Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 10
1.1 Значение тритикале для российского и мирового сельскохозяйственного производства, распространение культуры 10
1.2 Краткая история создания тритикале 13
1.3 Морфология тритикале 15
1.4 Рост и развитие тритикале 17
1.5 Направления использования тритикале 24
1.6 Урожайность озимой тритикале и элементы ее структуры 27
1.7 Качество зерна тритикале 31
1.8 Продолжительность вегетационного периода 35
1.9 Высота растений тритикале и устойчивость к полеганию 36
1.10 Зимостойкость тритикале и других злаковых культур 39
1.11 Устойчивость к снежной плесени 54
Глава 2 Цель и задачи исследований 60
Глава 3 Материал, методика и условия проведения эксперимента 61
3.1 Растительный материал 61
3.2 Методика проведения эксперимента 63
3.2.1 Оценка урожайности и ее структуры 63
3.2.2 Полевые оценки коллекционных образцов озимой тритикале 64
3.2.3 Анализ физических качеств зерна коллекционных сортообразцов тритикале 65
3.2.4 Хлебопекарная оценка зерна озимой тритикале 66
3.2.5 Оценка коллекции тритикале на наличие дополнительного узла кущения 66
3.3 Условия проведения эксперимента 66
Глава 4 Экспериментальная часть 73
4.1 Оценка коллекции озимой гексаплоидной тритикале по урожайности и элементам ее структуры 73
4.1.1 Характеристика сортообразцов озимой тритикале по уровню урожайности, пластичности и стабильности 74
4.1.2 Оценка коллекции озимой тритикале по устойчивости к полеганию 78
4.1.3 Оценка коллекции озимой тритикале по устойчивости к основным болезням, актуальным для средней полосы России 82
4.1.4 Продолжительность вегетации сортообразцов озимой тритикале 85
4.1.5 Элементы структуры урожая тритикале в различные по метеорологическим условиям годы 85
4.1.6 Формирование массы 1000 зерен сортообразцов озимой тритикале в различные по метеорологическим условиям годы 90
4.2 Оценка коллекции озимой гексаплоидной тритикале по качеству зерна 94
4.2.1 Физические показатели качества зерна озимой тритикале 94
4.2.2 Химический состав зерна тритикале 99
4.2.3 Технологические свойства зерна сортообразцов озимой тритикале 104
4.3 Оценка коллекции озимой гексаплоидной тритикале по наличию нижнего узла кущения 113
4.3.1 Анализ коллекции озимой тритикале на наличие растений с двойными узлами кущения 114
4.3.2 Влияние развития надземной и подземной системы растений перед уходом в зиму на урожайность сортообразцов озимой тритикале 119
4.4 Индексная оценка сортообразцов озимой тритикале по комплексу хозяйственно-полезных признаков 130
Заключение 136
Рекомендации производству 138
Выводы 140
Словарь терминов 143
Список сокращений 144
Список использованной литературы 145
Приложения 171
- Рост и развитие тритикале
- Устойчивость к снежной плесени
- Элементы структуры урожая тритикале в различные по метеорологическим условиям годы
- Индексная оценка сортообразцов озимой тритикале по комплексу хозяйственно-полезных признаков
Рост и развитие тритикале
Особую значимость для культуры тритикале имеет период покоя семян. Для свежеубранной зерновой массы злаковых культур характерен неглубокий физиологический покой, который совпадает с периодом послеуборочного дозревания (Николаева, 1967). По сообщению А.И. Грабовца и А.В. Крохмаль (2019) свежеубранные семена озимой тритикале в условиях Ростовской области имеют период покоя более короткий, чем у озимой пшеницы (до 15 дней). Такой покой легко прерывается при наступлении дождливой прохладной погоды. В таких условиях у тритикале наблюдается опасное явление прорастания зерна на материнском растении до уборки. Данный процесс ведет к снижению посевных и технологических свойств семян.
Подробным изучением данного вопроса занимаются на кафедре генетики, биотехнологии, селекции и семеноводства РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. По сообщению В.С. Рубец (2012), у озимой тритикале даже в молодом возрасте некоторое количество зерен прорастает. Период покоя у данной культуры выражен плохо или полностью отсутствует. Так, в опытах на озимой гексаплоидной тритикале при избыточной влажности отмечалось прорастание некоторого числа зерен уже на 26 сутки после опыления, а на 32 день -наблюдалось прорастание всех зародышей. Относительную устойчивость к предуборочному прорастанию зерна в колосе проявили только два варианта -Виктор и линия 21759/97.
М.С. Баженов (2011) в своих исследованиях по изучению прорастания на корню у сортов озимой гексаплоидной тритикале различного эколого-географического происхождения пришел к выводу, что решающее значение в данном вопросе принадлежит генотипу сорта. В его работах также было установлено, что достаточное азотное питание и обработка растений в период цветения хлорхолинхлоридом усиливает покой семян.
В исследованиях Ю.Н. Котенко (2018) было выявлено, что эффективность отбора устойчивых к предуборочному прорастанию генотипов озимой гексаплоидной тритикале зависит от степени популятивности сора, а также от скорости формирования, налива зерна и возраста зерновки. Автор рекомендует возраст 34, 42 и 50 дней после опыления как оптимальные для отбора форм с наиболее продолжительным периодом покоя.
Также активно ведется поиск агротехнических приемов устранения предотвращения предуборочного прорастания на различных зерновых культурах. Ученые Cairns A.L.P., Kritzinger J.H. (1992) изучали влияние дефицита молибдена на растения пшеницы и выявили, что недостаток данного микроэлемента способствует прорастанию зерновок в колосе. В связи с этим авторы рекомендуют проводить подкормку молибденом в фазу 6 листьев и в момент появления флагового листа, что вызывает более глубокий покой семян.
Создание сортов, устойчивых к предуборочному прорастанию, является приоритетным направлением, поскольку устойчивый сорт - основной метод борьбы с этим неблагоприятным фактором (Беркутова, Буко, 1982).
У тритикале, как и у других зерновых культур, продолжительность периода «посев-всходы» определяется наличием влаги в почве, глубиной заделки семян, а также температурой почвы и воздуха. Для прорастания зерновкам тритикале требуется намного меньше воды, чем пшенице, именно с этим связано явление более быстрого появления всходов на посевах тритикале (на 2 - 3 дня раньше). Оптимальными условиями для прорастания являются температура 18 - 25 оС и наличие 25 мм продуктивной влаги в почве.
У тритикале процесс прорастания происходит также, как у пшеницы.
После того, как зерновка набухнет до необходимой влажности, появляются зародышевые корешки – сначала главный, затем последовательно первая и вторая пара корней, и только после них начинают расти корешки, относящиеся к узлу колеоптиля. Затем несколько быстрее, чем у пшеницы, появляется следующая пара зародышевых корней (Носатовский, 1965; Ригин, Орлова, 1977).
Из обнажившейся почечки развивается и выходит на поверхность почвы колеоптиле, через которое происходит прорастание первого листа. Развитие растения внутри зародыша продолжается до появления зачатка 4 листа. Колеоптиле могут быть окрашены антоцианом. Данный признак устойчив и активно используется при идентификации сортов.
Через 10 - 14 дней после появления всходов у растений тритикале формируется уже 3 - 4 листа, после этого колеоптиле засыхает, сохраняя над семенем почку (Грабовец, Крохмаль, 2019).
Далее наступает стадия кущения. В этот период развивающийся стебель достигает точки закладки узла кущения. В монографии «Пшеница» А. И. Носатовский (1965) подробно описывает процесс кущения злаков. Автор пишет, что уже при появлении первого листа происходит перемещение почек зародыша вверх от центра зародыша, этот процесс становится заметнее при образовании 2 го и 3-го листа. Одновременно с перемещением почки увеличиваются в размере и образуют узкий белый поясок, который каждый день растет и продвигается вверх, пока не достигнет предельной глубины. Это новообразование называется корневидным междоузлием (эпикотилем), над которым располагается непосредственно узел кущения, от которого отходят листья. А.И. Носатовский (1965) показывает, что зачаточный стебелек имеет три узла с междоузлиями. За счет активного разрастания третьего междоузлия происходит удлинение эпикотиля, а первые два междоузлия не разрастаются. Первый узел — это участок по оси зародыша, который отделяет первичный корешок от стебелька зародыша. С этим узлом связан первичный корешок и эпибласт - тонкая чешуйка, находящаяся против щитка у злаковых растений, которую считают недоразвитой семядолей злаков. Над первым узлом располагается укороченное междоузлие, заканчивающееся прокамбиальной полостью — это второй узел стебелька зародыша. Под этой полостью начинается сосудистая система, соединенная со щитком, который считается единственной преобразованной семядолей злаков (Лотова, 2007).
Таким образом, сформировавшийся подземный узел кущения, поднятый к поверхности почвы корневидным междоузлием (эпикотилем), является четвертым по счету узлом, но на практике его считают первым.
Нередко образуются растения с двумя и более узлами кущения. Второй узел может сформироваться на колеоптильном побеге или на основном побеге в случае разрастания одного из подземных междоузлий (Носатовский, 1965). В 1949 году В.Р. Вильямс (1949) при описании особенностей зимующих злаков первым обратил внимание на явление «многоузловости». Многочисленными исследованиями было установлено, что узел кущения является важнейшим органом злаковых культур, поскольку именно он обеспечивает их высокую перезимовку и распространение, а наличие дополнительных узлов кущения создает своеобразный резерв для сохранения жизнеспособности растений при гибели основного узла кущения.
Существует много споров по поводу глубины залегания узла кущения. А.И. Грабовец и А.В. Крохмаль (2019) утверждают, что узел закладывается на определенной глубине в зависимости от сорта, условий роста и глубины закладки семян. Многие исследователи утверждают, что более глубокое залегание узла кущения способствует лучшей перезимовке растений. В опытах А.С. Попова и Н.Е. Самофаловой (2015) было установлено, что у озимой пшеницы при увеличении глубины заделки семян происходило заглубление и узла кущения. Также было отмечено, что при таком посеве у растений формировалось несколько узлов кущения, что значительно повышало показатели перезимовки растений в условиях Ростовской области и обеспечивало значительную устойчивость к полеганию. Аналогичные результаты были получены и другими авторами (Марчик, Ефремов, 2006; Ионова, 2014).
В монографии «Озимая пшеница» А.И. Грабовец и М.А. Фоменко (2007) сообщают, что при глубокой заделке семян примерно в 30 % случаев растения образовывали два узла кущения. Эти исследователи отмечают положительную компенсаторную роль многоузловости при гибели стеблей первого порядка в результате повреждения вредителями и при перезимовке растений озимой пшеницы. Также в Донском Зональном НИИСХ создан сорт озимой пшеницы Доминанта, растения которого стабильно формируют несколько узлов кущения независимо от сроков посева и площади питания (из 100 растений примерно 60 растений с двойными узлами).
Во Всероссийском НИИ сорго и других зерновых культур ведется многолетняя работа по селекции ярового ячменя на засухоустойчивость. А.А. Соколом и сотрудниками его лаборатории было активно развито направление по созданию форм и сортов ячменя, обладающих увеличенным количеством узлов кущения. Ученые показывают, что многоузловость положительно коррелирует с засухоустойчивостью, поскольку большее количество узлов формирует большую корневую массу (в 1,4 - 1,6 раз больше корней, чем обычные формы). Был создан уникальный исходный материал, у которого количество дополнительных узлов кущения составляет 70 %. Это сортообразцы Зерноградский 35, Зерноградский 107 и др. В процессе проведения опытов эти сорта давали высокую урожайность даже в крайне засушливые годы. Исследователи рекомендуют использовать данные формы с повышеннм количеством двойных узлов кущения в гибридизации с сортами ячменя местной селекции с целью совмещения признака многоузловости с другими хозяйственно-полезными качествами данной культуры (Сокол, 1975; 1978; 2002; Филиппов и др., 2002; 2011).
Устойчивость к снежной плесени
Отдельного внимания заслуживает опасная болезнь зимнего выпадения озимых зерновых – снежная плесень. Для тритикале она является главным фактором, снижающим перезимовку сортов. Потери урожая озимых зерновых от поражения снежной плесенью в нашей стране составляют 16 - 30 % (Говоров и др., 2016).
Возбудителем данной болезни являются низкотемпературные грибы и грибоподобные организмы, поражающие зимующие растения при пониженных температурах и обладающие уникальной способностью расти в мезофильных условиях (Matsumoto N., 2009; Ткаченко, 2017). Данные патогены являются одной из причин возникновения выпревания, о котором мы говорили выше. Они проявляют свою активность при наступлении для них благоприятных условий (не промёрзшая почва, длительное залегание снега).
В своей монографии Н. Мацумото и Т. Хсиянга подробно описывают цикл развития снежных плесеней. Они выделяют следующие периоды:
1. Весна-осень. Для возбудителей наступает период покоя, которую они пережидают в виде склероций.
2. Поздняя осень. Происходит прорастание склероций спорокарпиями, которые пробуждаются температурами ниже 0 оС и сильной влажностью.
3. Начало зимы. Происходит инфицирование растений под толщей снежного покрова, но по сообщениям многих ученых Typhula Incarnata заражает растения до появления снега, как и Microdochium nivalе (факультативный сапротроф, вызывающий болезнь снежная плесень) (Jackson, Fenstermacher, 1969; Tronsmo et al., 2001).
4. Зима. Патогены активно поражают растения под снегом, особенно в конце зимы, когда растения истощены длительной перезимовкой, а затем патогены снова переходят в состояние покоя (Matsumoto, Tajimi, 1988).
Возбудители снежной плесени в основном поражают надземные части растений, но иногда развиваются под землей и поражают подземные ткани. Скорее всего, патогены таким образом уходят от неблагоприятных условий среды при меняющейся температуре в зимний период или у них происходит адаптация к сочным подземным частям растений (Ткаченко, 2017).
Основными возбудителями для южных регионов нашей страны (Южный и Северо-Кавказский федеральные округ) являются грибы рода Fusarium nivale Ces. Ex Berl (Microdochium nivale). Этот паразит является факультативным, постоянно присутствующим в почве. Для Северо-Восточных регионов и Сибири - Sclerotinia graminearum Elenev (Марьина-Чермных, Хисматуллина, 2016). География возбудителя данной болезни настолько обширна, что даже на территории вечной мерзлоты обнаружены возбудители снежной плесени, которые активно паразитируют на мхах (Ткаченко, 2018).
Эпифитотии снежной плесени возникают в Российской Федерации каждые 5 лет, а экономический порог вредоносности составляет около 20 - 30 % погибших растений (Марьин и др., 2015, Говоров и др., 2016; Ткаченко, 2017). В 2019 году ФГБУ «Россельхозцентр» был проведен мониторинг распространения заболеваний озимых культур по отдельным субъектам Российской Федерации. Было выявлено, что больше всего от данной болезни пострадали посевы в Республике Чувашия. Из обследованных 86,9 тыс. га 51 % площадей озимых культур были поражены снежной плесенью. На втором месте находится Республика Башкортостан – 48 % всех исследованных площадей поражены данной болезнью (ФГБУ «Россельхозцентр»: [сайт] https://rosselhoscent er.com). Фитопатологи отмечают, что особенно сильные появления снежной плесени наблюдались в случае, если предшественником для озимых зерновых выступали многолетние травы.
Внедрение устойчивых к снежной плесени сортов является наилучшей мерой для ограничения данной болезни. Их использование в сельскохозяйственном производстве играет огромное значение для экологии и чистоты урожая, поскольку использование фермерами различных пестицидов уменьшается. Несмотря на то, что упоминания о данной опасной болезни появились в России еще 1901 году, работы по селекции на устойчивость к снежной плесени начались только в 1960 году в США.
Так, Бриэль и его коллеги провели подробный анализ большей части мировой коллекции озимой пшеницы USDA (United State Department of Agriculture) и выявили линии - потенциальные источники устойчивости к снежной плесени: C.I.9342, P.I.94462, P.I.94540, P.I.166262, P.I.166797, P.I.166886, P.I.166944, P.I.167822, P.I.172582, P.I.173438, P.I.173440, P.I.173467, и P.I.181268 (Bruehl, 1964). Позднее Сандерманом и Маккеем были выявлены еще две линии -C.I.14106 и C.I.14107 (Sunderman, McKey, 1968). Большинство из этих сортов и линий послужили донорами при селекции на устойчивость к снежной плесени в различных странах мира.
Так, в штате Вашингтон были получены сорта Sprague и Eltan (1986-1987 гг), устойчивые к данной болезни. Основой для создания этих сортов послужили линии C.I.9342, P.I.94549, P.I.167822 и P.I.181268. Двадцать лет назад в США были получены два устойчивых к снежной плесени сорта озимой пшеницы -Edwin (1998) и Bruehl (1999). Эти два сорта отличались от двух созданных ранее более высокой урожайностью (Murray, Jones, 1997).
Полномасштабные и серьезные исследования по созданию сортов, устойчивых к снежной плесени, были проведены в Канаде. Там были получены удвоенные гаплоидные линии озимой пшеницы, устойчивые к снежной плесени, вызываемой Coprinopsis psychromorbida, которые, помимо устойчивости, также обладали другими ценными хозяйственно-полезными признаками. Это способствовало распространению озимой пшеницы в более северные районы Канады. Центром развития полевых культур в Канаде (Field Crop Development Centre – FCDC) продолжается работа по селекции на устойчивость к широкому кругу патогенов, но в основной акцент сделан на мучнистой росе и снежной плесени пшеницы, самых распространенных заболеваниях данного региона.
Большое внимание тритикале уделяют ученые Канады. В 1980 году был получен первый холодостойкий сорт тритикале для восточной Канады OAC Wintri, который можно было свободно выращивать в районах с частыми снегопадами. В 1999 году был создан сорт тритикале Bobcat, который обладал не только холодоусточивостью, но и устойчив к снежной плесени, вызываемой грибом Coprinopsis psychromorbida. Также было установлено, что тритикале и рожь обладают большей устойчивостью к данному заболеванию, чем пшеница.
В северных странах Европы огромное внимание уделяется созданию сортов озимого ячменя, устойчивых к снежной плесени, вызываемой грибом Typhula incarnata (серая снежная плесень). Высокий уровень толерантности к данному патогену проявляет линия W 51084 (Ткаченко, 2017). Ученые Годэ и Козуб высказали предположение, что традиционная полевая оценка устойчивости к снежной плесени определяется многими факторами и в результате такой оценки могут быть сделаны неправильные выводы об устойчивости или же неустойчивости образцов. Ими была предложена методика оценки устойчивости сортообразцов и линий по устойчивости к снежной плесени (Gaudet, Kozub, 1991). Также было установлено, что толерантность к данной болезни напрямую зависит от закалки растений. В исследованиях на тритикале было выявлено, что без предварительного закаливания два модельных сорта (Magnat – восприимчивый к Microdochium nivale и Hewo – относительно устойчивый) были восприимчивы к болезни, но получили различный уровень (обусловленный генотипом сорта) резистентности после закаливания в течение 4-х недель (Gоlebiowska, Wdzony, 2009).
На современном этапе селекция на устойчивость к снежной плесени приобретает молекулярный характер. Лаборатории Крузе удалось идентифицировать в геноме озимой пшеницы участки с комбинированной устойчивостью к снежной плесени и холодостойкости, что можно будет использовать при идентификации доноров устойчивости (Kruse et al., 2017).
В нашей стране целенаправленная селекция озимых культур на устойчивость к снежной плесени, к сожалению, не ведется. Однако отечественными учеными была проведена иммунологическая оценка 500 образцов ржи из коллекции ВИР по проценту выпадения в результате снежной плесени (в исследовании использовали сорта Российской и зарубежной селекции). Были выделены 36 перспективных сортообразцов, которые можно рекомендовать в качестве доноров устойчивости к данной болезни.
Элементы структуры урожая тритикале в различные по метеорологическим условиям годы
Продуктивная кустистость для озимой культуры является тем элементом структуры урожая, который обеспечивает восстановление стеблестоя при повреждении растений в течение неблагоприятных условий перезимовки и позволяет сформировать нормальный урожай зерна.
В наших исследованиях сорт-стандарт Виктор характеризуется высокой зимостойкостью. Его продуктивная кустистость в среднем за 2015 - 2017 гг. составила 2,4 побега на растение.
Большинство изученных сортообразцов тритикале сформировали продуктивную кустистость на уровне стандарта (табл. 4.4). Сорта Торнадо, Немчиновский 56, ПРАГ-С-230/3, Микола в среднем за 3 года сформировали относительно низкую продуктивную кустистость, ниже 2 стеблей на растение. У сортообразцов Ладне, Мара, Линия 96, Консул, Легион, Квазар, Вокализ и гибрида ПРАГ531 х ПРАГ473 была выявлена повышенная продуктивная кустистость. Ее значения были немного выше, чем у стандартного сорта Виктор. Не было установлено наличия корреляционной зависимости между урожайностью изученного набора сортообразцов тритикале и продуктивной кустистостью.
Колос тритикале характеризуется большим количеством признаков.
Число и масса зерен с колоса – это наиболее важные показатели структуры урожая, поскольку часто селекционеры используют их в качестве морфологических маркеров высокой урожайности (Грабовец А. И., Крохмаль, 1999).
В наших исследованиях почти все изученные сортообразцы тритикале по признаку «число зерен в колосе» не отличались от стандарта Виктор (табл. 4.4). Наибольшее число зерен, достоверно выше стандарта, сформировалось в колосе среднерослого сортообразца ПРАГ 509 (63,8 шт.). Некоторые образцы имели небольшое количество зерен (Торнадо, АДП 256, Линия 19, Yanko, КНИИСХ 32, Валентин, Дубрава, Фламинго, Адась, Мара), наименьшее – у сорта КНИИСХ 32 (31,9 шт.). Однако проведенный корреляционный анализ не выявил положительной корреляции между урожайностью зерна и числом зерен с колоса для условий средней полосы России (рис. 4.2). Следовательно данный элемент структуры урожая нельзя использовать в качестве морфологического маркера высокой урожайности у озимой тритикале в условиях Нечерноземной зоны России.
Весомым резервом увеличения урожайности является повышение массы зерна с одного колоса. Увеличение продуктивности колоса – основная задача интенсивных технологий (Куркиев, Гасанова, 2016). Все изученные сортообразцы тритикале (за исключением КНИИСХ 32, Дубравы и ПРАГ-С-230/3) в среднем за годы изучения сформировали массу зерен в колосе, сравнимую со стандартом. Упомянутые в скобках сорта имели достоверно более низкие значения этого показателя. Однако, для урожайности большое значение имеет продуктивная кустистость. Имеются различные модели сортов – либо с небольшим числом крупных колосьев, либо – с большим числом мелких. Корреляционный анализ не выявил наличия влияния массы зерна с колоса на результирующий признак (рис. 4.3). Следовательно, и его мы не можем рекомендовать в качестве морфологического маркера высокой урожайности.
Таким образом, анализ показателей «число и масса зерен в колосе» показал, что почти все изученные образцы тритикале формируют их высокие значения, однако они не могут быть использованы в качестве морфологического маркера высокой урожайности зерна.
Для тритикале одной из нерешенных проблем является разрыв между потенциальной и реальной продуктивностью. Тритикале является молодой искусственно созданной культурой, у которой имеются проблемы с фертильностью пыльцы, самоопылением и завязыванием зерен, которые приводят к череззернице. Поэтому при оценке сортообразца обязательно оценивают озерненность одного колоска как критерий фертильности цветков (табл. 4.4, рис. 4.4).
Результаты наших исследований показали, что все сортообразцы тритикале имеют число зерен в одном колоске, сравнимое со стандартом Виктор. Только ПРАГ 509 имеет достоверно более высокую озерненность одного колоска.
По нашим данным, высокой озерненностью колоска обладали сортообразцы Hewo, ПРАГ 509, АД 44, ПРАГ 489, Гермес, Каскад и Доктрина 110 (табл. 4.4).
Корреляционный анализ между озерненностью одного колоска и урожайностью выявил наличие слабой положительной зависимости (рис. 4.4).
Таким образом, только элемент структуры урожая «озерненность одного колоска» можно использовать в качестве морфологического маркера высокой урожайности тритикале в условиях ЦРНЗ.
Индексная оценка сортообразцов озимой тритикале по комплексу хозяйственно-полезных признаков
Выше были приведены результаты оценки коллекции озимой тритикале по различным хозяйственно-полезным признакам. Образцы, имеющие высокие показатели одних признаков часто имели иные показатели по другим признакам. Таким образом, выделение сортообразцов с комплексом хозяйственно-полезных признаков является нелегким делом. В связи со сложностью выделения образца, который сочетал бы в себе высокую урожайность с комплексом хозяйственно-ценных признаков, нами был применен метод комплексных (общих) индексов. (Алтухов, Полянский, 1986; Кошелев, Молчанов, 1985; Михкельман,1987; 2018).
Все 45 сортов коллекции озимой гексаплоидной тритикале были оценены методом индексов. Метод индексов – это сведение количественных и качественных оценок в статистические показатели – индексы. Индекс – относительная величина, показывающая во сколько раз уровень изучаемого признака у одного образца, отличается от того же признака у другого образца
Метод заключается в том, что по каждому признаку для каждого сорта рассчитывают частные индексы (индекс I). Индекс I равен частному от деления значения показателя признака сорта на среднее значение признака у всех изучаемых образцов:
Индекс I = значение признака у сорта / среднее арифметическое признака по всем сортам
Например, масса зерна с колоса у образца ПРАГ 509 и Торнадо равнялась соответственно 2,7 г и 2,1 г (табл. 4.4). Среднее значение этого показателя у 45 изученных сортообразцов составило 2,4 г. Следовательно, индексы массы зерна с колоса сорта ПРАГ 509 и Торнадо – 1,14 и 0,89 (табл. 4.17). Комплексные (общие) индексы Ik сортообразцов получаем путем перемножения частных индексов. Увеличение или уменьшение любого из них соответственно отражается на произведении, т.е. резко обозначаются положительные и отрицательные значения признака. Наивысшие произведения дают представление о наилучшем сортообразце озимой тритикале по комплексу признаков.
Например, частные индексы у сорта ПРАГ 509 по урожайности, числу зерен с колоса, массе зерен с колоса, массе 1000 зерен, озерненности колоска, продуктивной кустистости, наличию двойного узла кущения равны 0,97; 1,40; 1,14; 0,91; 1,30; 1,03; 0,12 соответственно. Комплексный индекс для данного сорта (полученный перемножением частных индексов) равен 0,23. Для сорта Торнадо частные индексы для тех же показателей равны 0,91; 0,85; 0,89; 1,07; 1,04; 0,76; 0,95; а комплексный индекс – 0,55 (табл. 4.17). Результаты индексной оценки показывают, что комплексный индекс сорта ПРАГ 509 ниже, чем у сорта Торнадо. Следовательно, сорт Торнадо обладает большим количеством хозяйственно-полезных признаков, чем ПРАГ 509.
В таблице 4.17 представлена комплексная индексная оценка урожайности и элементов ее структуры, а в таблице 4.18 – комплексная индексная оценка урожайности зерна и его качества. Проанализируем вначале каждую таблицу в отдельности на предмет отбора сортов с высокой урожайностью и комплексом признаков, определяющих наивысшие значения элементов структуры урожая и качества зерна.
По нашим данным (табл. 4.17) стандарт Виктор имел произведение индексов, равное 1,46. Сорта АД 44, Ладне, Валентин, Фламинго, Валентин 90, Микола, Антей, Линия 96, АД 4, Легион, Вокализ, ПРАГ 531 х ПРАГ 473, Тimbo, Triskell, Доктрина 110 имели высокие значения комплексных индексов близкие к сорту Виктор. Следовательно, данные сорта представляют особый интерес в качестве исходного материала для селекции высокоурожайных сортов в условиях ЦРНЗ.
Комплексный индекс стандарта Виктор по урожайности и основным показателям качества зерна в среднем близок к 1,00 (табл. 4.18).У сортов Линия 19, Бард, Немчиновский 56, ПРАГ 468, КНИИСХ 32, Валентин, ПРАГ-С-230/3, Микола, Каскад, ПРАГ 341, Антей, Полесский 10, Линия 96, АД 4, Легион, Вокализ, Timbo, Triskell и Доктрина 110 комплексные индексы были на уровне или превышали стандарт. Следовательно, данные сорта можно считать носителями комплекса признаков, определяющих высокое качество зерна.
Если совместить результаты комплексной оценки по двум группам признаков, то можно выделить сортообразцы, у которых высокие произведения индексов по урожайности сочетаются с высокими значениями индексов по качеству. Таким сочетанием индексов обладают сорта Виктор, КНИИСХ 32, Валентин, Каскад, Антей, Вокализ, Линия 96, АД 4, Легион и Доктрина 110. Данные сорта представляют наибольший интерес для селекции, поскольку они сочетают в себе наибольшее количество хозяйственно-полезных признаков.
Ранее нами был проведен анализ всех изученных признаков по отдельности. По каждому признаку были выделены сортообразцы с желаемым его значением, соответствующим модели сорта, принятой для Нечерноземной зоны. Затем были выделены сорта, сочетающие в себе максимальное количество признаков, соответствующих модели. Перечень этих сортов, следующий: АД 4, Доктрина, Торнадо, Виктор, Гермес, КНИИСХ 32 и Вокализ. Для их выделения была проведена большая экспериментальная и аналитическая работа.
Аналогичные результаты были получены при проведении комплексной индексной оценки. Перечень сортов с максимальным количеством хозяйственно-полезных признаков, следующий: Виктор, КНИИСХ 32, Валентин, Каскад, Антей, Линия 96, АД 4, Вокализ, Легион и Доктрина 110.
Видно, что в обоих перечнях 5 сортов совпадают. Они выделены жирным шрифтом. То есть разными способами были получены сходные результаты.
Индексная оценка позволила выделить выдающиеся образцы, не противореча данным статистической обработки. Анализ данных путем сопоставления статистических характеристик отдельных образцов по отдельным признакам является значительно более трудоемким в сравнении с индексной оценкой. Это дает основание рекомендовать ее для практического использования при оценке большого количества селекционных образцов по комплексу признаков в любых питомниках.