Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оценка сортов и линий озимой мягкой пшеницы, различающихся по биологии, продуктивности и устойчивости к неблагоприятным факторам

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Оценка сортов и линий озимой мягкой пшеницы, различающихся по биологии, продуктивности и устойчивости к неблагоприятным факторам"

На правах рукописи

рп .

Лящева Светлана Витальевна

ОЦЕНКА СОРТОВ И линий озимой МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ, РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ПО БИОЛОГИИ, ПРОДУКТИВНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ К НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ ФАКТОРАМ.

(06.01.05 - селекцид и семеноводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Саратов 2000

Работа выложена в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Юго-Востока.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор В.А. Кумаков

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор, заслу женный деятель науки РФ В. А. Круппов кандидат сельскохозяйственных наук Г.И. Костина

Ведущая организация - Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова

Защита состоится " " июня 2000 г.

в Ю часов на заседании диссертационного совета К 020.29.01. Научно-исследовательского института сельского хозяйства Юго-Востока по адресу: 410020, Саратов, ул. Тулайкова 7, НИИСХ Юго-Востока.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института Автореферат разослан ". мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

капдпдат биологических наук O.A. Евдокимова

© НИИСХ Юго-Востока, 2000 г.

Актуальность темы.

В засушливых условиях Юго-Востока озимая пшеница является главной страховой культурой, стабилизирующей производство зерна в Поволжском регионе. Рационально используя осенне-зимние осадки, даже при отсутствии осадков в весенне-летний период она дает урожай в 2-3 раза выше яровой пшеницы. Саратовские сорта интенсивного типа в степном Поволжье по урожайности стабильнее интенсивных инорай-онных сортов. Но и они снижают урожай в неблагоприятные по перс-зимовке и засушливые годы. Поэтому необходимо, сохраняя достигнутый потенциал продуктивности, получить сорта с высокой адаптивностью к неблагоприятным условиям произрастания. В связи с этим изучение биологически особенностей сортов озимой пшеницы, в том числе их устойчивости к неблагоприятным факторам - одна из актуальных задач селекции.

Цель и задачи исследований.

Целью нашей работы явилось изучение морфобиологических признаков сортов и линий озимой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока в сравнении со старым степным сортом Лютесценс 230, а также с наиболее распространенными сортами инорайонной селекции и выявление наиболее перспективных морфотипов озимой пшеницы для степной зоны Юго-Востока. Исходя из этого, ставились следующие задачи:

- изучить основные физиолого-биохимические показатели, определяющие зимостойкость и засухоустойчивость генотипов озимой пшеницы;

- провести сравнительную оценку урожайности и структуры урожая сортов и перспективных линий озимой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока;

- изучить связь продуктивности и устойчивости к стрессовым абиотическим факторам генотипов озимой пшеницы с некоторыми мор-фобпологпческими и физиологическими свойствами;

- выявить линии, сочетающие высокую продуктивность с устойчивостью к неблагоприятным факторам, изучить их фотосшггетпчес-кие показатели и особенности донорно-акцепторных отношений.

Научная новизна.

Впервые в условиях засушливого Поволжья проведен анализ связи урожайности сортов и линий озимой пшеницы, различных морфотипов, с устойчивостью к условиям перезимовки, засухе и их морфобио-логическими особенностями.

Дана оценка селекционной значимости изучавшихся признаков.

Охарактеризованыперспективныеморфотиныозимойпшеницыдля зоны Юго-Востока.

Практическая ценность работы.

Проведена всесторонняя оценка перспективных линий озимой пше-шщы. Были выделены линии, выделяющиеся как по комплексу показателей, так и по отдельным признакам, что позволит использовать данные генотипы в дальнейшей селекционной работе.

Передан на государственное испытание сорт Губерния.

Публикации.

По результатам исследований опубликовано семь сообщений. Апробация работы.

Результаты работы доложены на научной конференции молодых ученых и аспирантов по проблемам физиологии и биохимии саратовского отделения ОФР (Саратов, 1997), международной научной конференции "Развитие научного наследия академика Н.И. Вавилова" (Саратов, 1997), IV съезде Общества физиологов растений России (Москва, 1999).

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, восьми глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Текст изложен на 160 страницах, иллюстрирован Юрисункамии 34 таблицами. Списокли-тературы насчитывает 174 источника, в том числе И на иностранном языке.

МАТЕРИАЛ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Объектами изучения были степной сорт Лютесценс 230, лесостепные сорта Мироновская 808, Безостая 1 и Северодонская, а также линии селекции НИИСХ Юго-Востока, имеющие в своей родословной лесостепные сорта: Саратовская 8, Саратовская 90, Саратовская остистая, Л 57/83, Л 47/88, Л 45/91, Л 29/93, Л 47/91, Л 60/93, Л 71/93 и Л 72/93. Линии и сорта по времени наступления фенологических фаз мало отличались друг от друга.

Стандартом для всех наблюдений являлась Мироновская 808, для оценки зимостойкости как высокозимостойкий стандарт использовался сорт Лютесценс 230, а слабозимостойкин - Безостая 1.

Опыты закладывались на полях пристанционного селекционного севооборота НИИСХ Юго-Востока. Образцы высевались вручную на делянках 3 м 2в 9-ти повторениях (площадь питания растения - 5 х 15 см).

Для изучения изменений в состоянии растений пробы брали в фазы осеннего и весеннего кущения, копошения и полной спелости.

Оценку зимостойкости проводили по методикам лаборатории селекции озимых культур НИИСХ Юго-Востока, морфофизиологичес-кие анализы - по методике Ф.М. Куперман (1979,1980). Засухоустойчивость оценивали по методикам, разработанным В.А. Кумаковым и др. (1985,1991). Анализ элементов продуктивности проводили по методикам лаборатории селекции озимых культур НИИСХ Юго-Востока. Основные показатели фотосшггетической деятельности рассчитывались по методике А.А. Нгдппоровича и др. (1961).

Для изучения реакции сортов на изменение донорно-акцепторных отношений мелсдз .олосс-si и ассимиляционным аппаратом в 1995-1997 гг. проводились специальные опыты на 9 сортахи линпяхв 4-хкратной повторности. В фазе колошения на 25 растениях в каждой повторности каждого сорта срезались листья в трех вариантах: а) все листья, б) три верхних листа, в) флаговый лист. Контролем служили неоперирован-ные растения.

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили общепринятыми методами (Доспехов Б.А., 1974), селекционная значимость элементов продуктивности рассчитывалась по А.П. Головочен-ко (1999).

Погодные условия в период вегетации растений в годы проведения исследований складывались по-разному, что позволило изучить поведение сортов в различных условиях.

ОСОБЕННОСТИ МОРФОТИПОВ озимой ПШЕНИЦЫ, ФОРМИРУЮЩИХСЯ В УСЛОВИЯХ ЮГО - ВОСТОКА

В условиях Среднего и Нижнего Поволжья довольно длительное время оптимальным являлся степной тип пшениц.

Среди изучавшихся нами сортов и линий лишь Лютесценс 230 можно с некоторыми оговорками отнести к степному морфотипу. Сорта инорайонной селекции (Мироновская 808, Безостая1, Северодонская) относятся к лесостепному морфотипу. К степному морфотипу можно отнести линии Л 71/93 и Л 72/93, но они уже имеют некоторые признаки лесостепного морфотипа. Остальные сорта и линии (Саратовская 8, Саратовская 90, Саратовская остистая, Л 57/83, Л 45/91, Л 47/91, Л 29/93, Л 60/93) в той или иной степени относятся к лесостеппому морфотипу. Больший уклон из них в сторону степного морфотипа имеют линии Л 47/88, Л 45/91.

ЗИМОСТОЙКОСТЬ КАК ВАЖНЕЙШИЙ ПРИЗНАК ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ юго -ВОСТОКА

Урожаи озимых зерновых культур в значительной мере зависит от перезимовки. Так, в годы, неблагоприятные для перезимовки, урожай озимой пшеницьт значительно снижается или посевы полностью погибают.

В среднем за 4 года нацоо.; зимостойким го изученных генотипов оказался сорт Лютесцепс 230 (табл. 1). Несколько хуже зимовали лишш Л 47/88, JI45/91, Л 71/93. В отдельные годы также выделялись по перезимовке Мироновская 808, Северодопская, Саратовсю. я 8, Саратовская 90.

Таблица 1.

Перезимовка и устойчивость к ледяной корке (% выживших растений) сортов и линий озимой пшешщы (опыты, 1994-1997)

Сорт, линия г Перезимовка Устойчивость к ледяной корке(1994)

Год В среднем за 4 года

1994* 1995 1996 1997

Лютесценс 230 93,6 92,5 98,3 95,0 94,9 96,4

Мироновская 808 90,1 87,2 95,5 93,5 91,6 87,0

Безостая 1 81,7 79,7 90,0 86,0 84,3 0

Северодоиская 91,1 82,5 94,5 93,4 90,4 76,8

Саратовская 8 89,0 87,1 94,9 93,1 91,0 92,3

Саратовская 90 81,7 87,6 95,6 93,7 89,7 90,5

Саратовская ост. 91,7 87,4 94,8 91,9 91,5 79,8

JI57/83 90,5 87,4 95,5 91,6 91,2 85,6

Я47/88 92,8 88,2 96,0 92,7 92,4 82,4

Л45/91 92,6 88,0 95,7 93,1 92,3 93,7

JI47/91 92,0 86,5 94,5 92,4 91,3 87,3

Л29/93 89,4 86,1 94,4 91,5 90,3 84,7

ЛбО/93 89,5 86,4 95,2 92,3 90,8 88,5

Л71/93 93,0 89,0 95.9 93,2 92,8 93,4

Л72/93 90,4 86,7 94,8 92,8 91,2 94,1

НСР 2,0 1,6 0,9 1,1 i,г -

Примечание: *) указапа перезимовка растений в неповрежденных ледяной коркой повторениях.

Внешне адапгация озимой пшеницы к зимовке выражается в замедлении роста и развития при понижении температуры. У наиболее морозоустойчивых сортов эта реакция выражена сильнее. Более медленным развшием как в течение всей осенней вегетации, так и при снижении тем-

пературы характеризовались Лютесценс 230, Л 71/93, Л 72/93, Л 47/88, Л 45/91. По морфотипу эти селекционные линии ближе к степному.

В момент перехода в состояние покоя растения всех изучавшихся сортов и линий вне зависимости от условий осени находились на II этапе органогенеза. Однако слабозимостойкий сорт Безостая 1 имел наиболее, а высо-козпмосгойкий сорт Лютесцепс 230 - наименее дифференцированныйконус нарастания.

Из всех биохимических а биофизических показателей концентра ция клеточного сока в узлах кущения (ККС) в большей степени, нем другие, хар. стеризует сортовые особенности. У зимостойких форм ol выше, чем у и -'мостойких. Так, ККС у высокозимостойкого сорт Лготесцеис 230 „¿евышала таковую у слабозпмостойкого сорта Безостая 1 в 1,5 раза.

Наибольшие значения концентрации растворимыхвеществ в узлах кущения в конце осенней вегетации наблюдались у Лютесцепс 230, Л 71/93, Л 72/93, Л 45/91, в отдельные годы - у Саратовской остистой. Низкие значения этого показателя отмечены у Безостой 1, Северодонской, Л 57/83, Л 60/93. Начиная с января, концентрация клеточного сока постепенно снижалась, достигая своего минимума к моменту схода снега. В это время высокими значениями этого показателя характеризовались также Лютесценс 230, Л 71/93, Л 45/91, Саратовская остистая, низкими - Безостая 1, Северодонская, Мироновская 808, в отдельные годы Саратовская 90.

Большой вред посевам озимой пшеницы в отдельные годы наносит ледяная корка. Слабозимостойкнйсорт Безостая 1 погибал под ледяной коркой любой толщины. При со ггтании толстой лед яной корки с вымоканием наблюдалась гибель растенил всех сортов. Ледяную корку средней толщины лучше выдерживают Лютесценс 230, Л 71/93, Л 72/93, хуже - Северодонская, Саратовская остистая. Основнойвредледанойкоркизаключалсявтом, что при этом повреждались точки роста растений. Это приводит в дальнейшем к снижению общей п продуктивной кустистости, а также к уменьшению вегетативной массы растений, озерненности и массы зерна колоса.

Повреждезпые ледяной коркой (1994 г.) растения выколосились на 3-5 дней позднее, чем неповрежденные. Практически не отличались по срокам наступления фазыколошения поврежденные и неповрежденные растения сорта Лютесценс 230 и линий Л 71/93, Л 72/93.

В неблагоприятный по перезимовке год от степени зимостойкости растений во многом зависит густота стояния растений и продуктивная кустистость, которые в свою очередь определяют урожайность. Снижение урожая у поврежденных растений составило от 9,1 % у Саратовской 8 до 80,0% у Саратовской остистой по сравнению с неповрежденными.

ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Засуха в степной зоне Нижнего Поволжья - явление очень частое. Ущерб, наносимый при этом урожаям хлебов, во многом определяется временем наступления и продолжительностью засухи, запасами доступной растениям воды в почве, температурным режимом.

В годы проведения наших опытов (1993-1997 гг.) наблюдались самые различные типы засух. Наиболее засушливым оказался вегетационный период 1994/95 гг. В остальные годы недостаток влаги приходился на отдельные фазы развития озимой пшеницы.

Оценить засухоустойчивость различных генотипов озимой пшеницы довольно сложно. Оценка по разным показателям не совпадает, что говорит о разной реакции сортов в различные периоды вегетации, а также о нивелировании этойреакции осенне-зимними запасами влаги и разной густотой стояния, вызванной перезимовкой. В условиях засушливого 1995 г. в эксперименте по урожаю по отношению к 1994 г. выделились Л 29/93, Л 72/93, Л 57/83, Саратовская 8, Л 71/93 (табл.2).

Снижение урожая в 1995 г. в значительной мере было связано с уменьшением крупности зерна.

Таблица 2

Характеристика сортов и линий озимой пшеницы но засухоустойчивости

Сорт, линия Урожайность % 1995 к 1994 Коэффиц. засухоустойчивости относительный прирост

массы растения колоса

Лютесценс 230 34,0 1,02 58,1 2,5

Мироновская 808 20,6 0,96 54,3 2,0

Безостая 1 26,2 0,99 48,1 2,1

Се веро донская 31,6 0,94 52,3 2,3

Саратовская 8 41,3 1,13 57,9 2,5

Саратовская 90 30,1 0,95 45,6 2,0

Саратовская

остистая 32,9 1,06 58,4 3,0

JI57/83 41,9 1,01 36,5 2,2

JI47/88 24,1 0,90 38,4 2,0

Л 45/91 20,6 0,99 37,2 2,1

Л 47/91 36,8 0,97 45,6 2,1

JI29/93 47,8 1,09 59,0 3,0

Л 60/93 24,6 1,02 56,8 2,1

Л 71/93 41,0 0,94 57,4 2,5

Л 72/93 43.2 1,04 58,3 2,6

Рассчитав коэффициент засухоустойчивости по массе 1000 зерен, получаем, что в условиях эксперимента наибольшими значениями коэффициента в группе изученных генотипов характеризовались Саратовская 8, Саратовская остистая и JT 29/93 . Менее засухоустойчивыми показали себя Северодонская, Саратовская 90, JI47/88 и JI 71/93.

Рост вегетативных органов в засуху до колошения подавляется у зсех сортов практически в одинаковой степени. Прирост массы растеши! после цвегео. .л в сухойгод снижался в зависимости от засухоустойчивости растений. По этому показателю более устойчивыми к засухе можно назвать JI 71/93, Л 72/93, JI29/93 и Саратовскую 8.

В засушливые годы прирост массы колоса гтос яе цветения (коэффициент реализации колоса - КРК) у всех сортов снижается, причем в гораздо больше степени у неустойчивых. Сравнение КРК между 1994 п 1995гг. показало, что паиболее засухоустойчивыми оказались сорта Саратовская остистая, Саратовская 8, Л 29/93.

По комплексу показателей засухоустойчивости выделились Л 29/93, Л 72/93, Саратовская 8, Лютесценс 230. Хуже стандарта (Мироновской 808) по этому комплексу показателей оказались Саратовская 90, Л 45/91 и Л 47/88.

ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТОВ И ЛИНИЙ ОЗИМОЙ

ПШЕНИЦЫ

Важнейшим требованием к новым сортам является способность обеспечивать стабильные урожаи при общей высокой продуктивности и комплексе других хозяйственно-полезных признаков в различных условиях.

В лаборатории селекции озимых культур НИИСХ Юго-Востока в последние годы были получены сорта и перспективные линии, которые обладали рядом свойств сортов как интенсивного лесостепного, так и степного типа. Урожайность этих линий была па уровне или даже превышала таковую у Мироновской 808. Наиболее продуктивными в среднем за 4года оказались лшши Л 71/93, Л 72/93, Л 60/93 и Л 45/91 (табл.3). Кроме этих лиш£и также превышали по урожайности стандарт Саратовская 90, Саратовская остпсгая, Л 29/93. Сорта Безостая I и Северодонская дали урожай нпже Мироновской 808 на 5,5 и 2,2 ц/га, соответственно.

Урожайность зерновых культур определяется, в конечном счете, совокупностью двух величин - числом продуктивных стеблей на единице площади и массой зерна с одного колоса. Каждая из этих величин в свою очередь зависит от ряда других элементов.

Таблица 3.

Урожайность сортов и линий озимой пшеницы в мелкоделиночных опытах, ц/га (1994-1997).

Сорт, линия Год В среднем за 4 года В%к Мироновской 808 V, %

1994 1995 1996 1997

Лютесценс 230 31,2 10,6 37,1 50,4 32,3 77,3 51,3

Мирсиовская 808 49,1 10,1 48,1 59,7 41,8 100 52,0

Бсзостая 1 37,8 9,9 45,3 52,2 36,3 86,8 51,1

С.-гсгюдо'ккая 40,2 12,7 36,7 68,8 39,6 94,7 58,0

Саратовская 8 32,0 13,2 52,4 62,7 40,1 95,9 54,8

Саратовская 90 37,2 11,2 57,3 68,8 43,6 104,3 57,9

Саратовская ост. 47,7 15,7 57,1 49,6 42,5 101,7 43,1

П 57/83 42,5 17,8 47,9 58,1 41,6 99,5 41,2

JI47/88 43,2 10,4 52,7 56,2 40,6 97,1 51,4

Л 45/91 57,9 11,9 53,9 54,9 44,7 106,9 49,0

Л 47/91 36,7 13,5 59,9 59,9 42,5 101,6 52,3

Л 29/93 40,0 19,1 55,5 58,2 43,2 103,3 41,6

Л 60/93 48,0 11,8 61,2 61,0 45,5 108,9 51,2

JI71/93 59,3 24,3 57,2 66,0 51,7 123,7 52,6

Л 72/93 61,3 26,5 50,5 64,3 50,7 121,3 52,6

HCPos 1,5 0,50 1,01 1,06

В наших экспериментах растения, имея большую по сравнению с сеялочными посевами площадь питания растений, могли более полно реализовать возможности кущения. Ни один из изучавшихся сортооб-разцов не достиг уровня продуктивной кустистости Мироновской 808. Был получен высокий коэффициент корреляции урожайности с числом (г = 0,74) и весом зерна с растения (г = 0,86).

По числу зерен с растения, которое определяется в первую очередь продуктивной кустистостью, в среднем за 4 года (1994 - 1997) выделились лшпш Л 60/93, Л 29/93, Л 72/93 (табл.4). Однако, они не отличались крупностью зерна. Поэтому такая же масса зерна с растения была получена также и у линий со средней озерненностью и высокой массой 1000 зерен: Л 45/91, Л 71/93, а также при сочетании средних значений обоихпоказателей - Мироновская 808 и Саратовская остистая.

В среднем за 4 года наиболее высоким Кхоз характеризовался сорт Саратовская 90. Все изучавшиеся генотипы превосходили по К Лю-гесценс 230 и Мироновскую 808.

Таблица 4.

Элементы продуктивности растения сортов и линий озимой пшеницы (опыты, в среднем за 4 года).

Сорт, линия Масса 1000 Число зерен Вес зерна с Кхоз

зерен, г с растения растения, г

Лютесценс 230 37,1 108,1 4,0 0,35

Мироновская 808 39,3 136,5 5,3 0,38

Безостая 1 40,4 115,7 4,8 0,43

Северодонская 38,9 125,4 4,6 0,43

Саратовская 8 39,6 132,6 5Д 0,43

Саратовская 90 41,3 121,4 5,0 0,44

Саратовская ост. 40,0 132,5 5,3 0,42

Л 57/83 38,4 136,2 5,2 0,40

Л 47/88 41,2 122,4 5,0 0,42

Л 45/91 42,6 126,5 5,3 0,41

Л 47/91 42,3 136,2 5,2 0,43

Л 29/93 38,2 139,2 5,3 0,42

JI60/93 39,1 138,2 5,3 0,43

Л 71/93 41,3 132,6 5,4 0,41

Л 72/93 39,6 142,2 5,5 0,42

Среднее 39,9 129,7 5,1 0,40

Доля главного колоса в общей массе зериа растения составляла в среднем за 4 года по сортам от 24,1 до 31,4 % (табл.5).

По характеристикам главного колоса выделяется Саратовская остистая (масса зерна главного колоса составила 1,61 г).

По общему количеству колосков в главном колосе большинство сортов и линий превышают как стапдарт Мироновскую 808, так и другие инорайонные сорта. Кроме Саратовской остистой по этому показателю выделяются также Л 47/91 и Л 29/93.

Озерпеппые колоски составляли 87,5 - 94,8 % от общего количества колосков. Наибольшее количество озерненных колосков сформировалось, несмотря на засуху, в 1995 г. - 16,5 - 19,8. В другие годы внешние условия не позволили полностью реализовать потенциал колоса.

В среднем за 4 года наибольшее число неозерненных колосков наблюдалось у Л 71/93 и Л 72/93. Наименьшее количество неозерненных колосков имели сорта северокавказкой селекции. Сортообразцы с цилиндрической и слабоцилиндрической формой колоса по количеству неозерненных колосков пе отличались от сортов Лютесценс 230 и Мп-

Таблица 5.

Характеристика главного колоса сортов и линий озимой пшеницы (опыт, в среднем за 4 года.).

Сорт, линия Доля зерна колоса, % Число колосков Плотность колоса Озерненность колоска, пгг Масса 1000 зерен,г Число зерен на колос, шт. Вес зерна на колос, г

общее озерненные неозерн.

Лютесценс 230 ?.й,0 17,8 15,6 2,2 2,4 1,8 40,3 28,0 1,1

Мироновская 808 24,1 18,2 16,1 2,1 2,3 1,9 О '7 30,0 1,3

Безостая 1 30,1 17,9 17,0 0,9 2,4 2,0 42,7 33,5 1,4

Северодонская 25,2 16,5 15,1 1,1 2,8 2,0 38,5 30,1 1,2

Саратовская 8 26,2 18,2 16,8 1,4 2,7 2,0 39,6 33,6 1,3

Саратовская 90 30,1 18,8 17,4 1,4 2,7 2,0 43,1 34,1 1,5

Саратовская ост. 31,4 19,1 17,9 1,2 2,5 2,1 42,6 37,8 1,6

Л 57/83 28,2 18,9 16,8 2,1 2,5 2,1 40,2 35,8 1,4

Л 47/88 28,6 18,7 17,3 1,4 2,7 1,9 43,9 33,0 1,5

Л 45/91 30,1 18,8 17,0 1,8 2,3 2,1 44,3 35,7 1,6

Л 47/91 26,3 19,3 17,0 2,3 2,7 1,9 44,2 32,8 1,5

Л 29/93 28,9 19,8 17,8 2,0 2,6 2,1 40,1 37,4 1,5

Л 60/93 26,8 18,9 17,0 1,9 2,5 2,2 41,3 36,6 1,5

Л 71/93 27,6 18,9 16,5 2,4 2,3 2,0 42,7 32,3 1,4

Л 72/93 26,1 18,8 16,5 2,3 2,5 2,1 42,2 33,9 1,4

роновской 808. Исключением являлся только сорт Саратовская остистая, которыйио числу неозерненных колосков близокк сортам северо-кавказкой селекции.

Озерненность главного колоса в среднем за 4 года составила от 28,0 до 37,8 зерен. Высокой озерненностыо отличались Саратовская остистая, JI 45/91, JI60/93, JI29/93 и JI57/83. Эти же линии выделялись по озерненпостл колоска и по массе зерна главного колоса (по последнему признаку - кроме JI57/83).

Для разработки перспективной модели сорта важно знать, какие именно признаки играют большую роль в повышении урожайности сорта. Для группы сортообразцов, включающей различные мсрфоти-пы, наиболее значимыми признаками оказались следующие: продуктивная кустистосгь, число зерен с растения, масса зерна с растения, количество озерненных колосков. Несколько меньшее значение имеют густота продуктивного стеблестоя и озерпенность колоска.

В неблагоприятных условиях, связанных с изреживанием стеблестоя (1994,1995) наиболее значимыми являются характеристики главного колоса. В благоприятных для формирования стеблестоя условиях (1996, 1997) для группы сортообразцов с высотой около 100 см более информативны признаки, характеризующие главный колос, а для группы сортообразцов с высотой растений 80-90 см - признаки, характеризующие растение.

ОСОБЕННОСТИ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Важнейшими показателями фотосинтетической деятельности растений, определяющей в конечном счете продуктивность посевов, являются: площадь листовой поверхности (ПЛ), фотосинтетический потенциал (ФП), чистая продуктивность фотосинтеза (Фч ).

ПЛ во многом зависит от условий вегетации: наибольшей она была в благоирияпюм 1997 г., наименьшей в засушливом 1995 г. По средним 4-х летним данным максимальной ПЛ в расчете па одно растение, превышающей стандартный сорт Мироновская 808, характеризовались Саратовская остистая, Л 71/93, Л 72/93, минимальной - Северодонская, Безостая 1, Саратовская 8, Л 47/88. Остальные сорта и линии формировали ПЛ на уровне или несколько выше Лютесценс 230 (табл.6).

Наибольший ФП у озимой пшеницы был отмечен в 1997 г. Это связано не только с высокой площадью листовой поверхности, но и более продолжительным по времени периодом весенне-летней вегетации.

Сортообразцы, отличавшиеся наибольшей ПЛ и ФП (Л 71/93, Л72/93, Саратовская остистая), характеризовались наименьшими величинами Фчпр. В среднем за 4 года она составила 8,2-8,4 г/м2 сутки. Максималь-

нымм значения Фчдр были у низкорослых сортов Северодонская и Саратовская 8, а также линии Л 57/83 и Л 47/88.

В 1995 г. чистая продуктивность фотосинтеза была наибольшей за изученные годы. По-вцдимому, принебольшон густоте стояния растений запасов влаги было достаточно для поддержания интенсивной работы листьев. Крометого на величину чистой продуктивности фотосинтеза оказывает влияние взаимное затенение листьев. В 1995 г. этот фактор практически отсут-ств( нал.

В тоже время в относительно благоприятный год (1997) при значительных величинах листовой поверхности Ф чп,. снизилась по сравнению с 1995 г. в 1,7 -2,9 раз.

Между урожаем зерпа и Фчпр наблюдалась отрицательная корреляция (г=-0,46...-0,97). Положительный характер связи между этими показателями отмечен только у Безостой 1 (г=0,39).

Таблица 6.

Характеристика фотосшггстических показателей растения озимой пшеницы (1994-1997)

Сорт, линия ГЩсм2 ФП, м2 х сутки Фч пр , г/м2 х суток

Лютесценс 230 291,9 1,4 9,3

Мироновская 808 325,7 1,6 9,4

Безостая 1 229,8 1Д 9,0

Северодонская 189,7 0,9 11,9

Саратовская 8 229,6 1,1 11,7

Саратовская 90 284,9 1,4 8,9

Саратовская ост. 341,8 1,7 8,3

Лютесценс 57/83 266,2 1,3 10,6

Лютесценс 47/88 228,7 1,1 11,2

Лютесценс 45/91 302,0 1,5 9,2

Лютесценс 47/91 257,1 1,3 10,9

Лютесценс 29/93 269,4 1,3 9,8

Лютесценс 60/93 277,4 1,4 9,3

Лютесценс 71/93 344,5 1,7 8,2

Лютесценс 72/93 332,2 1,6 8,4

среднее 278 1,4 9,7

РЕАКЦИЯ СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ИЗМЕНЕНИЕ ДОНОРНО-АКЦЕПТЕРНЫХ ОТНОШЕНИЙ МЕЖДУ КОЛОСОМ И АССИМИЛЯЦИОННЫМ АППАРАТОМ

Наиболее интересными для анализа оказались данные двух различных повлагоо бсспеченностн лет(199 Í, 1997), данные 1396 г. Был» т, промежуточными.

Наиболее существенно на урожайность повлияло удаление всех листьев, в наименьшей степени - удаление флагового листа. Сортовые различия проявились прп удалении трех верхних листьев. Северодонская и Безостая 1 при этом снизили урожай по сравнению с контролем в меньшей степени, чем Мироновская 808 и сорта и линии саратовской селекции. Удаление всех листьев привело к снижению урожайности на 24,5-27,8 % в более благоприятный год (1997), в условиях засухи 1995 г. дифференциация между сортами была меньшей - снижение составило на 29,8 -30,6 % по сравнению с контролем.

В наших экспериментах менее остальных сортов по показателю массы 1000 зерен при дефолиации отреагировали сорта Безостая 1 и Северодонская оба года. Наиболее чувствительным оказался сравнительно крупнозерный сорт Саратовская остистая, который значительно сни-жалмассу 1000 зерен в неблагоприятном 1995 г. при удалении трех верхних и всех листьев. Остальные сорта и линии саратовской селекции по этому признаку мало отличаются друг от друга. Мет>ше, чем у других, снижается крупность зерна у сравнительно мелкозерного сорта Саратовская 8.

Спижение урожая у растений озимой пшеницы при полной дефолиации происходит не только за счет снижения веса 1000 зерен, по и в результате уменьшения доли зерна боковых по бегов. Особенно это становится заметным в условиях засухи. При этом часть боковых побегов не образует зерна или формирование зерен тормозится на начальных стадиях. У более продуктивных линий относительное количество таких побегов более высокое.

Во всех вариантах Мироновская 808 и сорта саратовской селекции реагировали на дефолиацию сильнее сортов северокавказской селекции, что может свидетельствовать о большей напряженности донорно-акцепторных отношений у первых.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЛИНИЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ СЕЛЕКЦИИ НИИСХ ЮГО-

ВОСТОКА

Из лилий озимой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока наиболее перспективными оказались сортообразцы с высотой 90 и 100 см.

По продуктивной кустистости ни одна лиши не превзошла стандарт Мироновскую 808. Ср еди изучавшихся перспективных линий наиболее высокие показатели по числу продуктивных колосьев растения отмечены у JI 71/93, JI 72/93, JI 47/91, J1 57/83. По этому признаку они незначительно отличались от Лютесценс 230.

Для изучавшихся перспективных линий наиболее харакл е. .. ¿а цилиндрическая форма колоса, при этом плотность колоса у них средняя.

Наименьшей длиной колоса из группы изучавшихся саратовских сортов и линий характеризовалась Саратовская 8, наиболее длинный колосу Л 45/91 и Л 71/93.

Приведем краткую характеристику наиболее перспективных линий.

Линия Л 47/88 отличается высокой выживаемостью растений в ходе зимовки. При сочетании густого стеблестоя с высокой массой 1000 зерен урожаи этой линии превышает инорайонные сорта (Северодонская, Безос- тая 1) и старые саратовские сорта (Лютесценс 230, Саратовская 8).

Линия Л 45/91 по показателям зимостойкости близка к наиболее зимостойкой линии Л 71/93. Урожай этой линии превышает стандарт (Мироновская 808) на 2,9 ц/га. Линия выделяется из всех изучавшихся сортообразцов по крупности зерна. Засухоустойчивость по отдельным показателям низкая.

Линия Л 29/93 выделяется по засухоустойчивости. Высокий урожай формируется за счет' высокой озер ценности растений.

Лшшя Л 71/93 наиболее зимостойкая по сравнению синорайонны-ми и саратовскими сортами, но не достигает уровня Лютесценс 230. Засухоустойчивость линии высокая. Урожай Л 71/93 превышает стандарт (Мироновская 808) на 7,1 ц/га, Саратовскую 90 - на 5,3 ц/ra, а Лютесценс 230 - на 16,6 ц/га. Формирование высокого урожая происходит за счет густого стеблестоя и высокой массы 1000 зерен.

Линия Л 72/93 менее зимостойка, чем Л 71/93, но более устойчива к ледяной корке и засухе. Она формирует менее крупное зерно, озернен-ность растений выше.

По результатам наших исследований наиболее перспективна линия Л 71/93. В настоящее время она передана в Государственное сортоиспытание под названием Губерния. За 4 года изучения в КСИ (19931997) Губерния превысила по урожайности Мироновскую 808 на 2,5 ц/га,

максимальный урожай был отмечен в 1994 г. -50,5 ц/га (Табл.7). Зимостойкость оказалась на уровне стандарта. По содержанию клейковины в зерне Губерния превышает стандарт в среднем на 4,7 %. Максимальное количество клейковины отмечалось в 1993 г. При этом формируется зерно с качеством клейковины второй группы по ИДК. По объему и пористости хлеба Губерния уступает Мироновской 808. Мучнистой росой и бурой ржавчиной поражается в меньшей степени по сравнению со стандартом.

Таблица'/.

Характеристика сорта Губерния по сравнению со стандартом Гу1нршюшкая 808 (КСИ НИИСХ Юго-ВостокаД994-1997 гг.).

Показатели ± к Мироновской 808

1994 1995 1996 1997 в среднем за 4 года

Урожай, ц/га +4,4 +1,1 +1,7 +1,8 +2,5

Перезимовка, балл +0,4 -0,1 +0,2 -0,1 +0,1

Содержание сырой клейковины, % +4,9 +8,5 -2Д +7,4 +4,7

Показатель ИДК,е.п. +7 +4 +23 -6 +7

Пористость, балл -0,4 ±0 -1,1 -0,5 -0,5

Объем хлеба, мл ±0 -50 -190 -110 -87,5

Поражаемость мучнистой росой, % - - -25 - -25,0

Поражаемосгь бурой ржавчиной, % -40 +10 -30 -15 -23,8

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Рекомендовать ускоренное внедрение сорта Губерния. Использовать в дальнейшей селекционной работе перспективные лилии Л 72/93, Л 29/93, Л 45/91, Л 47/88.

ВЫВОДЫ

1. В процессе селекции озимой пшеницы в НИИСХ Юго-Востока используются в основном сорта старого степного морфотппа и более продуктивные сорта лесостепного морфоттта. В результате создаются сорта и линии, сочетающие в себе морфологические признаки обоих морфотипов.

2. Новые пинии озимой пшеницы в большинстве случаев сохраняют признаки адаптивности (зимостойкость, засухоустойчивость) сортов степного экотипа при высоком уровне продуктивности, характерном для сортов лесостепного экотипа.

3. Сорта и линии пока не достигли эдэовня зимостойкости наиболее типичного представителя степного морфотипа Лютесценс 230. Из изу-

ченных генотипов наиболее зимостойкими оказались линии степного морфогипа - JI47/88, JI45/91, JI71/93. По устойчивости к ледяной корке выделены линии JI71/93, JI72/93.

4. Засухоустойчивость в меньшей степени, чем зимостойкость, связана с морфотипом растений. По засухоустойчивости выделились сорта и линии степного (Лютесценс 230, Л 72/93) и лесостепного морфо-типа (Саратовская 8, Саратовская остистая, Л 29/93). В то же время линии, близкие к степному морфотипу (Л 45/91, Л 47/88), оказались менее засухоустойчивыми.

5. Значительный рост урожайности новых сортов и линий по сравнению с Лютесценс 230 произошел за счет повышения всех основных элементов продуктивности, полученного в результате использования высокопродуктивш,1хродатгельских сортов.

6. По величине листовой поверхности и фотосшггетического потенциала сорт Саратовская остистая и линии Л 71/93, Л 72/93 -превосходят не только старый степной сорт Лютесценс 230, лесостепные сорта Безостую 1 и Северодонскую, но и высокопластичный стандартный сорт Мироновскую 808 при более низкой чистой продуктивности фотосинтеза. Более высокими показателями чистой продуктивности фотосинтеза по сравнению со стандартом и степным сортом Лютесценс 230 отличались Северодонская, Саратовская 8 и линия Л 47/88. Остальные сорта и линии по этому признаку были на уровне Мироновской 808 и Лютесценс 230.

7. В условиях Юго-Восгока более перспективны следующие мор-фотипы озимой пшеницы: 1) высота растений - 100 см, цилиндрический или слабоцилиндрический колос, высокая продуктивная кустистость, с большей облиственностью; 2) высота растений - 90 см, слабобулавовидный колос с наименьшим числом неозернепных колосков, продуктивная кустистость средняя.

8. Наибольшую селекционную значимость имеют следующие признаки: продуктивная кустистость, число и масса зерна с растения, К юз, число очерненных колосков. Характеристика главного колоса информативна для отбора генотипов озимой пшеницы приизреживашш стеблестоя, а также для линий со средней высотой 100 см и крупным колосом.

9. Выявлены наиболее перспективные линии озимой пшеницы: по зимостойкости - Л 71/93, Л 72/93, Л 47/88; по засухоустойчивости -Л 29/93, Л 71/93, Л 72/93; по урожайности - Л 71/93, Л 47/88, Л 29/93.

10. В процессе селекции созданы новые перспективные сорта и линии для использования в производстве и в дальнейшей селекционной работе, в том числе лучшая по продуктивности и устойчивости к абиотическим факторам линия Л 71/93, которая под названием Губерния передана в ГСС. Соискатель является соавтором данного сорта.

18

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Lyascheva S.V., Kumakov V.A. Effect of drought stress on productivity of winter wheat varieties // Physical-chemical basis of plant physiology.- 5-8 February 1996.- Penza.- Abstracts.- Pushchino.- 1996.- P. 104.

2. Lyascheva S.V. Effect of unfavorable environmental factors on productivity of cultivars of winter wheat //Annual wheat Newsletter.- 1996,-vol.42.- P. 174.

3. Лящева С.В., Кумаков В.А. Влияние ледяной коркн на продуктивность озимой тиешщы в условиях Юго-Зоетока // Физико-химические основы физиологии растений и биотехнологии, 3-й ежегодный симпозиум, М., 1997, С. 84.

4. Лящева С.В., Кумаков В.А. Влияние неблагоприятных факторов на продуктивность озимой пшеницы в условиях зоны Юго-Востока // Тезисы Международной науч. конф. «Развитие научного наследия академика Н.И. Вавилова».-Ч.1.-Саратов,- 1997.-С.60-61.

5. Лящева С.В. Зимостойкость озимой пшеницы в условиях Юго-Востока // Актуальные проблемы селекции и семеноводства зерновых культур Юго-Восточного региона РФ.- Саратов.-1999.- С.102-103.

6. Lyascheva S.V. Autumn development of winter wheat in connection with condition of environmental// Annual wheat Newsletter.- 1999.- vol. 45,- P. 124.

7. Лящева С.В. Продуктивная кустистость как фактор урожайности озимой пшеницы в условиях Юго-Востока // Сб. тезисов IV съезда ОФР России «Физиология растений - паука III тысячелетия».- Москва,-1999.- С.270.