Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Яровая пшеница в центральном регионе российской федерации 7
1.1 Из истории возделывания яровой пшеницы в Центральном регионе Российской Федерации 7
1.2. Современное состояние селекции яровой мягкой пшеницы в России 13
1.3. Основные периоды сортосмены по яровой пшенице вЦРНЗза1930-2000гг 21
ГЛАВА 2. Условия, исходный материал и методика проведения исследований 25
2.1. Почвенно- климатические условия 25
2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов 27
2.3. Материал и методика исследований 29
ГЛАВА 3. Урожайность сортов яровой пшеницы различных периодов сортосмены 38
3.1. Оценка вклада селекции в рост потенциала урожайности сортов яровой пшеницы 38
3.2. Оценка экологической пластичности сортов яровой пшеницы различных периодов сортосмены 43
ГЛАВА 4. Сравнительная оценка морфо - биологических особенностей сортов яровой пшеницы 49
4.1. Полевая всхожесть и выживаемость растений некоторых сортов яровой пшеницы 49
4.2. Продуктивная кустистость 56
4.3. Высота растений и устойчивость к полеганию 63
4.4 Число зерен и масса зерна с колоса 71
4.5. Масса 1000 зерен 80
4.6. Длина вегетационного периода 86
ГЛАВА 5. Качество зерна сортов яровой пшеницы различных периодов сортосмены 92
5.1. Сравнительная оценка сортов яровой пшеницы по содержанию протеина в зерне 93
5.2. Сравнительная оценка сортов яровой пшеницы по содержанию клейковины в зерне 99
ГЛАВА 6. Устойчивость сортов яровой пшеницы к основным вредителям и болезням 106
6.1. Устойчивость к бурой ржавчине 106
6.2. Устойчивость к мучнистой росе 109
6.3. Устойчивость к корневым гнилям 111
6.4. Устойчивость к поражению шведской мухой 113
6.5.Устойчивость к поражению зеленоглазкой 115
Выводы 116
Рекомендации для практической селекции 118
Список использованной литературы 119
- Современное состояние селекции яровой мягкой пшеницы в России
- Метеорологические условия в годы проведения опытов
- Оценка экологической пластичности сортов яровой пшеницы различных периодов сортосмены
- Высота растений и устойчивость к полеганию
Введение к работе
Актуальность исследований. Яровая пшеница - ведущая зерновая культура России. Площади ее посева в стране на протяжении многих лет составляли 20-30 млн. га. (Неттевич Э.Д., Давыдова Н.В., Шарахов АА, 1995).
Возделываемые сорта яровой пшеницы обладают многими положительными качествами, но не в полной мере удовлетворяют производство. Э.Д. Неттевич (1983) отмечает существенно - весомую роль сорта в повышении урожайности и повышении качества зерна.
Селекционное улучшение сортов яровой пшеницы проводилось в различных направлениях: на устойчивость к полеганию, устойчивость к болезням и вредителям, засухоустойчивость, улучшение качества зерна и т.д. В этой связи особую актуальность приобретает необходимость проведения ретроспективного анализа сортов с целью оптимизации важнейших направлений в селекции яровой пшеницы. Оптимизация селекционного прогресса яровой пшеницы за прошедшие 70 лет позволит выявить наиболее динамичные элементы структуры урожая у разных сортов, определить характер их изменений в связи с селекцией и показать их вклад в рост урожайности.
Цель исследований. Цель настоящей работы - провести ретроспективный анализ сортов яровой пшеницы, прошедших сортосмену в ЦРНЗ за 1930 - 2000 гг., и определить вектор их селекционного изменения по урожайности, основным элементам структуры урожая, степени поражения растений болезнями и вредителями.
Задачи исследований. Провести сравнительную оценку сортов по урожайности, проследить отзывчивость различных сортов на внесение азотных удобрений; изучить динамику селекционного сдвига основных морфобиоло-гических признаков и показателей качества зерна, оценить их по параметрам фенотипической пластичности и стабильности; дать оценку по устойчивости к основным болезням и вредителям.
Научная новизна работы. Проведен ретроспективный анализ сортов яровой пшеницы, рекомендованных к возделыванию в Центральном регионе Нечерноземной зоны РФ в 1930 - 2000 гг. Выделено пять периодов сортосмены, в течение которых доминирующее место в посевах последовательно занимали сорта Лютесценс 62 (I период), Артемовка (II период), Краснозер-ная (III период), Московская 35, Родина, Симбирка (IVпериод), Энита, При-окская, Лада (V период). Экспериментально показано, что в результате селекционного совершенствования потенциал урожайности возделываемых сортов за 70 - летний период увеличился на 44,1 % или на 0,6 % в год. В расчете на каждый период сортосмены прирост урожайности составил 2,33 ц/га или 8,8 %. Существенно улучшилась генетическая отзывчивость сортов на улучшение условий возделывания как по урожаю зерна, так и по его качеству. Сорта разных периодов сортосмены достоверно не различались по полевой всхожести, продуктивной кустистости и густоте продуктивного стеблестоя. Однако в результате селекции морфотип сортов яровой пшеницы неуклонно эволюционировал в сторону короткостебельности (на 1,67 см за каж-
дый период сортосмены), повышения устойчивости к полеганию (на 0,48 балла) и позднеспелости (на 0,5 дня). Произошло существенное улучшение слагаемых элементов продуктивности пшеничного колоса по числу зерен в колосе (на 7,2 зерна), возросла масса 1000 зерен (на 3,5 г), масса зерна с колоса (на 0,47 г), повысилась устойчивость растений к листовым болезням. Ретроспективный анализ не выявил положительного селекционного сдвига по содержанию белка и сырой клейковины в зерне. С каждой последовательной сортосменой эти показатели снижались соответственно на 0,20 % и 2,18 %. Экспериментально показана возможность улучшения качества зерна яровой пшеницы путем азотных подкормок посевов (N34) в фазу кущения.
Практическая ценность. Проведена сравнительная оценка 9 сортов яровой пшеницы, последовательно сменявших друг друга в различные периоды сортосмены в Центральном Нечерноземье на протяжении 70 лет. Проанализирована динамика селекционного улучшения этих сортов по урожайности и основным селектируемым признакам. Показано, что новые сорта Энита, Приокская и Лада стабильно превышают более старые не только по урожайности, короткостебельности и устойчивости к полеганию, но и по экологической пластичности и отзывчивости на дополнительную подкормку азотными удобрениями в фазу кущения. Установлено, что сила влияния этого агро-приема стабильно превосходила эффект генотипа сорта как по содержанию белка, так и по содержанию сырой клейковины. Сделано заключение о возможности эффективного решения проблемы улучшения качества зерна яровой пшеницы путем селекции на высокую отзывчивость сортов к уровню азотного питания.
Апробация работы. Основные положения и рекомендации производству опубликованы в научных трудах и доложены на заседаниях ученых советов Рязанского НИПТИ АПК и НИИСХ ЦРНЗ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 131 странице машинописного текста и включает введение, обзор литературы, методику исследований, четыре главы экспериментальной части, выводы и предложения производству. Работа содержит 60 таблиц, 15 рисунков. Список литературы включает 214 источников, из которых 13 на иностранном языке.
Современное состояние селекции яровой мягкой пшеницы в России
Проблема получения высоких и стабильных урожаев яровой пшеницы в производстве остается одной из наиболее актуальных. В принципе, уже сейчас потенциал продуктивности зерновых культур составляет по озимой пшенице 8,0-12,0 т/га, а по яровой 4,0-6,0 т/га. (Шевелуха B.C., Василенко И.И., 1988).
В решении проблемы повышения качества товарного зерна огромная роль отводится сорту. Благодаря успехам селекции достигнут значительный прирост урожайности. По определению Н.И. Вавилова (1966), селекция - это экспериментальная эволюция, направляемая человеком. В процессе ее создаются новые, все лучшие и лучшие сорта, идет непрерывная сортосмена, каждый период, который представляет качественно новый этап в совершенствовании той или иной культуры. На важность проведения ускоренной сортосмены указывает Г.В. Гуляев (1996).
В настоящее время селекция и семеноводство культурных растений находятся в трудных экономических условиях (Медведев A.M., 2001). В кризисной ситуации для наиболее полного научного обеспечения сельского хозяйства огромное значение имеет творческое сотрудничество НИУ, объединение их потенциалов для решения наиболее актуальных вопросов.
ГНУ НИИСХ ЦРНЗ совместно с Рязанским, Владимирским и Татарским НИИСХ за период 1975 - 2002 гг. создано 14 сортов яровой мягкой пшеницы. Восемь из них - Московская 35, Родина, Люба, Энита, Приокская, Лада, Амир и МИС были районированы в разные годы. Важная особенность проводимой селекционной работы — одновременная проработка гибридных популяций и последующее изучение потомств в двух - трех пунктах параллельно. Такой подход позволяет более достоверно выделить материал с широкой экологической пластичностью. С 1962 года и по настоящее время в скрещивания с яровыми широко вовлекаются озимые формы. В гибридных популяциях от таких скрещиваний наблюдается широкий формообразовательный процесс, при этом линии, отобранные в ранних поколениях, часто имеют сложный биотипный состав при морфологической выравненное. Для получения однородного материала требуется дальнейший перманентный отбор. Многолетний опыт создания новых сортов яровой мягкой пшеницы в Подмосковье свидетельствует о больших возможностях совершенствования этой культуры. Урожай за счет селекции увеличился более чем в два раза, при этом зерно имело достаточно высокое качество, пригодное для выпечки хлеба (Давыдова Н.В., 2003).
К основным и наиболее вредоносным болезням пшеницы в Центральном регионе России относят бурую ржавчину и мучнистую росу. Проводимые в отделе селекции яровых зерновых культур НИИСХ ЦРНЗ исследования направлены на выявление эффективных генов Pm., Lr и создание новых рекомбинантных форм, обеспечивающих надежную защиту от патогенов за счет сочетания нескольких больших и малых генов. Установлена возможность создания устойчивых номеров от скрещивания восприимчивых к бурой ржавчине сортов Родина и Энита. Оценка эффективности Lr - генов (Неттевич Э.Д., Давыдова Н.В., Шишкина Т.С, 1998) с использованием полного набора изогенных линий сорта Тетчер позволила выявить, что невосприимчивыми к возбудителю бурой ржавчины в условиях Подмосковья являются формы с генами Lr 9, 12, 19, 23, 27+31, 22а, 24, 28. Аналогичные результаты получены и при изучении набора сортов яровой пшеницы с известными генами Lr. Реакция тестерных линий с генами Pm показала, что высокую эффективность имели образцы с геном Pm 12 и сочетанием генов Pm 6+2. Высокую устойчивость на протяжении ряда лет сохраняют сорта Cub, Sober с генами Pm 5/М1Ґ. Проведенная оценка позволила выделить сорта с комплексной устойчивостью к возбудителям бурой ржавчины и мучнистой росы, обладающие при этом хорошими донорскими свойствами: Изумрудная, Прохоровка, л. 503, л. 505, Ишеевская, Иволга, Лада.
В НИИСХ ЦРНЗ весомый вклад в создание качественно новых сортов яровых зерновых культур внес академик РАСХН, дважды лауреат Государственной премии РФ Э.Д. Неттевич. С его именем связана целая полоса в истории Московского селекцентра. За 45 лет работы он создал 35 сортов яровых зерновых культур, из них 9 сортов яровой пшеницы, 16 сортов ярового ячменя и 6 сортов овса, максимальная площадь посева под которыми в отдельные годы достигала 4,2 млн. га. Кроме чисто селекционных работ, им проведены разносторонние исследования по совершенствованию методики селекции яровых зерновых культур, повышению потенциала продуктивности яровой пшеницы за счет скрещивания с озимыми формами, использованию гаплоидии в селекции ячменя, повышению эффективности селекции путем организации кооперации работ в зоне деятельности селекцентра. Поистине новаторским является вклад Э.Д. Неттевича в дело внедрения новых сортов на поля хозяйств Нечерноземной зоны (Гончаренко А.А., 2003).
Среди селекционных центров России, занимающихся выведением новых сортов яровой пшеницы, признанный лидер - НИИСХ Юго - Востока (г. Саратов). Велик его вклад в селекцию и агротехнологию этой культуры.
По данным Л.Г. Ильиной (1995), в Средневолжском и Нижневолжском регионах в настоящее время районировано 36 сортов яровой мягкой и твердой пшеницы, и большую часть посевной площади, отведенной под эту культуру, занимают сорта саратовской селекции Саратовская 42, Краснокутка 6 и сорт Самарского НИИСХ Безенчукская 139.
В последние годы в НИИСХ Юго - Востока выведен и районирован ряд новых оригинальных сортов яровой пшеницы. Достойное место в правобережных районах Саратовской и других областей Поволжья занимает районированный в 1993 году сорт Саратовская 58. Он более урожайный, чем Саратовская 29, по засухоустойчивости и экологической пластичности близок к этому выдающемуся стандарту, отличается устойчивостью к пыльной головне и прорастанию зерна на корню. Саратовская 58 - сильная пшеница (содержание сырой клейковины первой группы качества в ней достигает 35%). Зерно этого сорта - ценнейший продукт для мукомольной и хлебопекарной промышленности, служащей для получения высококачественных хлебо -булочных изделий и улучшения муки невысокого качества.
По Волгоградской области включен в Госреестр на 1994 г. раннеспелый сорт яровой пшеницы Саратовская 60, устойчивый к полеганию и прорастанию зерна на корню. По урожайности и качеству зерна этот сорт близок к Саратовской 58. Даже при уборке во влажную погоду хлебопекарные качества его зерна не ухудшаются.
Метеорологические условия в годы проведения опытов
Погодные условия двух областей, несмотря на то что они соседствуют друг с другом, заметно различаются. Весенне - летний период в Рязанской области отличается более высокими температурами воздуха и меньшим количеством осадков в сравнении с Московской областью (Агроклиматический справочник, 1967).
Пригодность условий для выращивания культуры определяется тремя группами факторов: почвенными, климатическими и агротехническими. В обоих пунктах проведения опыта выдерживалась оптимальная агротехника возделывания яровой пшеницы с учетом местных особенностей. Распределение местностей по обеспеченности влагой противоположно их распределению по плодородию почвы. Урожайность яровой пшеницы, как правило, выше в Рязанской области (Неттевич Э.Д., Моргунов А.И. и др., 1983). Таблица 4 МЕТЕОУСЛОВИЯ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА 1998 ГОДА Месяц Температура, иС Осадки, мм. Среднесуточная Средне-многолетняя +,- от средне-многолетней За период Средне-многолетние % +,- ОТсредне-многолетних Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Май 14,9 13,6 12,7 12,2 +2,2 +1,4 20,5 97.5 37,0 52,0 55,4 187,5 Июнь 21,8 19,6 17,6 16,3 +4,2 +3,3 52,0 56,7 52,0 68,0 100,0 83,4 Июль 21,0 18,5 18,8 17,7 +2,2 +0,8 36,0 130,9 64,0 80,0 56,3 163,6 Август 15,1 15,1 16,8 16,3 -1,7 -1,2 31,7 152,6 59,0 76,0 53,7 200,8 Годы проведения экспериментальной работы резко различались между собой по количеству выпавших осадков и температурному режиму. Вегетационный период 1998 года в Рязанской области характеризовался неравномерным распределением осадков и неустойчивостью температурного режима. В первой декаде мая наблюдалась засуха (количество выпавших осадков составило 55,4% от нормы). В первой и второй декадах июня стояла очень жаркая погода (температура воздуха доходила до 32С), что негативно отразилось на формировании растений в этот период, а также способствовало сильному поражению растений хлебной блошкой. Сильные дожди во второй декаде июля не привели к полеганию растений, хотя количество осадков в это время составило 56,3% от нормы (табл. 4).
Крайне неблагоприятным для сельскохозяйственных культур был 1999 год (табл. 5). В Рязанской области за период май - июль выпало 41,2 мм осадков - 73,4% от среднемноголетней величины. Май охарактеризовался необычно холодной погодой, что повлияло на продолжительность межфазного периода посев - всходы. Посеянные 26 апреля семена яровой пшеницы взошли лишь 23 мая.
В Московской области количество выпавших осадков с 25 апреля по 31 июля равнялось 122 мм (норма 208 мм), что соответствовало 59% от нормы. Лето 1999 года характеризовалось повышенным температурным режимом и низкой относительной влажностью воздуха. Так средняя температура воздуха в Рязанской области за июнь - июль была на 5,7С выше многолетней нормы, а средняя относительная влажность составила 17,9%, или 29,3% от среднемноголетнего показателя. Длительная атмосферная засуха в первой половине июля вызвала резкое сокращение межфазного периода колошение -созревание и оказала решающее влияние на снижение урожая зерна. Таблица 5 МЕТЕОУСЛОВИЯ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА 1999 ГОДА Месяц Температура, С Осадки, мм. Среднесуточная Средне-многолетняя +,- от средне-многолетней За период Средне-многолетние % +,- от средне-многолетних Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Май 11,0 8,8 12,7 12,2 -1,7 -3,4 5,5 32,3 37,0 52,0 14,9 62,1 Июнь 23,3 21,4 17,6 16,3 +5,7 +5,1 7,5 25,6 52,0 68,0 14,4 37,7 Июль 25,0 21,9 18,8 17,7 +6,2 +4,2 28,2 56,3 64,0 80,0 44,1 70,4 Август 17,5 16,3 16,8 16,3 +0,7 0,0 98,0 103,6 59,0 76,0 166,1 136,3 В Рязанской области восковая спелость в 1999 году была отмечена 3 августа, но в связи с обильными дождями в этот период (в 1 декаде августа осадков выпало 233,3% от нормы) уборка была проведена лишь 15 августа. Это привело к частичному прорастанию зерна на корню. Таблица 6 МЕТЕОУСЛОВИЯ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА 2000 ГОДА. Месяц Температура, С Осадки, мм. Среднесуточная Средне-многолетняя +,- от среднемноголетней За период Средне-многолетние % +,- ОТсредне-многолетних Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Ряз. Мое. Май 12,2 11,0 12,7 12,2 -0,5 -1,2 4,0 15,0 37,0 52,0 10,8 28,9 Июнь 20,6 15,9 17,6 16,3 +3,0 -0,4 94,5 40,5 52,0 68,0 181,7 59,6 Июль 24,2 19,1 18,8 17,7 +5,4 +1,4 148,2 123,6 64,0 80,0 231,6 154,5 Август 20,6 16,8 16,8 16,3 +3,8 +0,6 50,0 63,3 59,0 76,0 84,8 83,3 Условия 2000 года были благоприятными для роста и развития зерновых культур. Посев опытных делянок был проведен 25 апреля. В почве был достаточный запас продуктивной влаги, осадков в это время выпало на 55% больше нормы. Всходы появились 6 мая .
По данным табл. 6, среднесуточная температура мая была близка к среднемноголетней - 12,2С - в Рязанской области и 11,0С - в Московской области. Однако первые две декады месяца отличались пониженной температурой (на 2 - 4,1 С ниже среднемноголетней). Осадков за май выпало в НИИСХ ЦРНЗ 28,9% от нормы, а в Рязанском НИПТИ АПК еще меньше -10,8% от нормы.. Кущение яровой пшеницы отмечено в 3 декаде мая (25-27 мая). В это время наблюдался дефицит почвенной влаги при среднесуточной температуре 21,7С, это на 7,1 С выше среднемноголетней. Растения раскустились слабо.
Июль также отмечен повышенной температурой воздуха - 19,1 С (на 1,4 С выше нормы) - в НИИСХ ЦРНЗ и 24,2С - в НИПТИ АПК, и обильными осадками - 154,5% от нормы - в НИИСХ ЦРНЗ и 236,1% от нормы -в Рязанском НИПТИ АПК (табл. 6). Для формирования и налива зерна осадков было предостаточно. Уборка была проведена 11-12 августа.
Оценка экологической пластичности сортов яровой пшеницы различных периодов сортосмены
Важным биологическим свойством сорта является уровень пластичности и стабильности его урожайности в различных условиях. Исследование адаптивных свойств сортов яровой пшеницы проводили в течение двух лет в двух экологически различных точках на разном агрохимическом фоне. Для этого использовали такие статистические параметры как: bj - коэффициент регрессии, который указывает на реакцию генотипа при улучшении условий среды и служит показателем экологической пластичности. При сравнении показателей пластичности изучаемых сортов генотипы с коэффициентом bj 1 относят к высокопластичным (относительно средней групповой). При bj 1 сорт относят к низкопластичным. В случае, когда Ь; достоверно не отличается от единицы, то сорт по реакции на изменение условий среды не отличается от средней групповой (В.З. Пакудин, Л.М. Лопатина, 1984; Л.М. Лопатина, 1986). Кроме оценки степени отзывчивости сорта на изменение условий, рассчитывают также стабильность этой реакции (показатель S2dj). Низкопластичные формы с низким значением S2dj не снижают значения признака в условиях лимита факторов среды, но снижают значения того же признака в безлимитной среде и при избытке ее факторов. Такие формы слабо окупают дополнительные затраты на их выращивание и являются экстенсивными. Высокопластичные формы с низким значением S2dj относятся к сортам интенсивного типа, они хорошо отзываются на условия выращивания (A.M. Бурдун и др., 1981; В.З. Пакудин, Л.М. Лопатина, 1984; Л.М. Лопатина, 1986; А.М.Бурдун, Л.М. Лопатина, 1989). Коэффициент регрессии bj указывает на различную реакцию изучаемых сортов на условия возделывания (метеорологические условия года и азотный фон). Этот коэффициент определяет степень экологической пластичности сорта, т.е. его способность приспосабливаться к изменяющимся условиям произрастания. Если Ь; 1 - сорт обладает высокой пластичностью и при оптимальных условиях дает высокий урожай. Если bj 1 - сорт слабо отзывается на улучшение условий выращивания.
Следует отметить различную реакцию сортов яровой пшеницы на азотный фон во влажные и сухие годы. - достоверно на 5% - ном уровне значимости. В благоприятном для яровой пшеницы 1998 г. максимальную прибавку урожайности от азотных удобрений дали два сорта Приокская и Лада. Повысили урожайность сорта Артемовка, Московская 35, Родина. Не реагировал на азотный фон сорт Симбирка, а сорт Энита снизил урожайность (табл. 10).
Возможно, что различная реакция на азотный фон связана с различиями между сортами по устойчивости к полеганию и болезням. В засушливом 1999 г. все сорта, положительно реагировали на азот, повысив урожайность. Стабильную прибавку урожайности в течение двух лет обеспечили сорта Московская 35, Родина, Приокская и Лада. Анализируя табл. 11, 12 мы видим, что доля влияния сортовых особенностей яровой пшеницы на урожайность составляла в 1998 году - 90,98%, в то время как доля влияния азотных подкормок составила лишь 2,43%. Это говорит о том, что в благоприятный по погодным условиям год решающая роль в формировании урожайности отведена сорту. В экстремальном по погодным условиям 1999 году доля влияния факторов сорта и азотных подкормок выравниваются и составляют соответственно: 48,9% и 40,2%.
Таким образом, на основе полученных данных можно сделать вывод, что для достижения высокой урожайности яровой пшеницы необходимо создавать сорта, устойчивые к неблагоприятным воздействиям окружающей среды, то есть - высокопластичные. В первую очередь очень важно придать сортам повышенную устойчивость к засухе.
Приокская 1,29 0,21 1,61 Лада 1,43 0,29 2,21 В наших опытах сводные данные о пластичности сортов приведены в табл. 13 наиболее высокопластичными оказались сорта Московская 35; Энита; Приокская; Лада. Коэффициент регрессии у этих сортов был выше 1: 1,40; 1,64; 1,29; 1,43 соответственно. Сорт Краснозерная показал себя низкопластичным (bj = 0,16) из- за низкой устойчивости к полеганию. В среднем по периодам сортосмены коэффициент пластичности сортов яровой пшеницы повышался. Это позволяет сделать вывод о повышении пластичности сортов по показателю урожайности у яровой пшеницы в процессе селекции.
Дисперсия фактической урожайности от теоретической линии регрессии, которую определяет коэффициент Ь,, оценивается по вариансе стабильности S2dj. Этот показатель оценивает, насколько надежно сорт соответствует той 1,5 пластичности, которую оценил коэффициент bj. Чем ближе S dj к нулю, тем меньше отличаются эмпирические значения от теоретически рассчитанных. Практическое значение имеют те сорта, у которых высокое значение bj и низкое значение S2dj.B нашем опыте по этому свойству выделился сорт Московская 35, сочетающий высокую урожайность с низкой вариансой стабильности.
Анализируя данные табл. 13, следует отметить следующую тенденцию: по уровню экологической пластичности доминируют современные сорта V периода сортосмены: Энита, Приокская, Лада. Они более отзывчивы на внесение азота, но в тоже время уступают по показателю стабильности. Низкая величина вариансы стабильности отмечена у сортов: Лютесценс 62, Артемовка, Родина, Симбирка, - относящихся к более ранним периодам сортосмены. Графическое изображение отзывчивости исследуемых сортов яровой пшеницы по периодам сортосмены и от применения подкормки азотными удобрениями в среднем за 1998 - 1999 гг. по данным Рязанского НИПТИ АПК представлено на рис. 3.
Высота растений и устойчивость к полеганию
В результате селекционного улучшения изменилась не только урожайность пшеницы, но и ряд морфологических признаков и свойств всего растения в целом. Особенно заметно изменилась высота растений пшеницы, а результаты работы многих исследователей показывают, что резкое повышение урожайности сортов пшеницы связано именно со снижением высоты растений (Лукья-ненко П.П., 1973; Пономарев В.И., 1977; Bingham J., 1979; Лыфенко С.Ф., 1984).
Важнейшим свойством сорта является устойчивость к полеганию. В Центральном регионе Нечерноземной зоны РСФСР полегание характерно прежде всего для высокорослых сортов яровой пшеницы. При этом, склонность к полеганию у таких сортов повышается одновременно с формированием высокого урожая. В селекции яровой пшеницы основной путь борьбы с полеганием -создание сортов с укороченной эластичной соломиной. По этому пути шла вся работа как в России, так и за рубежом (Смолин В.П., 1998).
Опыт селекции пшеницы в СССР и других странах убедительно доказывает, что только короткостебельные сорта полностью соответствуют требованиям интенсивного земледелия и, прежде всего, своей устойчивостью к полеганию. При высокой густоте стояния в условиях интенсивного земледелия длинносте-бельные пшеницы имеют недостаточную прочность механической ткани в нижних междоузлиях. Я. Лелли (1985) показал, что с укорочением стебля нагрузка на нижние междоузлия уменьшается, поэтому очень высокая устойчивость к полеганию может быть достигнута только у короткостебельных форм (Дорофеев В.Ф., Удачин Р.А., Семенова Л.В. и др., 1987).
Оптимальная высота короткостебельных сортов пшеницы интенсивного типа в зависимости от условий возделывания находится в пределах 75 - 105 см. (Лукьяненко П.П., 1973; Максименко В.П., 1975; Неттевич Э.Д., 1976; Ремесло В.Н., Животков А.А., 1977; Зыкин В.А., Мешков В.В., 1979; Кумаков В.А., 1980; Орлюк А.П., 1980; Пучков Ю.М., Беспалова Л.А., Волков А.Я., 1980; Мовчан В.К., Кривобочек В.Г., 1981; Кириченко Ф.Г., Абакуменко А.В., Литвиненко Н.А., 1982; Глуховцева Н.И., 1982; Алиев Д.А., 1982; Росенкова В.Е., 1983; Ведров Н.Г., 1984; Тетерятченко К.Г., 1984; Калиненко И.Г., 1985; Ильина Л.Г., 1986; Цильке Р.А., 1987). Все перечисленные авторы приходят к выводу, что снижение высоты растений ниже 70 см приводит к уменьшению продуктивности (главным образом, за счет снижения массы 1000 зерен) и затрудняет механизированную уборку.
Н.В. Тихомирова (1990) указывает на наличие достоверной корреляции между высотой растений и длиной 1 - го, 2 - го и колосоносного междоузлий стебля (Пыльнев В.В., Нефедов А.В., 1987). Короткостебельные сорта пшеницы обычно превосходят высокорослые ее формы по устойчивости к полеганию как за счет уменьшения высоты растений, так и увеличения прочности стебля (Лукьяненко П.П., 1973; Пономарев В.И., 1977; Паламарчук А.И., 1989; Федченко В.П., Лыфенко С.Ф., 1979; Кириченко Ф.Г. и др., 1980; Лыфенко С.Ф. и др., 1980; Гужов Ю,Л., Комар О.А., 1981; Коновалов Ю.Б., 1981).
Короткостебельные сорта, помимо своей большей устойчивости к полеганию, обладают способностью в случае возникновения полегания в меньшей степени снижать свою урожайность. Так, потеря зерна при уборке в случае полегания у полукарликовых сортов составляет в среднем 16%, а у высокорослых сортов - 30% (Федин М.А., 1979).
Короткостебельные сорта иностранной селекции в условиях Белоруссии имели меньшую массу надземной части растения и корней, но отличались большей активной поглощающей поверхностью корней в расчете на 1 часть их массы (Шевелуха В.Г., Леонченко Н.Ф., 1976). F.G.H. Lupton, (1982); П.В. Да-нильчук и др., (1980) считают, что между разными по высоте растений сортами не существует существенных различий по мощности развития корневой системы, а у некоторых полукарликовых форм корни могут быть и более развиты, чем у высокорослых.
Результаты, полученные А.В. Абакуменко (1987), показали, что снижение высоты растений приводит к достоверному повышению урожая. Из элементов структуры урожая под влиянием снижения высоты растений увеличивается масса зерна с растения, а из элементов продуктивности колоса - количество колосков и зерен в колосе, озерненность колосков. Наряду с этим, снижение высоты растений приводит к уменьшению густоты продуктивного стеблестоя и способствует снижению массы 1000 зерен. Ф.Г. Кириченко и др. (1980) указывают, что уменьшение высоты растений происходит в основном за счет укорочения нижних междоузлий стебля.
Снижение высоты растения не следует рассматривать как главный путь повышения устойчивости яровой пшеницы к полеганию. Основным признаком, определяющим устойчивость растений к полеганию в Нечерноземной зоне, является степень развития вторичной корневой системы, предотвращающей прикорневое полегание (Эзрохин Л.М., 1994).
По нашим данным, высота растений определялась как генотипом сорта, так и погодными условиями года. Самыми высокорослыми растения яровой пшеницы были в 1998 году, когда складывались благоприятные условия по влаго-обеспеченности. В этом году сорта дифференцировались по высоте от средне-рослых до низкорослых, в 1999 году все сорта были низкорослыми. Уравнение регрессии по высоте растений: У=-1,35х+68,1 (табл. 28), (рис. 5).
Анализируя данные табл. 29, 30 можно видеть, что доля влияния сортовых особенностей яровой пшеницы на высоту растений яровой пшеницы составляла 77,0% в 1998 году и 79,6% в 1999 году, в то время, как доля влияния азотных подкормок составила лишь 13,9% в 1998 году и 0,9% в 1999 году. Это определяет роль генотипа сорта по показателю высоты у яровой пшеницы. Также четко видно увеличение доли влияния сорта в зависимости от погодных условий года. В экстремальном 1999 году этот показатель выше, чем в благоприятном 1998 году. В то же время доля азотных подкормок в засушливом 1999 году снизилась по сравнению с 1998 годом в 14 раз. Из вышесказанного можно сделать вывод, что главенствующую роль в показателе высоты растений яровой пшеницы играют генотипические особенности сорта.
