Изучение коллекционного материала яровой мягкой пшеницы по элементам структуры колоса и качества зерна

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В современных условиях высокой интенсификации сельского хозяйства важно на всех этапах развития увеличить объем производимого зерна. Для этого необходимо постоянное совершенствование сортового состава производственных полей. При создании нового сорта следует со всех сторон изучить коллекционный питомник на предмет родительских форм по важным элементам структуры и качества зерна. В данном исследовании были изучены 32 сорта яровой мягкой пшеницы на базе Института семеноводства и агротехнологий в Рязанской области, стандартный сорт – Агата. Выделены сорта: по длине колоса (Арсея, Маргарита, Симбирцит, Уралосибирская, Дарница), выше стандарта на 19,5–31,2%, числу зерен (КВС Торридон, КВС Аквилон, Маргарита, Ethos, Экада 70, Одета, и Кинельская отрада, Уралосибирская, Дарница, Геракл) – 5,29–36,77%, массе зерна с колоса (КВС Аквилон, КВС Торридон, Одета, Маргарита, Симбирцит, Калисперо, Мэри, Геракл, Уралосибирская, Ethos, Дарница, Кинельская отрада, Казанская юбилейная) – 1,88–20,63%, содержанию белка в зерне (Злата, Новосибирская 29, Уралосибирская, Сибирский альянс, Sable, Челяба 2) – 0,42–2,01%, клейковины (Новосибирская 29, Sable, Челяба 2) – 2,5–3,2%, массе 1000 зерен (Одета, Сибирский Альянс, Маргарита, Симбирцит, Бурлак) – 2,5–3,2%.

Полный текст

Яровая пшеница – ценная продовольственная культура, выращиваемая в России. Наша страна уже несколько лет лидирует по объемам производства и экспорту пшеницы. Ее возделывание можно рассматривать как основу национальной продовольственной безопасности, так как существует огромная потребность на рынке сельхозпроизводителей в высококачественном сырье для хлебопекарной и пищевой промышленности. [1, 2, 4, 15]

На фоне изменяющегося климата и увеличивающейся численности населения необходимо постоянно создавать и совершенствовать сорта, способные максимально реализовывать свой генетический потенциал и удовлетворять потребителя увеличенным содержанием белка и клейковины. [5, 6, 9, 13]

Важен вопрос поиска сортов-доноров среди мирового генофонда для включения их в гибридизацию и дальнейшего создания, совершенствования местного агроэкотипа яровой мягкой пшеницы. [3, 7, 10, 11, 14, 17]

Цель работы – изучить современные сорта яровой мягкой пшеницы в коллекционном питомнике по элементам структуры колоса и качественным показателям зерна.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Научные исследования проводили в коллекционном питомнике отдела селекции и первичного семеноводства на опытном участке ИСА – филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ в Рязанской области. Почва – серо-лесная тяжелосуглинистая. Содержание органического вещества (ГОСТ 26213-2021) – 4,95%, рНсол (ГОСТ 26483-85) – 4,91 ед., подвижного фосфора (ГОСТ Р 54650-2011) – 213 мг/кг почвы, подвижного калия (ГОСТ Р 54650-2011) – 155 мг/кг почвы, общий азот (ГОСТ 56596-2019) – 0,228%.

Площадь делянки – 3 м2. Семена высевали сеялкой ССФК-7 по предшественнику – черный пар, норма высева – 6 млн всх. сем./га. Стандартный сорт – Агата. Объект изучения – 32 сорта отечественной и зарубежной селекции.

Фенологические и морфологические наблюдения, учеты и измерения выполняли в соответствии с методикой государственного сортоиспытания. [12] Полученные результаты математически обрабатывали методом дисперсионного анализа по Доспехову. [8]

В 2020 году благоприятные условия по влагообеспеченности (ГТК – 1,28) положительно повлияли на развитие вегетативной массы и налив зерновки. В 2021 году отметили недостаток влагообеспеченности (ГТК – 0,80) с высокой температурой воздуха за вегетацию, в 2022 – половина вегетации была с повышенной влажностью (ГТК – 1,75), вторая – засушливая (ГТК – 0,37).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Продуктивность яровой мягкой пшеницы – это сложный комплексный показатель. При подборе родительских форм для скрещиваний селекционеру нужно иметь хорошо изученный и проработанный исходный материал по каждому компоненту продуктивности. [16]

Длина колоса влияет на его озерненность и изменяется в зависимости от сортовых особенностей. [16] У коллекционных образцов длина колоса – 7,7…10,1 см, наибольшая отмечена у российских сортов: Арсея, Маргарита, Симбирцит, Уралосибирская, Дарница, выше стандарта на 1,5…2,4 см (19,5…31,2%). После проведенного корреляционного анализа установлено, что этот показатель находится в положительной умеренной взаимосвязи с числом колосков (r = 0,38 ± 0,52) и отрицательной с плотностью колоса (r = –0,32 ± 0,17).

Максимальные значения числа зерен в колосе отмечены у сортов: КВС Торридон (Великобритания) – 39,8 шт.; КВС Аквилон (Германия) – 40,6; Маргарита (Россия) – 41,3; Ethos (Германия) – 42,0; Экада 70 (Россия) – 42,3; Одета (Чехия) и Кинельская отрада – 44,6; Уралосибирская – 46,3; Дарница – 48,3; Геракл (Россия) – 51,7 шт., что больше стандарта на 2,0…13,9 шт. (5,3…36,8%). Число зерен находится в умеренной взаимосвязи с озерненностью колоса (r = 0,73 ± 0,13), массой зерна с колоса (r = 0,67 ± 0,17) (табл. 1).

 

Таблица 1.

Элементы продуктивности колоса в коллекционном питомнике, 2020–2022 годы

Сорт

Длина колоса, см

Число, шт.

Озерненность колоса, г

Плотность колоса

Масса зерна с колоса, г

колосков

зерен в колосе

Агата, st

7,7 ± 0,16

15,7 ± 0,06

37,8 ± 1,43

2,41 ± 0,01

19,0 ± 1,00

1,60 ± 2,20

РИМА

8,3 ± 0,04

15,7 ± 0,17

35,9 ± 1,04

2,29 ± 0,004

17,7 ± 0,72

1,45 ± 0,01

Злата

8,6 ± 0,16

15,3 ± 0,22

39,2 ± 0,44

2,56 ± 0,01

16,7 ± 0,71

1,28 ± 0,09

Арсея

9,2 ± 0,30

16,0 ± 0,03

37,6 ± 0,57

2,35 ± 0,001

16,3 ± 0,65

1,52 ± 0,007

Маэстро

8,4 ± 0,30

15,6 ± 0,02

35,1 ± 0,51

2,25 ± 0,01

17,4 ± 1,10

1,43 ± 0,002

КВС Аквилон

7,9 ± 0,05

14,2 ± 0,05

40,6 ± 1,76

2,86 ± 0,02

16,7 ± 0,42

1,63 ± 0,007

КВС Торридон

7,5 ± 2,42

16,3 ± 5,06

39,8 ± 4,27

2,47 ± 0,05

20,8 ± 2,47

1,80 ± 0,16

Бурлак

8,9 ± 3,59

14,7 ± 0,15

37,5 ± 1,30

2,55 ± 0,001

15,9 ± 7,68

1,40 ± 0,001

Одета

7,7 ± 0,01

15,8 ± 0,12

44,6 ± 0,46

2,82 ± 0,001

19,2 ± 0,15

1,79 ± 0,007

Elisavet

8,6 ± 1,64

16,9 ± 0,79

38,1 ± 2,20

2,26 ± 0,01

18,6 ± 2,91

1,35 ± 0,06

Маргарита

9,6 ± 0,15

17,9 ± 0,64

41,3 ± 17,58

2,30 ± 0,02

17,7 ± 0,38

1,86 ± 0,02

Симбирцит

9,3 ± 0,09

17,6 ± 0,15

38,2 ± 0,40

2,17 ± 0,0002

17,8 ± 0,68

1,73 ± 0,07

Калисперо

7,5 ± 0,43

15,1 ± 0,01

41,2 ± 0,65

2,72 ± 0,002

19,0 ± 2,34

1,67 ± 0,01

CH Rubli

7,6 ± 1,11

16,3 ± 1,66

35,9 ± 4,99

2,20 ± 0,004

20,3 ± 7,50

1,17 ± 0,13

Meri

8,8 ± 2,55

16,7 ± 0,95

37,3 ± 13,49

2,24 ± 0,05

18,1 ± 3,94

1,79 ± 0,20

Фаворит

8,7 ± 0,84

18,0 ± 2,21

37,4 ± 1,21

2,09 ± 0,06

19,7 ± 2,96

1,54 ± 0,002

Воевода

8,0 ± 0,55

15,6 ± 0,16

35,5 ± 27,59

2,27 ± 0,06

18,2 ± 1,25

1,35 ± 0,007

Новосибирская 29

7,6 ± 0,52

14,7 ± 0,32

39,0 ± 7,07

2,64 ± 0,02

18,1 ± 1,01

1,42 ± 0,001

Чернява 13

8,8 ± 0,04

16,9 ± 0,72

39,7 ± 0,30

2,35 ± 0,02

18,2 ± 0,94

1,52 ± 0,06

Геракл

7,4 ± 11,81

17,6 ± 0,26

51,7 ± 2,78

2,94 ± 0,004

15,5 ± 0,47

1,88 ± 0,05

Омская 36

8,9 ± 0,11

15,7 ± 0,07

34,9 ± 0,30

2,22 ± 0,001

16,6 ± 0,32

1,58 ± 0,01

Уралосибирская

9,3 ± 0,40

18,8 ± 5,71

46,3 ± 13,13

2,48 ± 0,01

19,0 ± 2,15

1,74 ± 0,16

Алтайская 110

8,2 ± 0,32

16,0 ± 0,09

36,9 ± 21,01

2,28 ± 0,38

18,3 ± 0,72

1,48 ± 0,16

Сибирский Альянс

8,4 ± 0,20

16,5 ± 1,60

36,8 ± 13,86

2,30 ± 0,04

18,0 ± 0,95

1,51 ± 0,001

Ethos

8,3 ± 4,55

17,1 ± 4,44

42,0 ± 6,16

2,49 ± 0,07

20,3 ± 12,2

1,79 ± 0,15

Sable

7,8 ± 0,30

15,3 ± 0,66

39,5 ± 11,76

2,58 ± 0,03

18,3 ± 2,41

1,53 ± 0,04

Дарница

10,1 ± 2,67

18,6 ± 3,24

48,3 ± 18,28

2,60 ± 0,001

17,6 ± 1,23

1,93 ± 0,11

Кинельская отрада

6,0 ± 15,9

17,2 ± 0,35

44,6 ± 31,21

2,59 ± 0,05

18,7 ± 0,07

1,69 ± 0,001

Казанская юбилейная

8,6 ± 26,26

16,0 ± 0,11

38,8 ± 4,67

2,42 ± 0,03

17,4 ± 0,76

1,8 ± 0,54

Челяба 2

8,0 ± 0,62

17,3 ± 0,38

35,5 ± 0,27

2,06 ± 0,01

20,4 ± 1,52

1,51 ± 0,08

Челяба степная

7,8 ± 0,73

16,1 ± 0,05

39,7 ± 4,16

2,46 ± 0,01

19,4 ± 2,43

1,45 ± 0,006

Экада 70

8,8 ± 0,02

17,1 ± 0,02

42,3 ± 11,65

2,48 ± 0,04

18,2 ± 0,02

1,68 ± 0,13

Среднее по опыту

8,32

16,38

39,66

2,43

18,22

1,59

Примечание. * – Различия между вариантами статистически значимы при p < 0,05 (то же в табл. 2).

 

По числу колосков выделились сорта Elisavet (Эстония), Ethos (Германия), Экада 70, Кинельская отрада, Челяба 2, Симбирцит, Геракл, Маргарита, Фаворит (Россия), превышение над стандартом – 1,2…3,1 шт. (7,6…19,7%). Число колосков находится в умеренной корреляции с массой зерна с колоса (r=0,49±0,16), числом зерен (r = 0,46 ± 0,16).

Плотность колоса у сортов: Одета (Чехия), Челяба степная (Россия), Фаворит, CH Rubli (Германия), Ethos (Германия), Челяба 2 (Россия) выше стандарта на 2,1…9,5%. Этот показатель в умеренной отрицательной взаимосвязи с массой 1000 зерен (r = 0,47 ± 0,17).

По озерненности колоса превысили стандарт Агата сорта: Дарница (Россия), Новосибирская 29 (Россия), Калисперо (Франция), Одета (Чехия), КВС Аквилон (Германия), Геракл (Россия), прибавка – 0,19…0,53 г (7,8…21,9%). Озерненность колоса в умеренной корреляционной взаимосвязи с массой зерна с колоса (r = 0,36 ± 0,17), массой 1000 зерен (r = 0,31 ± 0,17).

По массе зерна с колоса среди сортов выделились КВС Аквилон (Германия), КВС Торридон (Великобритания), Одета (Чехия), Маргарита (Россия), Симбирцит (Россия), Калисперо (Франция), Мэри (Эстония), Геракл (Россия), Уралосибирская (Россия), Ethos (Германия), Дарница, Кинельская отрада, Казанская юбилейная (Россия) с показателями от 1,63 до 1,93 г, что выше стандарта на 0,03…0,33 г (1,9…20,6%).

Отмечены высокобелковые по товарному качеству образцы: Злата, Новосибирская 29, Уралосибирская, Сибирский Альянс, Челяба 2 (Россия), Sable (Канада) с содержанием белка 16,21…17,80%, превышающим на 0,42…2,01% сорт Агата (табл. 2)

 

Таблица 2.

Показатели качества у коллекционных образцов, 2020–2022 годы

Сорт

Массовая доля белка, %

Количество клейковины, %

Масса 1000 зерен, г

Агата, st

15,79 ± 1,94

30,0 ± 8,5

40,0 ± 7,17

РИМА

15,49 ± 1,41

29,10 ± 2,06

39,5 ± 1,30

Злата

16,70 ± 1,12

31,50 ± 3,14

38,5 ± 0,24

Арсея

14,84 ± 1,20

28,80 ± 3,70

39,4 ± 1,84

Маэстро

14,41 ± 1,14

26,00 ± 2,84

38,6 ± 1,09

КВС Аквилон

14,43 ± 0,72

25,7 ± 6,1

40,0 ± 6,45

КВС Торридон

15,15 ± 0,30

27,6 ± 0,70

37,6 ± 0,63

Бурлак

14,30 ± 0,54

25,8 ± 2,01

45,0 ± 23,57

Одета

14,90 ± 1,73

25,4 ± 3,74

40,1 ± 7,10

Elisavet

14,89 ± 076

26,4 ± 0,96

31,6 ± 9,08

Маргарита

14,59 ± 1,70

26,6 ± 2,45

40,6 ± 33,70

Симбирцит

14,62 ± 1,79

26,6 ± 2,94

42,5 ± 3,35

Калисперо

15,02 ± 0,72

27,7 ± 7,8

36,9 ± 13,01

CH Rubli

15,22 ± 0,97

28,5 ± 4,02

35,4 ± 0,98

Meri

15,28 ± 1,48

28,9 ± 5,33

36,9 ± 21,18

Фаворит

14,99 ± 0,50

28,1 ± 1,52

34,8 ± 32,4

Воевода

15,02 ± 0,48

28,3 ± 1,34

34,9 ± 30,9

Новосибирская 29

17,56 ± 0,39

32,7 ± 1,13

35,6 ± 6,82

Чернява 13

15,75 ± 1,06

28,4 ± 1,74

36,4 ± 24,53

Геракл

15,02 ± 0,64

27,9 ± 1,45

39,2 ± 7,36

Омская 36

15,69 ± 0,73

29,2 ± 1,03

36,5 ± 1,57

Уралосибирская

16,24 ± 0,50

29,8 ± 0,57

39,0 ± 26,3

Алтайская 110

15,78 ± 0,32

29,5 ± 1,03

35,0 ± 11,3

Сибирский Альянс

16,21 ± 1,09

29,9 ± 1,60

40,3 ± 8,58

Ethos

15,10 ± 0,18

25,2 ± 14,60

37,5 ± 13,03

Sable

17,62 ± 0,47

32,5 ± 0,24

36,5 ± 2,96

Дарница

15,65 ± 1,13

29,1 ± 1,74

36,3 ± 24,71

Кинельская отрада

15,47 ± 1,40

28,6 ± 1,88

34,2 ± 4,91

Казанская юбилейная

15,16 ± 1,25

28,2 ± 2,06

36,5 ± 26,18

Челяба 2

17,80 ± 0,61

33,2 ± 1,03

30,5 ± 8,73

Челяба степная

15,30 ± 0,64

28,3 ± 1,54

37,6 ± 30,91

Экадо 70

15,30 ± 2,53

28,3 ± 3,09

37,5 ± 4,87

Среднее по опыту

15,48

28,49

37,53

 

Выделены сорта с содержанием белка ниже стандарта, но на уровне первоклассных пшениц: КВС Торридон (Великобритания), Калисперо (Франция), CH Rubli (Германия), Meri (Эстония), Воевода, Чернява 13, Геракл, Омская 36, Алтайская 110, Дарница, Кинельская отрада, Казанская юбилейная (Россия), Ethos (Германия) с содержанием белка 15,02…15,78%, находящимся в сильной взаимосвязи с количеством клейковины (r = 0,93 ± 0,07) и отрицательной умеренной с массой 1000 зерен (r = 0,43 ± 0,08).

По количеству клейковины выделены сорта: Новосибирская 29 (Россия) – 32,7%; Sable (Канада) – 32,5; Челяба 2 (Россия) – 33,2, что выше стандарта на 2,5…3,2%, соответствуют 1 классу качества. Показатель находится в умеренной отрицательной связи с массой 1000 зерен (r = –0,41 ± 0,17).

Масса 1000 зерен у сортов изменялась от 35,0 до 45,0 г. Источниками крупнозерности могут быть сорта: Одета (Чехия) – 40,1 г; Сибирский Альянс – 40,3; Маргарита – 40,6; Симбирцит – 42,5; Бурлак (Россия) – 45,0 г.

Таким образом, в результате изучения 32 образцов яровой мягкой пшеницы выделены источники с максимальным количеством ценных признаков: Ethos (Германия), Дарница, Кинельская отрада, Казанская юбилейная (Россия). Они могут быть включены в селекционные программы скрещиваний по созданию более совершенных сортов в условиях Рязанской области.

×

Об авторах

Валерия Геннадьевна Кокорева

Институт семеноводства и агротехнологий – филиал ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»

Автор, ответственный за переписку.
Email: Kokoreva.valeria@yandex.ru

младший научный сотрудник

Россия, с. Подвязье, Рязанская обл.

Ольга Викторовна Гладышева

Институт семеноводства и агротехнологий – филиал ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»

Email: Kokoreva.valeria@yandex.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Россия, с. Подвязье, Рязанская обл.

Татьяна Анатольевна Барковская

Институт семеноводства и агротехнологий – филиал ФГБНУ «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ»

Email: Kokoreva.valeria@yandex.ru

старший научный сотрудник

Россия, с. Подвязье, Рязанская обл.

Список литературы

  1. Айдарбекова Т.Ж., Сыздыкова Г.Т., Малицкая Н.В. и др. Сравнительная оценка линий яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) в Степной зоне Северо-Казахстанской области. Сельскохозяйственная биология. 2022. Т. 57. № 1. С. 66–80. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2022.1.66rus
  2. Амунова О.С., Волкова Л.В., Мамаева А.В. Результаты изучения образцов мягкой пшеницы из коллекции ВИР по адаптивно значимым и хозяйственно ценным признакам. Таврический вестник аграрной науки. 2022. № 2(30). С. 8–21. https://tvan.niishk.site/annotacii-statey/2022/tvan-no2-30/
  3. Амунова О.С., Волкова Л.В., Харина А.В. Исходный материал для селекции мягкой яровой пшеницы в условиях Кировской области. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021. № 22(5). С. 661–675. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.5.661-675
  4. Барковская Т.А., Гладышева О.В., Кокорева В.Г. Высокопродуктивный сорт яровой мягкой пшеницы Маэстро для Центрального Нечерноземья. Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2022. № 2. С. 21–24. https://doi.org/10.30850/vrsn/2022/2/21-24
  5. Берестов И.И. Содержание белка в зерне яровой мягкой пшеницы и источники его накопления в зависимости от сорта и доз азота. Земледелие и селекция в Беларуси. 2017. № 53. С. 195–201.
  6. Волкова Л.В. Изучение гибридов яровой мягкой пшеницы по урожайности и содержанию белка. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2016. № 2. С. 4–8.
  7. Демина И.Ф. Результаты изучения коллекционных образцов пшеницы мягкой яровой в условиях Среднего Поволжья. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020. № 21(6). С. 653–659. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.6.653-659
  8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Книга по требованию, 2012. 351 с.
  9. Иванова И.Ю. Сортоизучение мягкой пшеницы в условиях Волго-Вятского региона. Аграрная-наука Евро-Северо-Востока. 2020. № 21(4). С. 379–386. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.4.379-386
  10. Коряковцева Л.А., Волкова Л.В., Харина А.Н. Сорта коллекции ВИР как источники ценных свойств в селекции яровой мягкой пшеницы. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014. № 2(39). С. 10–13.
  11. Кужахметов Б.А. Исходный материал для селекции мягкой яровой пшеницы на качество зерна в степной зоне южного Урала. Аграрный вестник Урала. 2011. № 7 (86). С. 9–10.
  12. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М.: ООО «Группа Компаний Море». Вып. 1. 2019. 384 с.
  13. Пакуль В.Н. Изменчивость и связи хозяйственно ценных признаков яровой мягкой пшеницы в условиях северной лесостепи Западной Сибири. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2022. № 23(1). С. 44–53. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2022.23.1.44-53
  14. Пискарев В.В., Зуев Е.В., Брыкова А.Н. Исходный материал для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Новосибирской области. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. № 22(7). С. 784–794. https://doi.org/10.18699/VJ18.422
  15. Стасюк А.И., Леонова И.Н., Понамарева М.Л. и др. Фенотипическая изменчивость селекционных линий мягкой пшеницы по элементам структуры урожая в экологических условиях Западной Сибири и Татарстана. Сельскохозяйственная биология. 2021. Т. 56. № 1. С. 78–91. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.1.78rus
  16. Таранова Т.Ю., Демина Е.А., Кинчаров А.И. Скрининг исходного материала для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Среднего поволжья. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2023. № 6. С. 21–26. https://doi.org/10.31857/2500-2082/2023/6/21-26
  17. Babkenov A.T, Babkenova S.A., Abdullaev K.K., Kairzhanov Y.K. Breeding spring soft wheat for productivity, grain quality and resistance to adverse factors in Nothern Kazakhstan. Journal of ecological engineering. 2020. № 21(6). P. 8–12. https://doi.org/10.12911/22998993/123160

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.