AN EVALUATION OF YIELDS OF SOFT WHEAT VARIETIES UNDER CRYOLITHIC ZONE CONDITIONS

Выращивание зерновых культур в условиях Якутии осложнено наличием ряда негативных природных факторов: короткий вегетационный период, в июне-июле высокая температура воздуха достигает до 35-400С, почвенная засуха, мерзлотные почвы с низким содержанием азота. Зерновые в Якутии выращиваются, в основном, на кормовые цели, хотя уже в XVII веке в Ленском, Олекминском районах возделывались как хлебная культура [1]. Площадь посева под зерновыми культурами в среднем за последние годы, в том числе под пшеницу, составляет 10,6 тыс. га, это 22% от общей посевной площади. Хотя до полного обеспечения кормовой базы республики необходимо 49 тыс. га. 

Одно из важнейших направлений современной селекции растений – создание сортов с высокой урожайностью и его стабильностью на фоне колеблющихся погодных условий зоны. Такие сорта способны давать стабильный урожай в экстремальных условиях [2]. В связи с этим проблема поиска исходного материала является приоритетной в селекции сельскохозяйственных растений [3].

Цель исследований – оценка урожайности мягкой пшеницы коллекционных образцов мировой коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИГРР). 

Исследования проводились по общепринятой методике Госсортокомиссии [2] и по методическим указаниям ВИР [3], по схеме селекционного процесса. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по методике полевого опыта [4]. Обработка экспериментальных данных выполнена с помощью пакета программ прикладной статистики MS Excel и SNEDECOR [5].

Повторность – однократная, способ посева – ручной сеялкой «Хлопушка». Уборка проводилась вручную, серпом. Сноповой и колосовой анализы образцов проводились по методике ВИР [3].

Место проведения исследований

Лабораторные и полевые исследования проводились на базе существующих при институте лаборатории селекции и семеноводства зерновых культур полевых стационаров №10, №36, расположенных в пригороде г. Покровска Хангаласского района, в условиях Центральной Якутии, на второй надпойменной террасе среднего течения р. Лены с 2016 по 2019 гг. Севооборот двухпольный: пар-зерновые. 

Почвы на опытных участках — мерзлотные, таежно-палевые, в разной степени осолоделые (49,1%) и обладают высоким потенциалом плодородия. По результатам агрохимического анализа выявили следующие данные: реакция pH среды щелочная, состав гумуса – 5,97% (среднее), состав NPK (2,5-50,1-40,3). Краткий анализ природно-климатических условий Центральной Якутии показывает, что земледелие в данной зоне развивается в исключительно своеобразных условиях. Здесь растения испытывают комплексное воздействие длинного солнечного дня, высокие среднесуточные температуры, общего недостатка влаги в почве и в воздухе, резких перепадов ночных и дневных температур, весенних, летних и осенних заморозков на фоне многолетней мерзлоты. Технология возделывания – общепринятая для культуры в зоне. 

Метеорологические условия

Для характеристики погодных условий в годы проведения опытов (2016-2019 гг.) использованы данные Покровской метеостанции. Погодные условия в период вегетации мягкой яровой пшеницы в годы проведения исследований с 2016 по 2019 были контрастные.

Для более детальной характеристики погодных условий в межфазные периоды развития растений использовали гидротермический коэффициент (ГТК), выражающий соотношение суммы осадков к сумме активных температур выше 10 0С, который предложен советским климатологом Г.Т. Селяниновым. ГТК показывает отношение количества осадков к количеству испаряемой влаги. В (2016 г.) – 1,4; (2017 г.) – 1,0; (2018 г.) – 0,8; (2019 г.) – 1,3. Сумма эффективных температур в среднем по годам – 1235,6 0С, что является ниже требуемой для роста и развития мягкой яровой пшеницы (норма суммы активных температур за период от всходов до созревания – 1450 0С). 

В суровых условиях Якутии пшеница попадает под засуху во время этапа колошения, налива зерна. Поэтому селекционерам необходимо подобрать родительские формы так, чтобы фазы колошения и налива не совпадали с периодами засухи. При этом существенное значение имеют особенности роста и развития растений наряду с агротехническими приемами возделывания пшеницы в конкретной зоне. В соответствии с вышеизложенным, нами изучены отобранные сортообразцы из мировой коллекции ВИГГР. Стандартом служит сорт Туймаада, районированный в 2009 г.

Произрастание зерновых культур в Якутии протекает в весьма жестких условиях. Первоочередной задачей селекционера является создание наилучшего сорта пшеницы с высокими хозяйственно-ценными показателями, наиболее пригодными для местных условий [6], [7].

Повышение уровня урожайности и ее стабильности возможно только при одновременном возделывании целого спектра разнообразных по биологическим особенностям, но высокоадаптированных сортов, которые способны обеспечить высокую и устойчивую продуктивность в различных условиях среды [8], [9].

Для анализа из коллекционных сортообразцов отобраны наиболее пригодные к возделыванию в местных условиях. Всего отобраны 16 сортообразцов с различным эколого-географическим происхождением (Омская обл., Самарская обл., Кемеровская обл., Курганская обл., Алтайский край, Новосибирская обл., Амурская обл., Германия, Швейцария, Испания, Финляндия и Греция).

Урожайность в годы исследований существенно зависела от погодных условий. Как показали исследования, урожайность стандартного сорта Туймаада за 4 года варьировала от 180,2 г/м2 до 230,3 г/м2. В 2016 г. урожайность колебалась в пределах от 133,3 г/м2 (Eminent) до 408,5 г/м2 (Evros). Среди изучаемых сортообразцов достоверное превышение имели Evros(408,5 г/м2), ArturNick (360,3 г/м2), Remus (360,0 г/м2), Сигма 2 (345,6 г/м2), Лютесценс 540 (334,4 г/м2) и ManeNick (320,2 г/м2), при НСР0,5 – 94,4 г/м2.

Коэффициент вариации у разных сортов в 2016 г. колебался от V=0,9 до 26,0%. Наибольшая урожайность в 2017 г. отмечена у сортообразца Evros – 380,5 г/м2, соответственно, у стандартного сорта 180,2 г/м2. Самый низкий показатель принадлежит сортообразцу Remus – 110,0 г/м2, который в предыдущем году имел достоверное превышение. Наличие засухи в июне не позволило сорту реализовать потенциал продуктивности.

В 2018-2019 гг. наблюдалось повышение урожайности у сортообразцов. Максимальная урожайность в 2018 г. наблюдалась у сортов: Лютесценс 540 – 695 г/м2, Зауралочка – 654 г/м2, Evros – 632 г/м2, при НСР0,5 73,7 г/м2. Минимум по этому признаку принадлежит сорту Алтайская 75 – 254,1 г/м2. В 2018 г. в фазе колошения ГТК в среднем составил 1,1. Вовремя выпавшие осадки послужили увеличению урожайности. В 2019 г. ГТК всего вегетационного периода равен 1,2. Урожайность в этом году колебалась в пределах от 323,3 г/м2 (Алтайская 75) до 695,8 г/м2 (Лютесценс 540), все изучаемые сортообразцы имели достоверное превышение над стандартным сортом, при НСР0,5 38 г/м2. Коэффициент варьирования менялся в пределах V=1,1-13,3% (2018 г.), V=0,7-4,6% (2019 г.), у стандарта: в 2018 г. – V=12,3%, в 2019 г. – 1,1%.

Средняя урожайность сортообразцов за годы исследования составила 369,7 г/м2, в то время как у сорта стандарта Туймаада – 202,5 г/м2 (НСР0,5 42,1 г/м2). В среднем за 4 года по результатам исследований в качестве родительских форм на урожайность могут служить: Evros, Lona, Сигма 2, Лютесценс 540, Лютесценс 575 и Зауралочка. Выделенные по урожайности сортообразцы пшеницы имели слабую и умеренную вариации от V=3,3% до V=10,2%. Соответственно, у них высокая стабильность по урожайности по годам (рис. 1, табл. 1).

Выделившиеся сортообразцы по урожайности могут быть привлечены в качестве исходного материала для селекции на урожайность в условиях Центральной Якутии.

Таким образом, в среднем за 4 года по результатам исследований в качестве родительских форм на урожайность выделены сортообразцы – Evros, Lona, Сигма 2, Лютесценс 540, Лютесценс 575 и Зауралочка; Наиболее пригодными для использования в селекции в местных условиях являются сорта: Надежда Кузбасса, Сигма 2, Алтайская 75.