований к кормовому, продовольственному и пивоваренному ячменю определяет необходимость селекции и разработки

модели сортов этой культуры с учетом диаметрально противоположных стандартов по показателям качества: содержанию белка, крахмала, технологическим и другим параметрам. Поэтому на основании результатов комплексного изучения коллекционного и селекционного материала нами разработаны параметры модели сорта ярового ячменя на кормовые и пивоваренные цели для Центральных районов Нечерноземной зоны (табл. 6).

Таблица 6 - Модель сортов ярового ячменя различного направления использования для условий Центрального Нечерноземья

Хозяйственно ценные признаки Показатели

Стандартных сортов универсального использования Новых кормовых сортов Новых пивоваренных сортов

Потенциальная урожайность, т/га 7,0-7,5 7,5-8,0 8,0-8,5

Морфотип куста в фазу кущения, балл 1-3 4-6 7-9

Синхронность кущения средняя высокая высокая

Время колошения (первый колосок виден у 50% колосьев) среднее раннее, среднее среднее, позднее

Высота растений, см 70-80 70-80 60-70

Устойчивость к полеганию, балл 8,0 8,5 9,0

Масса 1000 зерен, г 45-47 45-48 47-49

Содержание белка в зерне, % 11,5-12,5 12,5-14,5 10,7-11,2

Содержание крахмала в зерне, % 60 62 64

Отзывчивость на окультуренность почв средняя высокая высокая

Пригодность к энерго и ресурсосберегающим технологиям высокая высокая высокая

3 асу хоу сто йч ив о сть средняя высокая высокая

Устойчивость к болезням и вредителям средняя высокая высокая

Устойчивость к гербицидам средняя высокая высокая

Обмолачиваемость остей средняя хорошая хорошая

Модель нового сорта кормового или пивоваренного ячменя определяет, прежде всего, повышение потенциала урожайности, который у пивоваренного ячменя должен находиться на уровне 8-8,5 т/га, у кормового 7,5-8,0 т/га.

Для использования на пивоварение новый сорт должен иметь среднеспелый или позднеспелый морфотип и распластанный тип куста во время кущения, обладать способностью к высокому кущению и к синхронному развитию продуктивных стеблей. Масса 1000 зерен должна находиться в пределах 47-49 г, а концентрация белка в зерне в благоприятных условиях должна соответствовать оптимальному значению 10,7-1.1,2 %, принятому Европейской пивоваренной конвенцией (ЕВС). Согласно национальному стандарту зерно такого ячменя должно быть чистосортным, биологически вызревшим, иметь-нормальный цвет (желтый или светло-желтый) и запах, экстрактивность - 79-82 %, пленчатость - не более 9 %, способность прорастать за 120 часов - не ниже 95 %.

Для кормовых ячменей в отличие от пивоваренных зерно должно обладать более длительным периодом покоя, массой зерен от 45-48 г, высоким содержанием белка (12,5-14,5 %), независимым от почвенных и погодных условий. По вегетационному периоду это более скороспелый морфотип с полураспластанным или полупрямостоячим типом куста во время кущения, более высокорослый, но с высокой степенью устойчивости к полеганию.

Эффективность использования в селекции и получение нового исходного материала

В исследуемый период в гибридизацию включено 109 сортов (около 35 %) поступлений и получено 1177 гибридных комбинаций. В скрещивание привлекались исходные формы из 12 эколого-географических групп: 1-Западная Европа; 2-Северная Европа, З-Центральная и Восточная Европа, 4-Украина, 5-Нечерноземная зона Российской Федерации, 6-Северный Кавказ, 7-Средняя Азия, 8-Западная Сибирь, 9-Красноярский край, 10-Восточная Сибирь, 11-Дальний Восток, 12-Северная Америка.

Вклад родительских форм каждой эколого-географической группы исходного материала варьировал. Больше всего в скрещивание (34,3 %) привлечены формы селекции Московского НИИСХ «Немчиновка», обладающие высоким гомеостазом продуктивности в изменяющихся условиях выращивания и комплексом селекционно-ценных признаков. Следующие по величине группы представлены образцами из Западной (23,5 %), Центральной и Восточной Европы (8,1 %) и Северной Европы (7,8 %). Менее чем 6 % от общего числа составляет вклад родительских форм остальных зон.

Методом гибридизации географически отдаленных и контрастных по морфо - биологическим признакам сортов и форм нами создан исходный материал, из которого выведены новые линии ярового ячменя. В селекционном питомнике первого года за период с 2007-2011 гг. изучено более 25 тыс. номеров, созданных с использованием коллекционных образцов.

Селекционная ценность родительских компонентов у самоопыляющихся культур выявляется, как правило, на основе анализа

родословных, периодически осуществляемого исследователями, и свидетельствует о различной сортообразующей способности исходных форм. На последнем этапе селекционного процесса, конкурсного сортоиспытания (КСИ) по комплексу хозяйственно-ценных признаков выделялись линии, созданные с участием сортов Владимир, ДГС 1370, Hyp, МИК 1, Раушан, Суздалец, Сонет, Хаджибей, Эльф (Россия), Anabell, Margrett, Scarlett (Германия), Messina (Австрия). Оценка номеров конкурсного сортоиспытания за период с 2007-2011 гг. позволила отобрать 31 селекционную линию с участием сорта Hyp; 13 линий с сортом Раушан; 10 линий с сортом Anabell; 9 линий с сортами МИК 1, ДГС 1370, Владимир; 7 с линий с сортами Messina, Эльф; 5 линий с сортами Хаджибей, Сонет, Margrett.

В то же время вклад наиболее часто встречающихся линий в образование перспективного селекционного материала на различных этапах селекционного процесса различен. Так, коэффициент (Кэфо), равный количеству линий, отобранных в первом селекционном питомнике (СП-1) от одной гибридной комбинации, созданной с участием конкретной родительской формы показал, что наибольший успех имели сорта Hyp, Anabell, МИК 1, Хаджибей (Кэфо=17,9-34,5 %).

Таблица 7 - Оценка сортов ярового ячменя по сортообразующей способности, 2007-2011 г.г.

Родительская форма Количество комбинаций, полученных с участием родительской формы Значение индекса PBV,% т/* 1чэфо

СП-1 СП-2 КСИ

Hyp 163 62 31 38,0/19,8 34,5

Anabell 53 19 10 35,8/18,9 21,6

МИК1 51 21 9 41,3/17,6 19,6

Хаджибей 15 9 5 60,0/33,3 18,7

Суздалец 43 19 8 44,2/18,6 17,9

Раушан 81 28 13 34,5/16,0 11,5

ДГС1370 67 16 9 23,8/13,4 15,7

Владимир 75 24 9 32,0/12,0 10,8

Scarlett 44 12 8 27,2/18,8 9,3

Messina 31 9 7 29,0/22,6 8,9

Эльф 68 13 7 19,1/10,2 7,8

Сонет 34 12 5 35,3/14,7 5,7

Margrett 46 11 5 23,9/10,9 3,9

Итого (1125) 771 255 126 - -

Сравнение количества гибридных комбинаций с участием наиболее успешных родительских форм, определенный по показателю, равному

количеству комбинаций, прошедших в следующий этап селекционного цикла по отношению к общему количеству комбинаций с участием данного родителя в предшествующем питомнике (индекс PBV,%) свидетельствует также о преимуществе одних сортов над другими. Среди сортов ярового ячменя по значению индекса PBV,% по отношению к СП-1 отмечены сорта Хаджибей, Суздале ц, МИК 1, Hyp, Anabell, по отношению к СП-2 -Хаджибей, Messina, Hyp, Anabell, Суздалец.

Коэффициенты корреляции между количеством ценных комбинаций, полученных с участием родительской формы в СП-2 и КС И и значением индекса PBV,% очень низкие (г=0,03-0,012), а с коэффициентом Кэфо -высокие (г=0,76-0,77). Между значением индекса PBV,% и количеством ценных комбинаций, полученных с участием родительской формы в СП-1 сопряженность имела отрицательный вектор. Поэтому наиболее эффективна оценка сортообразующей способности по относительному показателю, равному количеству линий в СП-1, испытанных от одной гибридной комбинации. По его значению можно судить о ценности конкретной комбинации и ценности родительских форм на ранних этапах селекции.

Таблица 8 - Урожайность лучших сортов и перспективных линий в условиях Центра Нечерноземья, 2007-2011 г.г.

Сорт, линия Рязанский НИИСХ Московский НИИСХ «Немчиновка»

Урожайность, т/га V,% Пусс по Нетте-вичу, Моргунову Урожайность, т/га V,% Пусс по Нетте-вичу, Моргунову

Раушан, ст. 5,26 31,8 100,0 4,47 40,9 100,0

Эльф, ст. 5,50 26,3 133,7 4,59 39,1 110,2

Хапас1ои, ст. 5,35 26,8 124,2 4,80 44,9 104,9

Нур 5,73 25,3 150,9 5,25 33,9 170,8

Владимир 5,77 23,4 163,5 4,88 34,2 142,3

Московский 86 6,03 21,3 198,5 5,27 34,6 164,2

71/2—03 Ь 2632 6,42 23,0 208,4 5,14 36,0 150,1

112/3-02 Ь 2362 5,97 23,1 179,4 5,24 37,1 151,4

8/5-04 Ь 34 5,76 22,0 175,4 5,30 34,8 165,1

11/1-05 Ь 37 5,92 23,5 144,1 5,28 35,4 161,0

Среднее 5,76 24,8 155,6 5,04 37,1 140,1

Изучение коллекционного материала и использование его в селекционном процессе позволило создать новые высокопродуктивные сорта и линии ячменя, которые изучались одновременно в контрольном и конкурсном сортоиспытании в 2007-2011 гг. Полученные результаты убедительно свидетельствуют о высокой эффективности использования различных пунктов, для параллельного отбора и оценки материала в селекции ярового ячменя на адаптивность. В таблице 8 приведены данные урожайности сортов и перспективных линий, имеющих преимущество в условиях Рязанского НИИСХ и Московского НИИЕХ «Немчиновка» в течение 5 лет.

Важно подчеркнуть, что сорта Московский 86, Hyp, Владимир и линии 71/2-03 h 2632 (Гонор х Мик 1) F14; 112/3-02 h 2362 (Hyp х MHK1)F,4; 8/5-04 h 34 (Хаджибей x Суздалец)Р12; 11/1-05 h 37 (Anabell x Эльф) Fi2, относящиеся к различным сортототипам, превышали по урожайности стандартные сорта в обеих точках, как в благоприятные, так и в засушливые годы. В среднем за 5 лет прибавка в условиях Рязанской области относительно сорта Эльф у них составила 0,23-0,92 т/га или 4,2-16,7 %, в Подмосковье относительно сорта Раушан 0,41-0,83 т/га или 9,2-18,6 %. При этом коэффициент варьирования урожайности новых сортов был ниже, чем у стандартных номеров. В целом, можно отметить явное преимущество новых сортов и селекционных линий по урожайности и стабильности (Пусс =150,1-208,4), гораздо лучшей приспособленности к различным почвенно-климатическим условиям Центрального района Нечерноземной зоны.

Использование современного исходного материала позволило резко увеличить результативность трансгрессивной селекции и получить новые линии с комплексной устойчивостью к наиболее распространенным болезням (табл. 9), которая сочетается с высокой продуктивностью и устойчивостью к полеганию: 112/3-02 h 2362 (Hyp х МИК1)Р|4; 11/1-05 h 37 (Anabell х Эльф)Р12; 17/1-07 h 270 (Messina х Margrette) F,,.

Устойчивы к пыльной головне за годы испытания были сорта Суздалец, Раушан, Владимир, Hyp, Прометей, Вулкан и линии 20/1-01 h 2330 (Trophee х Зазерский 85) F16; 71/2-03 h 2632 (Гонор х Мик 1) F14; 112/3-02 h 2362 (Hyp х МИК 1)F14; 8/5-04 h 34 (Хаджибей х Суздалец)Р12; 28/7-04 h 70 (Eunova х Hyp)F12; 30/1-05 h 82 (Хаджибей х Hyp)F12; 22/5-04 h 62 (Anabell x Hyp) F12 и др.

Наиболее агрессивны и вредоносны полосатая, сетчатая и темно-бурая пятнистость, мучнистая роса, пыльная головня. Потери урожая от этих болезней составляют от 10 до 50%. Поэтому процесс селекции на устойчивость к болезням имеет непрерывный характер.

Таблица 9 - Характеристика лучших сортов и линий ярового ячменя по устойчивости к поражению болезнями, 2009-2011 г.г.

Сорта, линии Устойчивость, балл Поражаемость, % Устойчивость к полеганию, балл

Сетчатая пятнистость Темно-бурая пятнистость Мучнистая роса Пыльная головня Полосатая пятнистость

Раушан 6,7 6,7 7,3 0 ' '4,0 _8,3

Xanadou 6,0 5,7 9,0 0,013 7,0 9,0

Эльф 6,3 5,7 6,0 0,003 3,0 8,7

НУР 7,0 7,0 7,0 0,001 0 9,0

Владимир 5,0 5,0 7,3 0 3,0 8,7

Московский 86 6,0 6,0 8,7 0,001 3,5 8,7

71/2-03 h 2632 7,7 7,3 8,7 0,001 2,3 9,0

Вулкан 8,0 7,3 8,7 0 5,3 8,7

112/3-02 h2362 7,7 8,0 7,5 0 1,7 9,0

8/5-04 h 34 7,7 7,7 7,0 0,001 3,5 9,0

9/3-05 h 34 7,7 7,5 7,0 0 3,8 9,0

1 l/l-05h 37 8,7 7,8 9,0 0,005 2,9 9,0

17/1-07 h 270 8,0 8,7 9,0 0 1,0 9,0

Новый сорт Московский 86 и селекционная линии 11/1-05 Ь 37 (АпаЬеП х Эльф) Р]2 за пять лет по содержанию основных биохимических показателей и их изменчивости были на уровне лучшего пивоваренного сорта немецкой селекции Хапаскш, а по урожайности и ее стабильности превосходили его. Необходимо отметить, что именно сорта Хапас1ои, Московский 86 и линия 11/1-05 Ь 37 (АпаЬеП х Эльф) Р,2 отличаются практически отсутствием недоразвитых колосков на колосовом стержне. Такой сортовой признак наблюдается у большинства современных пивоваренных сортов зарубежной селекции. В идеотипной селекции на повышение качества зерна такой сортовой признак может служить ориентиром при отборе ярового ячменя на пивоваренные цели. Для кормовых целей особую ценность представляет линия 20/1-01 Ь 2330 (ТгорЬее х Зазерский 85^,6 характеризующаяся высоким (12,5 %) и стабильным (У=11,8 %) содержанием белка в зерне.

Наибольший выход ячневой крупы высокого качества (табл. 10) можно получить при переработке высокостекловидного зерна таких сортов как Владимир, Эльф, Нур, Прометей и селекционных линий 20/1-01 Ь 2330

(Trophee x Зазерский 85) F,6; 112/3-02 h 2362 (Hyp x MHK1)F14, у которых стекловидность была на уровне 34-36 %. Что касается перловой крупы, то лучший внешний вид и больший объемный выход сваренной крупы связаны с переработкой полустекловидного и мучнистого ячменя. Наименьшую стекловидность (24-26 %) имели сорта Xanadou, Раушан, Московский 86 и линия 11/1-05 h 37 (Anabell х Эльф) FI2.

Таблица 10 - Крупяные качества зерна ярового ячменя, 2008-2011 г.г.

Крупа Каша

Сорт, линия U ч § ^ о І 5 & s « СЗ СО 1л о, я к я я н о л й ts Я е я а « ю О я" 1 ч и g

а ^ га ^ S х н 1) о S S я <и а & гК И ЕГ S о X ^ о 90> оз аь о СП сЗ Я я а э Я аз О и W Я"

I U я и J5 CQ о.

Раушан 692 26 6,7 40,8 5,7 5,0 5,0

Хапас1ои 687 25 5,9 41,3 6,0 4,3 4,7

Эльф 703 36 6,2 41,1 5,7 4,3 4,7

Нур 670 35 6,6 41,0 6,1 4,7 5,0

Владимир 680 36 6,8 41,5 5,6 4,7 5,0

Московский 86 703 25 5,9 41,3 6,1 4,7 5,0

112/3-02 И2362 689 34 6,2 41,1 5,6 4,7 5,0

8/5-04 Ь 34 695 32 6,7 41,3 5,3 4,3 3,7

11/1-0 5 Ь 37 715 24 6,5 41,7 5,8 4,7 5,0

Прометей 680 34 6,6 40,8 5,9 4,7 5,0

71/2-03 Ь 2632 708 32 6,9 40,7 5,7 4,3 5,0

20/1-01 И 2330 709 36 6,8 40,4 6,0 4,7 5,0

В системе государственного сортоиспытания для оценки технологических свойств и потребительского качества новых сортов ячменя - в плане их соответствия требованиям при переработке на крупяных предприятиях вырабатывают пятиномерную стандартную крупу, представляющую собой ядро, полностью освобожденное от цветковых, плодовых и семенных оболочек и частично от алейронового слоя и зародыша. Результаты технологического анализа показали, что по выходу стандартной крупы фуражные сорта уступили пивоваренным.

Главным недостатком, с точки зрения возможности продовольственного использования сортов ячменя, является низкое

потребительское качество каши: цвет — кремовый с коричневым, серым или голубым оттенком, вкус - не выше 3 баллов. В этой связи важна высокая оценка показателей качества каши. Генетически обусловленные высокие технологические показатели зерна, качества крупы и каши сортов Раушан, Владимир, Московский 86, селекционных линий 112/3-02 Ь 2362 (Нур х МИК1)Р14; 11/1-05 Ь 37. (АпаЬеИ х Эльф)Р12; 20/1-01 Ь 2330 (ТгорЬее х Зазерский 85)р16; 71/2-03 Ь 2632 (Гонор х Мик 1)Р14 дают возможность широкого использования их на продовольственные цели.

По результатам "наблюдений нескольких лет наиболее перспективной (по урожайности, устойчивостью к болезням, полеганию, устойчивости к стрессовым условиям) была селекционная линия 71/2-03Ь 2632 (Гонор х МИК 1) Р9_ которая в 2010 году была передана на Государственное сортоиспытание и включена в Госреестр под названием Яромир.

Таблица 11- Характеристика сорта Яромир по данным конкурсного сортоиспытания, 2006-2010 г.г.

Показатели Яромир Стандарт ± к стандарту

Урожайность зерна, т/га, Рязанский НИИСХ 6,19 5,59 +0,60

Урожайность зерна, т/га, Московский НИИСХ «Немчиновка» 5,41 4,94 +0,47

Содержание белка, % Рязанский НИИСХ 13,1 12,8 +0,3

Содержание белка, % Московский НИИСХ «Немчиновка» 10,5 10,6 -0,1

Экстрактивность, % 79,2 79,2 0

Масса 1000 зерен, г 47,1 45,6 + 1,5

Способность прорастать за 120 час 98,9 96,6 +2,3

Вегетационный период, дней 87 84 +4,0

Высота растения, см 62,0 72,2 -10,2

Продуктивная кустистость, шт. 2,45 1,93 +0,16

Устойчивость к полеганию, балл 9,0 7,0 +2,0

Число зерен в колосе, шт. 23,9 23,1 +0,8

Поражаемость пыльной головней, % 0,02 0,01 +0,01

Поражаемость сетчатой пятнистостью, % 6,9 15,7 -8,8

Поражаемость полосатой пятнистостью, % 2,0 7,7 -5,7

С 2013 года по результатам двухлетнего испытания сорт районирован по Центральному (3) и Волго-Вятскому(4) регионам.

Сорт Яромир (Патент № 6647 от 16.11. 2012 г) двурядный ячмень разновидности nutans. Тип развития - яровой. Среднеспелый сорт, вегетационный период 75-95 дней, созревает на 1-2 дня позже сорта Эльф и на 3-4 дня позже сорта Раушан. Высота растений достигает 65-75 см. Важнейшей биологической особенностью сорта является высокая адаптивность к различным условиям возделывания. Сорт сочетает в себе высокий потенциал продуктивности (8,5 т/га), устойчивость к засухе, хорошие пивоваренные и фуражные качества зерна. Обладает высокой технологичностью возделывания, сильно кустится, к уборке формирует выровненный продуктивный стеблестой, практически не полегает и отличается высокой эффективностью получения урожая. Сравнительно устойчив к пыльной головне, слабовосприимчив к твердой головне, сетчатой пятнистости, корневым гнилям и ринхоспориозу.

В увлажненном 2008 году при высокой устойчивости к полеганию урожайность сорта Яромир в условиях Московской области составила 7,34 т/га, а в благоприятном 2009 году в условиях Рязанской области она достигала 8,48 т/га. В острозасушливом 2007 году в двух пунктах испытания при урожайности 2,82-4,52 т/га Яромир был лучшим сортом и превысил стандартные сорта на 0,58-1,21т/га. При экологическом испытании в Тульском НИИСХ и Владимирском НИИСХ в 2011 году прибавка урожайности относительно стандарта у него была в 2 раза больше, чем у немецкого сорта Xanadou. Сорт Яромир универсального использования. Обладает высокими технологическими качествами зерна. Содержание белка в зерне 9,6-12,2 %, экстрактивность до 81 %, пленчатость 7-9 %. Зерно крупное, выровненное. Выход зерна 90,1-98,9 %, прорастаемость через 120 часов 98,5-99,2 %. Масса 1000 зерен 47 г. Окраска алейронового слоя зерновки - белая. Имеет высокое качество каши (5,0 баллов).

ВЫВОДЫ

1. Изучение сортов и образцов ярового ячменя в годы с оптимальным гидротермическим режимом позволило выделить высокоурожайные и устойчивые к полеганию сорта, имеющие укороченную длину соломины (6070 см) и обладающие высокой стеблеобразующей способностью (550600 шт/м2): Hyp, ДГС 1431, Приазовский 9, Радонеж (Россия), Виват (Беларусь), Звершения, (Украина), Beatrice, Xanadou, Madien, Marni, Hanka, Scarlett (Германия), Alicia, Lilli (Франция), Primus (Чехия), Kristaps (Латвия).

2. Изучение коллекционных номеров ярового ячменя, выращенных одновременно в двух пунктах в 2007-2011гг. свидетельствует, что наибольшее содержание белка имеют сорта с коротким вегетационным

периодом. В благоприятные годы лучшие скороспелые формы отличались высокой продуктивностью и повышенным содержанием белка в зерне.

Как исходный материал на кормовые цели особую ценность имеют скороспелые высокобелковые образцы: Колизей (Архангельская область); Андрей, Дина (Кировская область); Сокол, Стимул, (Ростовская область); Безенчукский 2 (Самарская область); Казак, Нутанс 302 (Саратовская область); Корсар, Одесский 22 (Украина).

3. При изучении влияния высоты растений и морфотипа куста на содержание белка в зерне установлено, что максимальные значения содержания белка в зерне (12,4-14,1 %) приходились на группы, обладающие средней высотой растений 73,1-83,5 см и эректоидным типом куста, минимальные (11,3-12,8 %) - средней высотой соломы 59,8-69,7 см и распластанным типом куста.

4. Для условий Центрального Нечерноземья выделены генетические источники высокой массы 1000 зерен - сорта многорядного ячменя: Гелиос (Украина), Вакула (Ставропольский край), Зевс (Белгородская область), Мастер, Тигр (Ростовская область); сорта двурядного ячменя: Эльф, Биос 1 (Московская область), Сонет (Свердловская область), Тонус (Ростовская область), Виконт (Краснодарский край), Родник Прикамья (Кировская область), Булат (Иркутская область), Нутанс 401 (Саратовская область). По содержанию белка в зерне и сбору белка с гектара многорядные ячмени не отличались от двурядных. Выявлены источники, сочетающие крупнозерность и высокое содержание белка в зерне: Агат (Самарская область), Ача (Новосибирская область), Тан-1 (Ростовская область), Сонет (Свердловская область), Раушан, ДГС 1370 (Московская область), Идыгей (Украина).

5. Трехфакторный дисперсионный анализ позволил установить, что содержание белка, крахмала, экстрактивных веществ, жира, зольных элементов, клетчатки в зерне ячменя при невысоких эффектах генотипа (1,51-11,25 %) характеризовались высокой агроэкологической зависимостью (3,36-75,87 %).

6. Условия выращивания оказывали влияние не только на уровень белка в зерне, но и на степень его варьирования. Исходя из обобщенной оценки сортов, которая опирается на величину среднего показателя содержания белка в зерне и показатели стабильности, наиболее ценными сортами в селекции на кормовые цели являются сорта: Агат, Раушан, Лазурит и Сонет (Россия), имеющие самые высокие значения селекционной ценности генотипов (СЦГ=7,43- 8,24). Сорта Лель (Россия), Напка, Пшпг^а (Германия), характеризующиеся более низким и стабильным содержанием белка в зерне (11,9-12,2 %), могут быть ценным исходным материалом при создании сортов ярового ячменя пивоваренного типа.

7. Наибольшая дифференцирующая и предсказующая способность среды характерна для условий Рязанского НИИСХ во влажном 2008 и сухом 2010 годах (ДССк=1,10-1,09; Рк=0,04-0,05), для условий Московского НИИСХ «Немчиновка» - в сухом 2007 и влажном 2008 годах (ДССк=1,06 -

1,02; Рк=0,04-0,06). Отборы на понижение содержания белка в зерне в обоих регионах предпочтительней вести в благоприятные годы. Существующая отрицательная связь между содержанием белка, продуктивностью и массой 1000 зерен, экстрактивностью и содержанием крахмала не является абсолютной и указывает на возможность сочетания высоких значений этих признаков в новых сортах ярового ячменя.

8. По результатам комплексного изучения коллекционного и селекционного материала разработаны параметры модели сорта ярового ячменя на кормовые и-пивоваренные цели для Центральных районов Нечерноземной зоны России с дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами.

9. С целью создания нового исходного материала проведена внутривидовая гибридизация по 1177 гибридным комбинациям. Комплексная оценка номеров конкурсного сортоиспытания за период с 2007-2011 гг. позволила отобрать 31 селекционную линию с участием сорта Hyp; 13 линий с сортом Раушан; 10 линий с сортом Anabell, 9 линий с сортами МИК 1, ДГС 1370, Владимир; 7 с линий с сортами Messina, Эльф; 5 линий с сортами Хаджибей, Сонет, Margrett. В процессе оценки успешности прохождения по этапам селекции наиболее представленных в гибридизации родительских форм доказана целесообразность использования коэффициента (Кэфо), по Н.В. Зобовой.

10. С использованием выделенных высокопластичных образцов Hyp, МИК 1, Хаджибей, Суздалец, Anabell, Messina, Margrette и др. получены селекционные линии 71/2-03 h 2632 (Гонор х Мик 1) F14; 112/3-02 h 2362 (Hyp х МИК 1)F14; 8/5-04 h 34 (Хаджибей x Суздалец)Р12; 11/1-05 h 37 (Anabell x Эльф) F12; 20/1-01 h 2330 (Trophee x Зазерский 85)F16; 28/7-04 h 70 (Eunova x Hyp)F12; 30/1-05 h 82 (Хаджибей x Hyp)F12; 22/5-04 h 62 (Anabell x Hyp) F1217/l-07 h 270 (Messina x Margrette) Fn, отличающиеся высокой адаптивной способностью, экологической стабильностью и комплексом селекционно-ценных признаков. Перспективные линии являются ценным исходным материалом в селекции ярового ячменя на повышение урожайности и качества зерна ячменя.

11. Выведенный совместно и переданный в Государственное сортоиспытание новый сорт ярового ячменя универсального использования Яромир районирован в Центральном и Волго-Вятском регионе с 2013 года. В сравнении со стандартными сортами Эльф и Раушан он обладает высокой урожайностью (на 0,47-0,60 т/га выше стандартов), повышенной устойчивостью к полеганию, устойчивостью к поражению пыльной головней и гельминтоспориозом. Потребительское качество каши из крупы этого сорта высокое.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА

1. В программах по селекции новых сортов ярового ячменя на пивоваренные, кормовые и продовольственные цели рекомендуется использовать выявленные . источники скороспелости, продуктивности и высокого содержания белка Андрей, Безенчукский 2, Дина, Казак, Колизей, Нутанс 302, Ратник, Сокол, Стимул (Россия), Корсар, Одесский 22 (Украина); короткостебельности, устойчивости к полеганию и детерминантного содержания белка в зерне: Hyp, ДГС 1431, Приазовский 9, Радонеж (Россия), Виват (Беларусь), Звершения, (Украина), Beatrice, Xanadou, Madien, M am i' Hanka, Scarlett (Германия), Alicia, Lilli (Франция), Primus (Чехия), Kristaps (Латвия); крупнозерности с высоким содержанием белка: Агат (Самарская область), Ача (Новосибирская область), Тан-1 (Ростовская область), Сонет (Свердловская область), Раушан, ДГС 1370 (Московская область) Идыгей (Украина).

2. В целях обеспечения высокой средней урожайности и стабильности качества зерна рекомендуется использовать сорта с высокими показателями селекционной ценности генотипов: Hyp, МИК 1, Владимир, Раушан, Эльф, Сонет, Хаджибей, Anabell, Margrett, Messina.

3. Для создания новых сортов ячменя на кормовые, пивоваренные и продовольственные цели в условиях Центрального Нечерноземья предложена модель сорта, рекомендуемая для использования селекционерами в практической работе.

4. Рекомендуется внедрять в производство и широко использовать в селекционных программах на повышение урожайности и качества зерна новый сорт ярового ячменя Яромир, созданный совместно с Московским НИИСХ «Немчиновка».

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ерошенко Л.М. Селекция ярового ячменя на урожайность, устойчивость к болезням и качество зерна в Центральном Нечерноземье Российской Федерации / Л.М. Ерошенко, А.Н. Ерошенко, М.М. Ромахин, H.A. Ерошенко, О. В. Гладышева, О.В. Левакова. Вестник РАСХН 2012' №6, с. 29-32.

2. Ерошенко Л.М. Статья прошла экспертизу для публикации в журнале Вестник РГАТУ. Селекционная оценка и изучение исходного материала для селекции ярового ячменя в Нечерноземной зоне РФ. / Л.М. Ерошенко, О.В. Левакова,- Вестник РГАТУ.-2013.

3. Головин В.В. Инновационная технология выращивания ярового ячменя на пивоваренные цели с использованием современных и перспективных сортов / В.В.Головин, Е.А.Артемьева, О.В. Левакова. Методическое пособие.-Рязань, 2007. - 39 с.

4. Ерошенко JI.M. Результаты и перспективы селекции ярового ячменя в Рязанском НИПТИ АПК / J1.M. Ерошенко, О.В. Левакова // Организация проектирования, агротехнологий и систем земледелия. - Рязань, 2008. -с. 242-245.

5. Левакова О.В. Результаты конкурсного сортоиспытания ярового ячменя в ГНУ Рязанский НИИСХ: сб. науч. тр. / ГНУ Рязанский НИИСХ Россельхозакадемии / О.В. Левакова, Л.М. Ерошенко.-Рязань, 2008. - с. 102104.

6. Ерошенко Л.М. Селекция ячменя на устойчивость к стрессовым факторам / Л.М. Ерошенко, О.В. Левакова.// Достижения и перспективы научного обеспечения агропромышленного комплекса Центрального региона России: Сб. научн. тр. Московский НИИСХ «Немчиновка» - Немчиновка, 2012. - с. 35-43.

7. Ерошенко Л.М. Комплексное изучение исходного материала ярового ячменя / Л.М. Ерошенко, А.Н. Ерошенко, О.В. Левакова. // Перспективные направления инновационного развития сельского хозяйства (к 170-летию со дня рождения К.А. Тимирязева): Сб. докладов Всероссийской научно-практической конференции Ульяновского НИИСХ-Ульяновск, 2013. - с. 42-47.

8. Левакова О.В. Исходный материал ярового ячменя на повышение урожайности и улучшения качества зерна / О.В. Левакова, Л.М. Ерошенко. // Инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Нечерноземье: Сб. докладов Всероссийской научно-практической конференции Владимирского НИИСХ 2-4 июля 2013-Владимир, 2013.-е. 36-44.

Левакова О.В.

Оценка и роль исходного селекционного материала для повышения урожайности и качества зерна ярового ячменя в Центральном Нечерноземье

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Подписано в печать: 27.08.2013 Формат 60x84/16. Объем 1,63 п.л. Печать цифровая. Тираж 100 экз.

Отпечатано в издательстве «Рязань. Мір» (ИП Володин Д.Ю.) Рязань, ул. Горького, д. 32. Тел. (4912) 95-28-95

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Левакова, Ольга Викторовна, Рязань

РЯЗАНСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО

ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи

04201361736

ЛЕВАКОВА ОЛЬГА ВИКТОРОВНА

ОЦЕНКА И РОЛЬ ИСХОДНОГО СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В ЦЕНТРАЛЬНОМ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ

Специальность 06.01.05-«Селекция и семеноводство

сельскохозяйственных растений»

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель-кандидат сельскохозяйственных наук,

Ерошенко Л.М.

Рязань, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Введение.................................................................................3

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Селекция ярового ячменя в Центральном Нечерноземье............10

1.2. Урожайность и качество зерна - основа модели сорта....................17

1.3. Белковость зерна - важнейший показатель качества зерна ярового ячменя...............................................................................24

1.4. Селекционно - генетический подход к созданию сортов ярового ячменя на качество зерна и продуктивность...........................................33

Глава 2. Условия проведения и методика исследований

2.1. Агроклиматическая характеристика места проведения исследований.................................................................................40

2.2. Материал и методика исследований......................................44

Глава 3. Морфо - биологические особенности форм ярового ячменя

разного целевого назначения

3.1. Характеристика образцов по основным хозяйственно - ценным признакам....................................................................................49

3.1.1. Продолжительность вегетационного периода.........................49

3.1.2. Высота растений и устойчивость к полеганию.........................55

3.1.3. Крупность зерна..............................................................59

3.1.4. Качество зерна................................................................62

Глава 4. Получение нового исходного материала на пивоваренные,

кормовые и продовольственные цели и эффективность его использования

в селекции.....................................................................................76

Выводы..................................................................................90

Рекомендации для практической селекции и производства.................93

Список литературы...................................................................95

Приложения..........................................................................116

ВВЕДЕНИЕ

Увеличение производства зерна и повышение его качества - ключевая проблема сельского хозяйства. В Российской Федерации решение продовольственной программы, как в прошлом, так и в современных условиях, определяется, прежде всего, уровнем развития производства зерна. Зерновая отрасль по стратегической и социально-экономической значимости, размером вовлекаемых в нее трудовых, материальных и финансовых ресурсов, является важнейшей в аграрной сфере страны (Алтухов А.И., 2000).

В последние годы заметно возросла роль ячменя в зерновом балансе страны. Увеличились площади посева, урожай и валовые сборы зерна этой культуры. Ячмень прочно занял по этим показателям второе место после пшеницы. На его долю приходится четверть поля страны. Повышение удельного веса ячменя явление не случайное, так как культура эта универсальная (Неттевич Э.Д., Аниканова З.Ф., 1984).

В мировой структуре зерновых культур ячмень занимает около 11 % площади и составляет примерно 35 % в сравнении с пшеницей, 34 % с кукурузой и 40 % с рисом. Средняя мировая урожайность ячменя равна чуть больше урожайности пшеницы (FAO, Product. Yarbook, 2000).

Главной проблемой развития сельского хозяйства всех стран мира было и остается обеспечение животных сбалансированным по белкам кормом и человека - питанием. Ячмень - традиционно фуражная культура, его охотно поедают животные. В настоящее время в рационах животных белки растительного происхождения составляют около 95 % от общего количества используемых белков, то есть являются главным источником кормового белка.

На сегодняшний день 70 % производимого зерна расходуется на кормовые цели, в то время как среди возделываемых сортов только каждый третий может быть отнесен к кормовым.

Используя новые методы и выявленные генетикой закономерности наследования признаков, селекционеры добились больших успехов в создании

новых высокоценных сортов многих сельскохозяйственных культур, например, пшеницы, подсолнечника, кукурузы и др. Однако в отношении ячменя этого сказать нельзя.

Для решения белковой проблемы Швеция пошла по пути использования эфиопского образца Хайпроли, Дания - индуцированных мутантов, Канада — голозерных ячменей, Россия — по пути всех выше отмеченных направлений. Но все отмеченные источники несовершенны в агрономическом отношении и не были непосредственно внедрены в производство, а использовались как источники высокого содержания белка и лизина в скрещиваниях с лучшими районированными и перспективными сортами. В историческом плане следует отметить, что, несмотря на открытие нескольких генов высокого содержания белка и лизина, все еще в производстве нет высококачественных сортов.

Особую ценность представляет ячмень в пивоваренном производстве. Пивоваренная промышленность предъявляет определенные требования к качеству сортов ячменя. Раньше они сводились к получению высокоурожайных сортов, устойчивых к полеганию, вредителям и болезням, с определенным периодом вегетации. В настоящее время большое внимание уделяется и технологическим качествам. Использование некондиционного зерна приводит к увеличению его перерасхода в процессе производства пива и к выпуску низкосортной продукции, что приносит большой экономический ущерб. Сегодня выращиваемый в России ячмень ни по качеству, ни по количеству не отвечает требованиям модернизированной пивной отрасли. Как результат, из производимого в России ячменя только 30 % соответствует первому классу качества. По этой причине отечественные пивовары вынуждены закупать на Западе недостающее количество солода.

Важна роль ячменя и в пищевой промышленности для приготовления различных видов круп, солодовых вытяжек и в качестве добавок при хлебопечении.

Универсальность разностороннего использования определила особую роль ячменя в сельскохозяйственном и промышленном производстве пищевых продуктов. Потребности производства стимулируют развитие исследований по выращиванию более качественного сырья, повышению урожаев и созданию новых сортов.

В настоящее время считается, что 30-50 % в обеспечении достигнутого уровня урожайности и качества продукции приходится на долю сорта. Поэтому создание высокопродуктивных сортов с хорошим качеством зерна, устойчивых к полеганию, неблагоприятным условиям среды и распространенным болезням - основное направление в селекции ярового ячменя в Нечерноземной зоне. Причем по мере роста потенциальной продуктивности сортов и агроценозов значение их устойчивости к действию абиотических и биотических стрессоров будет неуклонно возрастать, поскольку лишь на такой основе могут быть разрешены важнейшие противоречия в современном растениеводстве (Жученко A.A., 2008).

Для нужд пищевой промышленности и кормовых целей необходимы высокобелковые сорта, для пивоваренной промышленности требуются сорта с высоким содержанием крахмала и низким содержанием водорастворимых белков альбуминов, а также азотсодержащих экстрактивных веществ. Дальнейшее расширение ячменного поля в Центральном регионе России зависит от многих факторов, главным из которых является сорт. В успешном решении селекционных задач с заданными физиолого-биохимическими свойствами большая роль принадлежит научно обоснованному подбору исходного материала. В связи с этим актуальна задача хозяйственно-биологического и селекционно-генетического изучения лучших отечественных и зарубежных образцов ярового ячменя, на базе которых можно было бы успешно развивать программу по селекции высокоурожайных сортов с хорошим качеством зерна на кормовые, пищевые и пивоваренные цели, адаптированных к условиям Нечерноземной зоны.

Цель и задачи исследований. Оценить и определить роль исходного материала ярового ячменя при создании его новых сортов в условиях Центрального региона России. В процессе исследований были решены следующие задачи:

Проведена оценка коллекционных образцов ярового ячменя применительно к основным проблемам селекции и отобраны лучшие формы, обладающие комплексом хозяйственно-ценных признаков.

- Выявлена корреляция между показателями качества и хозяйственно-важными признаками и свойствами с целью использования для направленной селекции на пивоваренные, кормовые и продовольственные цели.

- Изучено влияние различных условий выращивания на биохимические и технологические свойства зерна ячменя и выявлены сорта с высоким и стабильным его качеством.

Создано 9 высокопродуктивных линий ячменя на кормовые, пивоваренные и продовольственные цели, соответствующие требованиям высших классов национальных стандартов в различных агроклиматических зонах Центрального региона России.

Научная новизна и практическая значимость. В Центральном районе Нечерноземной зоны России в условиях Рязанского и Московского НИИСХ «Немчиновка» проведена оценка по комплексу хозяйственно-ценных признаков лучших номеров ярового ячменя различного эколого-географического происхождения.

Показан характер модификационного варьирования и генотипических связей признаков, определяющих урожайность и качественные показатели зерна ярового ячменя на кормовые и пивоваренные цели.

Выявлены лучшие образцы, имеющие практическую ценность в селекции на повышение урожайности и качества зерна ярового ячменя.

В результате скрещиваний родительских форм, сочетающих высокую продуктивность и стабильные показатели качества, создан исходный

материал, который изучается на различных этапах селекционного процесса.

6

Впервые в двух различных регионах Центрального Нечерноземья с дерново-подзолистыми и серыми лесными почвами в полевых опытах проведена оценка 800 образцов исходного селекционного материала и выявлено 162 лучшие формы для селекции на кормовые, пивоваренные и продовольственные цели. Наиболее перспективной по урожайности, устойчивости к болезням, полеганию и стрессовым условиям была линия 71/2-0311 2632, которая в 2010 году передана на Госсортоиспытание под названием сорт Яромир. В 2013 году этот сорт районирован по Центральному и Волго-Вятскому регионам. Яромир сочетает в себе высокий потенциал продуктивности (8,5 т/га), устойчивость к засухе, имеет хорошие пивоваренные и фуражные качества зерна. Его использование позволит поднять продуктивность и качество производимого ячменя на 20 %.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на заседаниях НТС селекцентра Московского НИИСХ «Немчиновка» и ГНУ Рязанского НИИСХ (2007-2011 г.г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Организация проектирования агротехнологий и систем земледелия» (Рязанский НИПТИ АПК, 2007); Всероссийской научно-практической конференции « Инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Нечерноземье» (ГНУ Владимирский НИИСХ, 2013); на Всероссийской научно-практической конференции «Перспективные направления инновационного развития сельского хозяйства» (ГНУ Ульяновский НИИСХ, 2013).

Основные материалы и положения диссертации изложены в 8 научных статьях, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов научных исследований по диссертации. Диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендаций для практической селекции и производства, списка использованной литературы и 1 приложения. Работа содержит 21 таблицу и 9 рисунков. Список литературы включает 212 источников, в том числе 26 на иностранных языках.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Ерошенко JI.M. Селекция ярового ячменя на урожайность, устойчивость к болезням и качество зерна в Центральном Нечерноземье Российской Федерации / JI.M. Ерошенко, А.Н. Ерошенко, М.М. Ромахин, H.A. Ерошенко, О. В. Гладышева, О.В. Левакова. // Вестник РАСХН. 2012, № 6, с. 29-32.

2. Головин В.В. Инновационная технология выращивания ярового ячменя на пивоваренные цели с использованием современных и перспективных сортов / В.В.Головин, Е.А.Артемьева, О.В. Левакова. Методическое пособие.-Рязань, 2007.-39с.

3. Ерошенко Л.М. Результаты и перспективы селекции ярового ячменя в Рязанском НИПТИ АПК / Л.М. Ерошенко, О.В. Левакова // Организация проектирования, агротехнологий и систем земледелия. - Рязань, 2008.- с. 242-245.

4. Левакова О.В. Результаты конкурсного сортоиспытания ярового ячменя в ГНУ Рязанский НИИСХ: сб. науч. тр. / ГНУ Рязанский НИИСХ Россельхозакадемии / О.В. Левакова, Л.М. Ерошенко.-Рязань, 2008.- с. 102104.

5. Ерошенко Л.М. Селекция ячменя на устойчивость к стрессовым факторам / Л.М. Ерошенко, О.В. Левакова.// Достижения и перспективы научного обеспечения агропромышленного комплекса Центрального региона России: Сб. научн. тр. Московский НИИСХ «Немчиновка» -Немчиновка, 2012. - с.35-43.

6. Ерошенко Л.М. Статья прошла экспертизу для публикации в журнале Вестник РГАТУ. Селекционная оценка и изучение исходного материала для селекции ярового ячменя в Нечерноземной зоне РФ. / Л.М. Ерошенко, О.В. Левакова.- Вестник РГАТУ.-2013.

7. Ерошенко Л.М. Комплексное изучение исходного материала

ярового ячменя / Л.М. Ерошенко, А.Н. Ерошенко, О.В. Левакова. //

Перспективные направления инновационного развития сельского хозяйства

8

(к 170-летию со дня рождения К. А. Тимирязева): Сб. докладов Всероссийской научно-практической конференции Ульяновского НИИСХ-УльяновскДО 13.-С.42-47.

8. Левакова О.В. Исходный материал ярового ячменя на повышение урожайности и улучшения качества зерна / О.В. Левакова, Л.М. Ерошенко. // Инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Нечерноземье: Сб. докладов Всероссийской научно-практической конференции Владимирского НИИСХ 2-4 июля 2013-Владимир,2013 .-с.36-44.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Селекция ярового ячменя в Центральном Нечерноземье

В предвоенные годы яровой ячмень занимал в большинстве областей Центральной России незначительные площади. В 1938 году, например, его посевы в Рязанской, Московской, Тульской и других областях составляли всего 3-6 тыс. га. Преобладающим был сорт Винер. Известно, что наряду с этим основным сортом в производстве возделывали и ряд голозерных сортов -Голозерный Юдина, Нудум голозерный, Голозерный 1, Колхозный 7 и другие. Урожайность ярового ячменя в производстве составляла 0,4-0,7 т/га. Большим успехом отечественных селекционеров явился сорт Московский 121. Районированный в 1964 году, он с 1973 года в течение пяти лет занимал доминирующее положение в производственных посевах. Сорт Московский 121 стал первым серьезным конкурентом сорту Винер, который длительное время не могли превзойти по урожайности новые сорта (Неттевич Э.Д.,Сергеев A.B., 1968).

До 1975 года в Рязанской области, в основном, возделывались два сорта ярового ячменя - Московский 121 и Казанский 6/4. Именно в 80-ые годы в селекции ярового ячменя в Нечерноземной зоне наряду с дальнейшим повышением потенциала продуктивности и устойчивости к полеганию, все больший акцент делался на устойчивость к болезням, адаптивность и качество зерна. Стало очевидным, что для успешного ведения селекции на повышение реальной урожайности и качества зерна ячменя в производственных условиях необходимы новые методы, формы работы, комплексная оценка создаваемых селекционных номеров и сортов.

Направленность селекции на экологическую специализацию

предопределило творческое сотрудничество различных научно-

исследовательских институтов в области селекции и семеноводства ярового

ячменя. Созданная сеть экологического испытания селекционного материала

ярового ячменя, включая в себя регионы Центра России (Московская,

10

Рязанская, Тульская и Владимирская области), позволила создать сорта с широкими адаптационными возможностями.

Совместно с лабораторией селекции и первичного семеноводства ячменя Московского НИИСХ «Немчиновка» селекция ярового ячменя в Рязанском НИИСХ ведется с 1977 года. Были созданы высокоурожайные сорта ярового ячменя: Московский 2, Московский 3, Риск, Выбор, БИОС 1, Эльф, Суздалец, Владимир, Яромир.

Несмотря на то, что в последние годы отмечена широкая экспансия сортов иностранной селекции (европейской), пока наибольший удельный вес в области занимают сорта созданные совместно с Московским селекцентром. Лидирующие позиции остаются за старыми сортами - Московский 2, Суздалец, Эльф. Все большее распространение получают новые сорта Нур, Владимир.

По продуктивности яровой ячмень в Нечерноземной зоне конкурирует с озимой пшеницей и занимает первое место среди яровых зерновых культур. Площади посева ярового ячменя здесь составляют 2,6 млн. га, или 25,7 % в структуре зернового поля. В Центральном регионе России засевается яровым ячменём 1,2-1,5 млн. га, то есть его удел