ІНСТИТУТ РОСЛИННИЦТВА ІМ. В.Я. ЮР'ЄВА УААН

КІР'ЯН

Віктор Михайлович

УДК633.11:631 .527(477.53)

ДЖЕРЕЛА ЗИМОСТІЙКОСТІ

ДЛЯ СЕЛЕКЦІЇ ОЗИМОЇ М'ЯКОЇ ПШЕНИЦІ В

ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.05 селекція і насінництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків - 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Устимівській дослідній станції рослинництва

Інституту рослинницгаа ім. В.Я. Юр'єва УААН

Науковий керівник доктор біологічних наук, професор

Мережко Анатолій Федорович,

Всеросійський інститут рослинництва

ім. М.І. Вавілова РАСГН, провідний науковий

співробітник відділу пшениць

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Шелепов Володимир Васильович,

Миронівський інститут пшениці ім. В.М. Ремесла

УААН, завідувач лабораторії селекції пшениці

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник, лауреат

Державної премії України,

Єльников Микола Іванович,

Інститут рослинництва ім. В.Я. Юрє'ва,

завідувач відділу селекції озимої пшениці

Провідна установа- Полтавський державний сільськогосподарський

інститут Міністерства аграрної політики

України, м. Полтава

Захист відбудеться"30" жовтня 2001 р. о 13 год. на засіданні

спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 в Інституті рослинництва

ім. В.Я. Юр'єва УААН, м. Харків, проспект Московський, 142, тел 92-23-78

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН, м. Харків, проспект Московський, 142

Авторефераг розісланий"27"вересня 2001 р.

.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Петренкова В.П

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. На сьогоднішній час досягнуті значні успіхи в створенні високопродуктивних сортів озимої м'якої пшениці. Однак сучасні інтенсивні сорти цієї культури поступаються по зимостійкості своїм екстенсивним попередникам, тому проблема зимостійкості не втратила своєї важливості. Актуальна вона і для лісостепової зони України, де зазвичай спостерігаються різкі коливання температур взимку і на початку весни при вкрай нестійкому сніговому покриві. Такі умови ведуть до ослаблення рослин озимої пшениці, часткової чи повної їх загибелі. Успішне вирішення цієї проблеми пов'язано з пошуком нових джерел стійкості до комплексу несприятливих факторів перезимівлі, які стабільно проявляють цю ознаку в різноманітних умовах середовища.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи є складовою частиною досліджень лабораторії зернових культур Устимівської дослідної станції рослинництва по НТП "Фундаментальні дослідження" напрямок 4: "Мобілізувати, зберегти та вивчити світовий генофонд культурних рослин і їх співродичів з метою ефективного використання в селекційних програмах" (1991-1995 рр.), номер державної реєстрації UA01003578P.

Мета і задачі дослідження. Метою досліджень було виділення перспективних джерел зимостійкості озимої пшениці для умов Лісостепу України. Для її досягнення вирішували такі задачі:

-

- вивчити можливості удосконалення методів польової оцінки зимостійкості зразків озимої м'якої пшениці в умовах Лісостепу України;

- визначити за допомогою методу статусметрії зв'язок морфофізіологічних показників із зимостійкістю, виявити найбільш інформативні з них, оцінити їхній внесок у реалізацію зимостійкості;

-

-

- виявити кореляції між селекційно-цінними ознаками озимої пшениці;

- вивчити особливості формотворчого процесу при схрещуванні кращих виділених зразків з районованими в зоні сортами.

Об’єкт дослідження – виділення перспективних джерел зимостійкості озимої м’якої пшениці для використання їх в селекційних програмах.

Предмет дослідження – зразки озимої м’якої пшениці різного еколого-географічного походження.

Методи дослідження – польові та лабораторні методи вивчення колекційного та селекційного матеріалу, методи математичної статистики та математичного моделювання.

Наукова новизна одержаних результатів. У результаті комплексного вивчення генофонду зимостійких форм і великого набору нових сортів і ліній озимої м'якої пшениці зі світової колекції показано, що сучасна селекція значно розширила різноманіття зимостійких сортів по важливих біологічних і господарсько-цінних ознаках, але не змогла перевищити рівень зимо-, морозостійкості світового еталону - сорту Альбидум 114. Простежено характер парних кореляцій рівня зимостійкості сортів і ліній пшениці з морфологічною структурою рослин, тривалістю міжфазних періодів, компонентами продуктивності. Запропоновано новий принцип вивчення зимостійкості - за допомогою багаторівневої гряди й отримані експериментальні дані для його подальшого розвитку і практичного застосування. Вперше за допомогою статусметричного підходу охарактеризована складна система множинних зв'язків зимостійкості рослин пшениці з іншими їхніми ознаками і властивостями.

Практичне значення одержаних результатів. В умовах Лісостепу України перевірена ефективність найбільш відомих методів оцінки морозостійкості рослин пшениці і визначений комплекс підходів, який дозволяє достатньо надійно виділяти цінний вихідний матеріал по цій складній ознаці. Виділено генофонд найбільш зимо-, морозостійких зразків озимої пшениці для селекції в Лісостепу України, які володіють комплексом інших важливих біологічних і господарсько-цінних ознак. Із залученням у схрещування кращих виділених зразків створений новий гібридний матеріал, перспективний для селекційного використання в регіоні; кращі лінії включені до сортовипробування в Устимівській дослідній станції рослинництва та передані до Полтавського Державного сільськогосподарського інституту, Інституту генетики Академії наук Молдови, Веселоподільської дослідно-селекційної станції Інституту цукрових буряків УААН.

Особистий внесок здобувача. Наукові положення, висновки та рекомендації, сформульовані в дисертації, зроблені особисто автором і базуються на одержаному ним значному експериментальному матеріалі.

Апробація результатів дисертації. Результати роботи обговорювались на вченій раді Устимівської дослідної станції рослинництва (1993, 1994, 1995, 1996 рр.), на міжнародних симпозіумах (Харків, 1996 р., Сімферополь, 1999 р.), на міжнародних конференціях (Сімферополь, 1998 р., Харків, 1999 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 13 наукових праць: 1 брошура, 7 статей в збірниках наукових праць та журналах, 1 депонована робота, 4 тези доповідей.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, п'яти розділів, висновків, практичних рекомендацій, додатків і списку використаних джерел, який налічує 260 найменувань. Текст викладений на 177 сторінках, містить 35 таблиць, 18 рисунків, 8 додатків, з яких 3 - документи про впровадження результатів.

УМОВИ, ВИХІДНИЙ МАТЕРІАЛ І МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Умови проведення досліджень. Експериментальна робота виконана в 1992-1995 р.

на Устимівській дослідній станції рослинництва. Станція розташована на межі між лісостеповою і степовою зонами - у південно-західній частині Полтавської області.

На полях дослідної станції переважають средньосуглинисті, малогумусні розпилені

чорноземи з вкрапленням солонцюватих ґрунтів.

Клімат Полтавської області перехідний від лісостепового до степового, помірно континентальний, з нестійким зволоженням, холодною зимою і посушливим, іноді сухим літом. За роки досліджень найпосушливішим був 1993/94 р., найвологішим - 1992/93 р. Зими 1992/93 і 1994/95 р. характеризувалися помірним розподілом температур. Переважну частину зими посіви були вкриті снігом. Зима 1993/94 р. була дуже суворою. Основною причиною загибелі рослин було різке зниження температури повітря в другій декаді листопада до -21 0С при відсутності снігового покриву. Мінімальна температура ґрунту на глибині вузла кущіння опустилася до -12 0С. Загибелі рослин сприяла тривала відлига (майже два місяці). На початку червня 1995 р. пройшли зливи з вітрами, що обумовило сильне вилягання зразків; цього ж року спостерігався максимальний розвиток грибних хвороб.

Вихідний матеріал. Як вихідний матеріал використовували 305 зразків озимої м'якої пшениці різного еколого-географічного походження з колекцій ВІР і Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва. Третя частина цього сортименту була виділена за морозо-, зимостійкістю та іншими селекційно-цінними ознаками у різних агрокліматичних зонах СНД, а решта - нові сорти. Згідно до опублікованих даних, найбільш морозо- і зимостійкими є зразки озимої пшениці з Росії, України і США. У зв'язку з цим вихідний матеріал з цих країн склав 66 % від загальної кількості досліджених зразків. Після попередньої польової оцінки в 1992/93 році для подальшого вивчення залишено 176 зразків. Більшість з них - високопродуктивні. У вивчення також залучений гібридний матеріал С.П. Фоменко, створений ним на Північно-Донецькій с.-г. дослідній станції Донського НДІСГ РАСГН (800 ліній 11 комбінацій).

Методика досліджень. Польові дослідження по вивченню колекції проводилися в умовах загальноприйнятої для вказаної зони агротехніки. У перший рік зразки висівали без повторень на ділянки 1м2, у другий і третій роки - у трикратній повторності на ділянки площею 2 м2. Як стандарти використовували районовані сорти: Донская полукарликовая та Альбатрос одеський (розміщали відповідно через 10 і 50 номерів). Посів здійснювали тракторною сівалкою ССФК-7; норма висіву - 400 зерен на 1 м2.

Фенологічні спостереження, оцінку стійкості до хвороб, несприятливих факторів навколишнього середовища, аналіз структури продуктивності зразків проводили відповідно до методичних вказівок по вивченню колекції пшениці (ВІР, 1985) і з урахуванням градацій "Широкого унифицированного классификатора СЭВ рода Triticum L., (ВІР, 1989).

Попередню оцінку зразків пшениці на морозовитривалість виконували за методом проморожування проростків (Барашкова, 1983). Для більш точної оцінки зразків озимої пшениці за цією ознакою використовувався метод прямого проморожування рослин у посівних ящиках з використанням морозильних камер (Юр'єв, 1950).

Темпи осінньо-зимового розвитку зразків озимої пшениці визначали згідно “Методичних вказівок по діагностиці зимостійкості озимих зернових культур” (Полтарев, 1990).

Оцінку зимостійкості спеціально підібраного матеріалу проводили з допомогою провокаційного фону (багаторівневий земляний пагорб).

Окрім того оцінку морозостійкості матеріалу проводили у посівних ящиках - у природних умовах ( Юр'єв, 1950).

Для вивчення мінливості зимостійкості й інших селекційно-цінних ознак набори зразків висівали в два-три терміни (ранній, оптимальний і пізній, або оптимальний і пізній).

У Гогенгаймському університеті (Германія), доктором Х.І. Клінгом проведена оцінка зимостійкості 21 наданого нами зразка озимої пшениці з використанням стелажів Стелажі розташовані на висоті 60 см над землею й обладнані ковпаками, що відкидаються, із прозорого пластику, для захисту посівів від снігу (Aufhammer, 1955; Schmьtz, 1964).

Вміст білка в зерні визначали методом Кьельдаля.

Дані спостережень обробляли на ЕОМ методами варіаційного, кореляційного, дисперсійного, статусметричного аналізів (Доспехов, 1979; Разорёнов, Поддубский, 1985).

ХАРАКТЕРИСТИКА ВИХІДНОГО МАТЕРІАЛУ

за МОРОЗО- І ЗИМОСТІЙКістю

Зимостійкість. У 1992/93 р. пшениця зимувала в задовільних умовах. З 305 зразків лише шість мали низький бал (1-2) перезимівлі. Сприятливою була також зима 1994/95 р. В зв'язку з цим, в ці роки ранжувати сорти за зимостійкістю не вдалося.

Погодні умови зими 1993/94 р. дозволили дати надійну оцінку зимостійкості великому набору вітчизняних і закордонних зразків озимої пшениці в польових умовах і розділити їх на дві групи за цією ознакою. Рослини озимої пшениці оптимального терміну посіву пішли в зиму в фазі 2-3 пагонів кущіння, а рослини пізнього - з 2-4 листками. З 176 зразків бал перезимівлі 8-9 мали лише 6,3 % зразків, 6-7 - 24,4 %, 5 - 10,2 %, 3-4 - 25,0 %, 1-2 - 34,1 %. Найбільш зимостійкими виявилися сорти озимої пшениці з Росії, США, України і Казахстану. Дуже погано (бал 1) перезимували зразки з Англії, Болгарії, Швеції, Голландії, Китаю, Чехії. У табл. 1 наведені сорти і лінії, що виділилися по зимостійкості. Зразки пізнього терміну посіву дуже потерпіли в результаті перезимівлі. Найвитривалішими були - Альбидум 114, Заря, Ульяновка, Кинельская 4, Горьковчанка, Стремнина, Саратовская 90, Ояшинская (Росія), Комсомольская 75 (Казахстан), Криста (Латвія), TAM-W-103 (США).

Достовірно підтверджений встановлений іншими авторами зв'язок розкидистої і сланкої форми куща із зимостійкістю. Між формою куща та зимостійкістю виявлена позитивна кореляція середньої сили (r=0,42+0,045).

Аналіз показав, що зимостійкі зразки озимої пшениці в порівнянні з незимостійкими мають більш еластичні, вузькі і світлі листові пластинки. За опушенням листів у фазу кущіння, довжині листових пластинок, восковому нальоту на листах і стеблах, куті відхилення флагового листа від стебла достовірних розходжень між групами зразків не виявлено.

Спостерігалася достовірна кореляція між підмерзанням листів 1992/93 р. і 1994/95 р. і зимостійкістю зразків у 1993/94 р (відповідно по роках r=-0,15+0,055 і r=-0,22+0,041).

Розробка нової методики оцінки зимостійкості. Незважаючи на часте повторення суворих зим, виділити зимостійкі форми в умовах Полтавської області відомими методами не завжди можливо, тому що повторюваність періодів з м'якими зимами коливається від 1

Таблиця 1

Зимостійкі зразки озимої пшениці (1993-1995 рр.)

№ по

каталогу ВІР |

Сорт |

Походження | Пере-зимівля, бал | Врожайність,г/м2

1992/

93 р. | 1993/

94 р. | 1994/

95 р. | Середнє

54647 | Донская п/к (st) | РФ, Ростовская обл. | 3 | 738 | 310 | 442 | 497

58519 | Альбатрос од. (st) | Україна | 4 | 842 | 398 | 352 | 531

46731 | Альбидум 114 | РФ, Самарська обл. | 9 | 632 | 623 | 298 | 518

29439 | Ульяновка | РФ, Ульянівська обл. | 9 | 687 | 690 | 223 | 533

53678 | Кинельская 4 | РФ, Самарська обл. | 9 | 771 | 552 | 413 | 579

41155 | Горьковчанка | РФ, Нижньогородська обл. | 9 | 628 | 535 | 203 | 455

61234 | Комсомольская 75 | Казахстан | 8 | 885 | 528 | 353 | 589

58321 | Стремнина | РФ, Самарська обл. | 8 | 1074 | 491 | 445 | 670

49916 | Заря | РФ, Московська обл. | 8 | 825 | 645 | 461 | 644

60703 | Зимдар | РФ, Краснодарський кр. | 8 | 656 | 618 | 407 | 560

39498 | Ояшинская | РФ, Новосибірська обл. | 8 | 665 | 490 | 113 | 423

- | Мешинская | РФ, Татарстан | 8 | 958 | 652 | 360 | 656

60723 | Redland | США | 8 | 1280 | 705 | 467 | 817

59990 | Криста | Латвія | 7 | 635 | 692 | 393 | 573

61965 | Безенчукская 380 | РФ, Самарська обл. | 7 | 902 | 620 | 418 | 647

59976 | Саратовская 90 | РФ, Саратовська обл. | 7 | 738 | 425 | 580 | 581

60712 | Волгодар | РФ, Самарська обл. | 7 | 759 | 483 | 459 | 567

61991 | Лютесценс 105 | РФ, Новосибірська обл. | 7 | 735 | 483 | 440 | 553

60707 | Тамбовица 12 | РФ, Тамбовська обл. | 7 | 750 | 548 | 337 | 545

59989 | Ростовчанка 2 | РФ, Ростовська обл. | 7 | 690 | 415 | 388 | 498

49068 | Северодонская | РФ, Ростовська обл. | 7 | 665 | 481 | 333 | 493

61971 | Северодонская 12 | РФ, Ростовська обл. | 7 | 578 | 553 | 305 | 479

56884 | TAM-105 | США | 7 | 1183 | 520 | 597 | 767

552463 | Siouxland 89 | США | 7 | 1008 | 601 | 440 | 683

60724 | Cody | США | 7 | 859 | 653 | 473 | 662

51786 | TAM-W-103 | США | 7 | 894 | 558 | 400 | 617

58161 | Еритросп. 104/83 | Україна | 7 | 880 | 628 | 461 | 656

45322 | Vakka | Фінляндія | 7 | 750 | 473 | 243 | 489

НСР05 | 191

до 12 років. Нами, разом з А.Ф. Мережко, був запропонований і на протязі трьох років апробований новий принцип оцінки зимостійкості озимої пшениці з використанням багаторівневого земляного пагорба. Його конструкція дозволяє поєднати в собі можливості стелажів і насипних земляних валів, що використовуються дослідниками в селекційній практиці для визначення морозо- і зимостійкості.

Дослідний зразок побудованого пагорба являє собою земляне спорудження з п'ятьма

терасами на трьох рівнях. Розміщення пагорбу з Заходу на Схід. Різниця по висоті між двома сусідніми терасами - 25 см. Посів здійснюється в трикратній повторності в поперечному напрямку до всіх терас.

У 1992/93 р. вимерзли тільки ті рослини, які були висіяні на найвищій терасі пагорба. У групу зразків з найменшими ушкодженнями ввійшли сорти: Ферругінеум 1239, Одеська 16, Волгоградська 84 (Україна); Альбидум 114, Заря, Зерноградка 8, Безенчукская остистая, Безенчукская 380, Ростовчанка 2, Северодонская 12, Краснодарская 39, Оренбуржская 45, Тарасовская 29, Сибинка, УСХИ 293, Инна, Лютесценс 9 (Росія).

У 1993/94 повністю вимерзли зразки озимої пшениці на найвищій терасі. Найбільша кількість живих рослин залишилася на двох терасах пагорба з південної сторони. Більш зимостійкими показали себе сорти: Альбидум 114, Заря, Льговская 167, Тарасовская 29, Зимдар (Росія), Еритроспермум 104/83, Миронівська 808, Миронівська 61, Полтавська 42 (Україна), TAM-105, TAM-107, Karl, Redland, Stallion (США).

У 1994/95 р., взимку, були проведені виміри мінімальних температур на поверхні різних терас. Різниця показань термометрів, розташованих на ґрунті в полі (контроль) і на пагорбі досягала в окремі дні 10-11 0С. Різниця температур на різних терасах пагорба в окремі дні сягала до 13 0С. Відзначено, що рослини озимої пшениці, що розміщуються на найвищій терасі, як правило, піддаються найсильнішим температурним впливам.

Результати оцінки зимостійкості зразків озимої пшениці, отримані нами на трирівневому пагорбі в порівняно сприятливому 1992/93 р. і несприятливому 1993/94 р., зіставляються з результатами польової оцінки 1993/94 р.

Морозостійкість. При оцінці 167 зразків пшениці у фазу проростків при температурі проморожування -16 0С і -19 0С вдалося ранжувати їх на п'ять груп по морозовитривалості. Кращими виявилися зразки з Росії, США, України, Казахстану, Фінляндії, гіршими - зразки з Голландії, Швеції, Румунії, Польщі, Чехії, Китаю, Естонії, Англії. Високоморозостійкі зразки Росії представлені степовою волзькою, степовою південною північнокавказькою, лісостеповою південною північнодонською, лісостеповою волзькою агроекологічними групами, а України - лісостеповою південною українською. При обох режимах проморожування в групу найбільш морозостійких зразків ввійшли: Альбидум 114, Северодонская 12, Прибайкальская, Зерноградка 8, Олимпия 2 (Росія), Blaser (США), Ферругінеум 1239 (Україна).

Коефіцієнт кореляції між рівнями зимостійкості сортів, отриманих польовим методом і методом проморожування проростків склав 0,55+0,07 при - 16 0С і 0,54+0,07 при - 19 0С.

У 1993/94, 1994/95 р. оцінку морозостійкості зразків пшениці у фазу кущіння провели з використанням методу прямого проморожування рослин у ящиках у морозильних камерах (температура від -17 0С до -21 0С). Проморожування проводили в період максимального прояву морозостійкості і після відлиги. За два роки визначили морозостійкість 68 зразків (17 - в обидва роки). Рівень цієї ознаки визначали по кількості рослин, що вижили, у відсотках від виживання морозостійкого стандарту Ферругінеум 1239. Морозостійкі зразки озимої пшениці наведені в табл. 2. Вони мали високе виживання і в польових умовах 1993/94 р. (бал 5-9). Ступінь зниження морозостійкості зразків після відлиги характеризувала їх здатність протистояти поверненню низьких негативних температур. Таку властивість в 1993/94 р. мали сорти Северодонская (Росія), Redland, Siouxland 89 (США), у 1994/95 р. - Ростовчанка 2, Северодонская 12, Тамбовица 12, Зимдар (Росія), Redland, Siouxland 89,

Thunderbird (США), Полтавська 42, Еритроспермум 104/83 (Україна) (див. табл. 2).

Таблиця 2

Морозостійкі зразки озимої пшениці ( 1992-1995 рр.)

№ по каталогу ВІР |

Сорт |

Походження | Виживання (% від стандарту) при температурі проморожування (0С)

1993/94 р. | -18 * | -20 * | -18 **

58519 | Альбатрос одеський | Україна | 59 | 35 | 2

56671 | Миронівська 61 | Україна | 96 | 40 | 12

49068 | Северодонская | РФ, Ростовська обл. | 94 | 97 | 81

552463 | Siouxland 89 | США | 103 | 71 | 61

60723 | Redland | США | 98 | 24 | 64

52721 | Thunderbird | США | 92 | 62 | 16

56884 | TAM-105 | США | 84 | 31 | 27

552459 | TAM-108 | США | 80 | 12 | 10

552494 | Rawhide 3 | США | 80 | 20 | 35

1994/95 р. | -17 * | -18 ** | -20 **

58519 | Альбатрос одеський (st) | Україна | 77 | 58 | 32

115522 | Еритроспермум 104/83 | Україна | 97 | 41 | 35

- | Полтавська 42 | Україна | 87 | 65 | 53

61971 | Северодонская 12 | РФ, Ростовська обл. | 98 | 78 | 45

59989 | Ростовчанка 2 | РФ, Ростовська обл. | 97 | 72 | 74

49068 | Северодонская | РФ, Ростовська обл. | 94 | 30 | 32

53808 | Тарасовская 29 | РФ, Ростовська обл. | 91 | 94 | 26

34219 | Безенчукская 380 | РФ, Самарская обл. | 95 | 27 | 30

60707 | Тамбовица 12 | РФ, Тамбовська обл. | 90 | 67 | 32

134218 | УСХИ 293 | РФ, Ульяновська обл. | 89 | 58 | 31

62297 | Докучаевская юбилейная | РФ, Воронезька обл. | 89 | 46 | 30

60703 | Зимдар | РФ, Краснодарський кр. | 84 | 76 | 29

60723 | Redland | США | 97 | 50 | 38

552463 | Siouxland 89 | США | 96 | 45 | 55

552721 | Thunderbird | США | 92 | 81 | 36

552721 | TAM-108 | США | 91 | 84 | 25

552494 | Rawhide 3 | США | 91 | 70 | 15

* Проморожування в період максимальної морозостійкості

** Проморожування після відлиги

В 1994/95 р. у 43 зразків озимої пшениці визначали темпи осінньо-зимового розвитку шляхом морфофізіологічного аналізу генеративних органів. У зимостійких сортів розвиток проходить різними темпами - перехід у генеративний стан спостерігається через 56-84 доби. Сорти Безенчукская 380, Тамбовица 12, Докучаевская юбилейная, УСХИ 293, Тарасовская 87, Тарасовская 29, Инна, Заря, Волгодар (Росія), Миронівська 61 (Україна), Viktorija (Югославія) розвивалися найбільше повільно - по типу морозостійкого сорту Ферругінеум 1239. У цієї групи готовність переходу в генеративну фазу наставала після 84 днів вегетації.

Для оцінки зразків озимої пшениці на морозостійкість у 1992-1995 рр. проводили проморожування рослин у вегетаційних ящиках у природних умовах. У 1992/93 р. визначали морозостійкість цим методом у 42 нових сортів зі США. Погано перезимували сорти Carala і Cardinal, Chischolm. У 1993/94 р. для посіву використовували 44 зразки, що виділилися за селекційно-цінними ознаками. Після несприятливої перезимівлі найбільше число рослин збереглося в сортів Альбидум 114, Заря, Саратовская 90, Кинельская 4, Зимдар, Тарасовская 87, Омская 2, Докучаевская юбилейная, Тарасовская 29, Соратниця (Росія), Доня (Білорусь), Миронівська 61, Еритроспермум 104/83 (Україна). У 1994/95 р. двадцятиградусні морози обумовили чіткий поділ зразків по рівню морозостійкості. Високий рівень підтвердили Siouxland 89, TAM-105, Thunderbird, TAM-W-103, TAM-107, Cody (США), Еритроспермум 103/84, Чарівниця одеська, Полтавська 42 (Україна), Тамбовица 12 (Росія).

У 1995/96 р. проведене вивчення морозостійкості зразків озимої пшениці із застосуванням стелажів. Дослідним матеріалом слугували 19 зимостійких зразків. Температура повітря під час перезимівлі на висоті стелажів знижувалася в січні і лютому до - 20-25 0С. У результаті після перезимівлі 17 зразків достовірно перевищили за рівнем виживання стандарти Донская полукарликовая та Minhardi. Кращими були сорти: Альбидум 114, Безенчукская 380, Краснодарская 39, Северодонская 12, Усхи 293, Ростовчанка 2, Зимдар, Волгодар (Росія), Siouxland 89, Redland, TAM-105 (США).

Між даними по виживанню, що отримані на стелажах, і даними польової оцінки зимостійкості 1993/94 р. виявлений тісний позитивний зв'язок (r=0,77+0,15).

Результати використання в гібридизації зразків озимої пшениці з різним ступенем морозо- і зимостійкості. З 11 вивчених гібридних комбінацій найбільший практичний інтерес для нас мають комбінації від схрещування високопродуктивного, средньозимостійкого районованного в зоні сорту Альбатрос одеський із зимостійкими сортами, що характеризуються сприятливим поєднанням інших біологічних і господарсько-цінних ознак - Зимдар, Донская безостая, Тарасовская 29. У 1992/93 р. були проведені індивідуальні добори рослин, що відрізнялися скороченим міжфазним періодом сходи-колосіння, були більш вирівняними за висотою, мали добре озернений колос. Умови зимового періоду 1993/94 р. дали можливість оцінити матеріал за ознакою зимостійкості і виділити гібридні родини з балом перезимівлі не нижче 6. Вибраковуванню піддавалися родини, рослини яких дуже уражалися борошнистою росою і бурою іржею, розщеплювалися по висоті, різновидностях й інших окомірно-оцінюваних ознаках. У 1994/95 р. найбільш врожайними серед зимостійких ліній виявилися добори з комбінацій Донская безостая х Альбатрос одеський, Зимдар х Альбатрос одеський і Тарасовская 29 х Альбатрос одеський.

Математичне моделювання ознаки зимостійкості озимої пшениці. У ході роботи нами була зроблена спроба виділити найбільш вагомі показники для первинної селекційної оцінки озимої м'якої пшениці по зимостійкості. Для цього використовували статусметрію, що являє собою комплекс методів для побудови моделей альтернативної класифікації станів. Функціональні моделі зимостійкості пшениці будували окремо для кожного року. З їх допомогою був відібраний комплекс найбільш інформативних характеристик рослин пшениці, ступінь прояву (наявність чи відсутність) яких була пов'язана з зимостійкістю в конкретних умовах вегетації. Після приведення моделей до спеціального вигляду утворені два ряди коефіцієнтів "вагомості" (позитивних і негативних) при показниках, відібраних за критерієм інформативності (табл. 3). Моделі дозволяють оцінити "вагомість" внеску показників, що виділилися, у величину узагальненого показника стану (зимостійкості).

Таблиця 3

Величини коефіцієнтів “вагомості” при інформативних

показниках статусметричних моделей ( 1992-1995 рр.)

Показники | Рік

1992/93 | 1993/94 | 1994/95

Тривалість періоду сходи-колосіння | 0,370 | - 0,459

Тривалість періоду колосіння-дозрівання | - 0,266 | - 0,472 | - 0,340

Стійкість до борошнистої роси | - 0,240

Висота рослини | 0,264 | 0,462

Стійкість до вилягання | - 0,363

Форма куща | 0,253

Довжина флагового листа | 0,267

Довжина 2-ї зверху листової пластинки | 0,081

Ширина флагового листа | - 0,282 | - 0,310

Ширина 2-ї зверху листової пластинки | - 0,193 | - 0,374

Довжина колосоносного міжвузля | 0,418

Текстура листів | - 0,262

Восковий наліт соломини до дозрівання | 0,210 | 0,180

Число колосків у колосі | - 0,369 | -0, 374

Число зерен у колосі | - 0,320 | - 0,306

Маса зерна з головного колоса | 0,206

Маса зерна з рослини | 0,370 | - 0,139 | 0,196

Маса зерна з 1м2 | 0,521 | 0,196

Порівняння комплексів ознак, відібраних у різні роки, дозволило виявити стабільний найбільш інформативний показник, пов'язаний із зимостійкістю протягом усіх трьох років дослідження. Ним виявилася ознака тривалість періоду колосіння-дозрівання. У два роки з трьох у число інформативних ознак входили: висота рослини, ширина флагового листа, ширина 2-й зверху листової пластинки, воскової наліт соломини, число колосків у колосі, число зерен у колосі, маса зерна з рослини.

Побудовані моделі показують, що зимостійкі зразки, в цілому, мають більш короткий період колосіння-дозрівання; вони більш високорослі, схильні до вилягання, до борошнистої роси, з більш розлогим кущем, з нежорсткими довгими і вузькими листовими пластинками, високою масою зерна з колосу і рослини, невеликим числом колосків і зерен у колосі. Більшість виявлених тенденцій уже відомі селекціонерам на підставі їхнього багаторічного досвіду. Те, що ці зв'язки вдалося виявити на досить обмеженому матеріалі за нетривалий

термін можна віднести до переваг статусметричного підходу.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЗИМОСТІЙКИХ СОРТІВ

ЗА Селекційно-цінними ОЗНАКами

Тривалість вегетаційного періоду. Протягом трьох років незимостійкі зразки озимої пшениці мали коротший вегетаційний період, ніж зимостійкі.

За тривалістю міжфазних періодів сходи-колосіння і сходи-дозрівання незимостійкі зразки достовірно перевершували групу зимостійких тільки в 1993/94 році (табл. 4)

Таблиця 4

Характеристика груп зимостійкості озимої пшениці по вегетаційному

і міжфазних періодах (1992-1995 р.)

Показник | Рік | Зимостійкі | Незимостійкі | 1-Р

x | sx | s | V, % | min-max | x | sx | s | V, % | min-max

Період сходи-колосін-ня, дні | 1992/93

1993/94

1994/95 | 240,6

242,1

252,2 | 0,6

0,4

0,2 | 4,6

4,8

3,0 | 1,9

2,0

1,2 | 234-253

233-254

245-250 | 240,5

245,0

252,4 | 0,7

0,5

0,3 | 5,9

7,2

3,6 | 2,4

2,9

1,4 | 229-253

233-263

246-261 | 0,411

0,000

0,360

Період колосіння-доз-рівання, дні | 1992/93

1993/94

1994/95 | 50,5

48,6

36,9 | 0,4

0,2

0,1 | 3,6

2,7

1,9 | 7,2

5,6

5,2 | 44-62

42-56

31-41 | 51,8

50,6

37,7 | 0,6

0,3

0,2 | 4,9

4,3

2,3 | 9,5

8,5

6,0 | 28,5-60

40-67

33-44 | 0,040

0,000

0,001

Період сходи-дозрі-вання, дні | 1992/93

1993/94

1994/95 | 291,1

290,7

289,3 | 0,5

0,2

0,2 | 4,2

3,1

2,9 | 1,4

1,1

1,0 | 286-303

282-301

283-296 | 292,8

295,1

289,9 | 0,5

0,3

03 | 4,8

4,6

3,6 | 1,6

1,6

1,1 | 286-301

285-313

282-297 | 0,175

0,000

0,073

За роки вивчення у зимостійких зразків пшениці спостерігалися значні коливання тривалості вегетаційного періоду: 240-252 днів. У 1992/93 р. вираження цієї ознаки на рівні скоростиглого стандарту Донская полукарликовая (286 днів) відмічено у 16 зразків: Тарасовская 29, Саратовская 90, Северодонская, Северодонская 12, Ростовчанка 2 (Росія), Харківська 81 (Україна), Karl, Thunderbird, Victory, Wrangler (США) і ін. У 1994 р. через літню посуху 52 зразки завершили вегетацію раніш стандарту (292 дня). Такі зразки як Северодонская, Северодонская 12, Северодонская 5, Спартанка 21, Краснодарская 39, Тарасовская 87 (Росія), Миронівська 29, Одеська 16хОдеська напівкарликова (Україна), Redland, Rawhide 3, Karl, TAM-107, TAM-105, TAM-108, Wrangler (США) виявилися скоростиглішими стандарту на 4-6 днів. У 1994/95 р. зразків, що достигали раніше стандарту не виявлено.

Серед скоростиглих зразків найбільш продуктивними були TAM-108, TAM-105, Sierra, TAM-107, Thunderbird (США), Тарасовская 87, Скифянка, Саратовская 90 (Росія).

В умовах Устимівської дослідної станції найбільш чітка диференціація колекційних зразків за скоростиглістю спостерігається у фазі колосіння. Зимостійкі сорти Ростовчанка 2 (Росія), Karl, TAM-105, TAM-107, Wrangler, Sierra, Thunderbird (США) протягом трьох років колосилися одночасно зі стандартом Донская полукарликовая. Вони становлять особливу цінність для селекції озимої пшениці на скоростиглість в умовах Лісостепу України.

У 1993/94 р. між зимостійкістю колекційних зразків озимої пшениці і тривалістю періодів сходи-дозрівання, сходи-колосіння і колосіння-дозрівання коефіцієнти кореляції склали, відповідно r=-0,46+0,02, r= -0,21+0,01 і r=-0,27+0,011. Встановлено, що пізньостиглі зимостійкі зразки більш високорослі.

Висота рослин і стійкість до вилягання. Зимостійкі зразки озимої м'якої пшениці протягом трьох років достовірно перевищували групу незимостійких по висоті рослин і довжині міжвузлів. У середньому за три роки висота зимостійких зразків склала 96,9 см, незимостійких - 83,7 см. У 1993/94 р. відзначений тісний зв'язок висоти рослин з рівнем їх зимостійкості (r=0,61+0,03). Серед зимостійких зразків найменшу довжину стебла (менше 87 см) мали Adder, Sierra, Victory, Karl, Wrangler, Thunderbird, 51, TAM-107, TAM-108 (США), TAW 51.34208/86 (Германія), Viktorija (Югославія), Скифянка, Ростовчанка 2, Спартанка 21 (Росія). Встановлено, що оптимальною висотою рослин, при якій не знижується зернова продуктивність у зимостійких зразків пшениці, є 81-95 см, що підтверджується роботами інших авторів. Ця група рослин виявилася також і найчисельнішою (рисунок).

Рисунок. Розподіл зимостійких зразків озимої пшениці за висотою рослин і масі

зерна з одиниці площі ( 1992-1995 р.)

У 1994/95 році від вилягання сильніше постраждали зимостійкі зразки. Найстійкішими зразками серед них виявилися сорти Скифянка (Росія) і TAW 51.34208/86 (Германія). До невилягаючих сортів при пізньому посіві ввійшли Инна, УСХИ 293, Ростовчанка 2 (Росія), TAW 51.34208/86 (Германія) (два перших - високорослі). Високою стійкістю до вилягання (бал 7-8) відрізнялися також зразки Еритроспермум 104/83, Миронівська 61 (Україна), Волгодар, Заря, Северодонская 12, Льговская 110 (Росія), Koda, Lanca (Польща).

Виявлено незначний негативний зв'язок стійкості до вилягання з висотою рослини (r=-0,19+0,09). У більшій мірі стійкість до вилягання залежала від довжини другого знизу міжвузля (коефіцієнт кореляції між наведеними показниками склав r=-0,33+0,09).

Серед зимостійких зразків озимої пшениці сприятливим поєднанням короткостебловості, стійкості до вилягання і високої продуктивності відрізнялися сорти Adder, Sierra, TAM-107, Karl (США), Спартанка 21 (Росія),TAW 51.34208/86 (Германія).

Стійкість до бурої іржі. По стійкості до бурої іржі в 1992/93 і 1994/95 р. розходжень

між зимостійкими і незимостійкими зразками озимої пшениці не виявлено. У 1993/94 році сильніше уражалися зимостійкі зразки. В умовах 1992/93 і 1993/94 р. бура іржа максимального розвитку досягла незадовго до дозрівання. Сорти з більш коротким міжфазним періодом сходи-колосіння встигли більше "уникнути" цієї хвороби. Коефіцієнт кореляції між стійкістю до бурої іржі і періодом сходи-колосіння відповідно по цих роках склав r=-0,30+0,12 і r=-0,50+0,09. У 1994/95 р. до періоду дозрівання 71,6 % зимостійких зразків мали слабку і середню стійкість до бурої іржі (бал 1-5). Стандарт Донская полукарликовая в цей рік мав бал стійкості 5. Високу стійкість (бал 7-8) мали сорти TAM-107, TAM-108 (США), TAW 51.34208/86 (Германія), Докучаевская юбилейная (Росія), Харківська 159 (Україна).

Стійкість до борошнистої роси. Протягом трьох років зимостійкі зразки озимої пшениці в більшій мірі уражалися борошнистою росою в порівнянні з незимостійкими. В умовах 1994/95 р. виділися такі сорти і лінії (бал стійкості 7-9) як TAM-107 (США), Безенчукская 380, Ростовчанка 2, Инна, Заря, Докучаевская юбилейная (Росія), Одеська 16хОдеська напівкарликова, Харківська 159 (Україна).

Велику цінність для селекції мають зимостійкі зразки, що володіють комплексною стійкістю до борошнистої роси і бурої іржі. Це - TAM-107, Adder (США), Одеська 16хОдеська напівкарликова, Харківська 159 (Україна), Докучаєвская юбилейная, Альбидум 11, Волгодар, Северная заря, Ояшинская (Росія), Поліська 70 (Україна), Koda, Lanca (Польща). У 1992/93 р. борошниста роса і бура іржа сильніше ушкоджували рослини озимої пшениці більш ранніх термінів сівби.

Між зимостійкістю і стійкістю зразків озимої пшениці до борошнистої роси і бурої іржі в 1993/94 р. виявлений негативний зв'язок (відповідно r=-0,29+0,01 і r=-0,34+0,01).

Продуктивна кущистість. За роки досліджень зимостійкі зразки озимої пшениці поступались по величині загальної кущистості незимостійким зразкам.

У зимостійких зразків виявлена негативна кореляція слабкої і середньої сили між кущистістю і такими елементами продуктивності як довжина колосу, число колосків у колосі, число зерен у колосі, маса зерна з головного колоса, маса 1000 зерен. Позитивний зв'язок спостерігався між кущистістю і масою зерна з рослини. Серед зимостійких зразків пшениці високу продуктивну кущистість (5-9 стебел) формували сорти TAM-105, Redland, Sierra, Thunderbird, Rawhide 3, Adder (США), Северная заря, Волгодар, Альбидум 114, Спартанка 21, Льговская 167, Саратовская 90 (Росія), Еритроспермум 104/83 (Україна).

Довжина колоса і число колосків у колосі. Серед зимостійких сортів довжину колоса понад 10 см мали Альбидум 114, Ульяновка, Льговская 167, Инна, Заря, Ояшинская, Горьковчанка, Прибайкальская (Росія), Комсомольская 56 (Казахстан), Криста (Латвія), Ферругінеум 1239, Поліська 70 (Україна) (у стандарту - 8,5 см). Числом колосків у колосі (більше 20) виділилися сорти Ферругінеум 1239, Еритроспермум 104/83 (Україна), Koda, Lanca (Польща), Vakka (Фінляндія), Альбидум 11, Альбидум 114, Ульяновка, Льговская 167, Северодонская 12 (Росія).

Озерненість і продуктивність колоса, крупність зерна. Найбільш озерненим колосом (більш 45) серед зимостійких зразків вирізнялись сорти Eka (Естонія), Vakka (Фінляндія), Koda, Lanca (Польща), Rawhide 3 (США), Поліська 70 (Україна), Безенчукская 380, Волгодар (Росія). Озерненість стандарту Донская полукарликовая по роках склала 39,7, 52,5 і 34,5. Коефіцієнт кореляції між числом зерен у колосі і зимостійкістю склав -0,22+0,01. За озерненістю незимостійкі зразки достовірно перевершували групу зимостійких.

Маса зерна з головного колосу в стандартного сорту Донская полукарликовая склала відповідно по роках 1,93, 2,18 і 1,51 г. Щорічно наближались до стандарту чи перевищували його такі зимостійкі зразки як Поліська 70 (Україна), Льговская 167, Тарасовская 29, Тарасовская 87, Мёшинская, Омская озимая, Северная заря (Росія), Комсомольская 75 (Казахстан). Поєднували високу продуктивну кущистість і високу масу зерна з колоса такі зимостійкі сорти як Волгодар, Северная заря, Фактор (Росія), Еритроспермум 104/83 (Україна).

Необхідно відзначити зимостійкі сорти, що мають масу 1000 зерен у середньому за три роки 46-52 г (у стандарту - 43,1 г). Це - Северодонская, Заря, Ростовчанка 2, Лютесценс 105, Тарасовская 29, Льговская 167, Инна, Тарасовская 87 Саратовская 90 (Росія), TAM-107 (США), TAW 51.34208/86 (Германія). Між зимостійкістю і масою 1000 зерен у 1993/94 році відзначений слабкий позитивний зв'язок ( r=0,24+0,01).

Врожай зерна з одиниці площі. В роки з м'якими зимами різниці між зимостійкими і незимостійкими зразками озимої пшениці по масі зерна з 1 м2 не було.

Сприятливі умови вегетації пшениці 1992/93 р. сприяли виявленню потенційного рівня зернової продуктивності в зимостійких зразків. У цей рік 15 сортів мали врожайність понад 1000 г/м2 (у стандарту Альбатрос одеський - 841,7 г/м2). Кращі з них - Sierra, Redland, Thunderbird, TAM-108, TAM-105, Adder (США), Стремнина (Росія). У 1994/95 році відзначене різке зниження продуктивності, однак такі сорти як TAM-105, TAM-107, Victory (США), Волгодар, Скифянка (Росія) були врожайнішими за стандарт.

По врожайності та інших селекційно-цінних показниках виділилися такі зимостійкі сорти озимої пшениці, як Redland, TAM-108, TAM-105, Sierra, TAM-107, Victory, Siouxland 89, Cody (США), Волгодаp, Стремнина (Росія), Еритроспермум 104/83 (Україна) та ін.

У дослідах 1992/93 і 1994/95 р. з різними термінами посіву найменшу амплітуду коливань врожайності показали такі зимостійкі сорти озимої пшениці: Одеська 16, Ферругінеум 1239, Еритроспермум 104/83 (Україна),