CЕЛЕКЦІЙНО-ГЕНЕТИЧНИЙ ІНСТИТУТ – НАЦІОНАЛЬНИЙ ЦЕНТР

НАСІННЄЗНАВСТВА ТА СОРТОВИВЧЕННЯ

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

НАРГАН ТЕТЯНА ПАВЛІВНА

УДК: 633.111:631.527:632.983.1

ВПЛИВ ТРИВАЛОСТІ ВЕГЕТАЦІЙНОГО ПЕРІОДУ НА ГОСПОДАРСЬКО КОРИСНІ ОЗНАКИ СОРТІВ І ЛІНІЙ ОЗИМОЇ М’ЯКОЇ ПШЕНИЦІ

НА ПІВДНІ УКРАЇНИ

06.01.05 – селекція рослин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Одеса – 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Селекційно-генетичному інституті – Національному центрі

насіннєзнавства та сортовивчення.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор,

академік УААН

Лифенко Савелій Пилипович, Селекційно-

генетичний інститут – Національний

центр насіннєзнавства та сортовивчення,

завідувач лабораторії селекції інтенсивних

сортів пшениці

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

Орлюк Анатолій Павлович, Інститут землеробства

південного регіону УААН, завідувач відділу селекції

кандидат сільськогосподарських наук

Кіріяк Олена Юхимівна, Одеський державний

аграрний університет Мінагрополітики України,

доцент кафедри селекції, генетики і захисту рослин

Провідна установа: Миронівський інститут пшениці ім. В.М.Ремесла УААН (с. Центральне)

Захист відбудеться “27” січня 2006 р. о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.363.01 при Селекційно-генетичному інституті – Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення за адресою 65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Селекційно-генетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення УААН за адресою:

65036, м. Одеса, Овідіопольська дорога, 3.

Автореферат розісланий “23” грудня 2005 р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради Січкар В.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасні сорти озимої м’якої пшениці мають високий біологічний потенціал урожайності до 110ц/га, але у виробничих умовах він реалізується лише на 50%. До недоборів урожаю призводить невідповідність адаптивного потенціалу сорту умовам його вирощування. Тому при створенні нових сортів важливо не тільки збільшити потенціал продуктивності, але й підвищити екологічну пластичність.

Тривалість вегетаційного періоду та окремих фаз онтогенезу мають вирішальне значення для реалізації адаптивного потенціалу. Більшість сортів півдня України належить до ранньостиглої та середньоранньої груп тому, що в цій зоні вони найбільш продуктивні, але в окремі роки вони поступаються середньостиглим. Це призводить до нестабільності врожаїв у залежності від умов року.

Важливим фактором для стабілізації виробництва зерна пшениці є використання адаптованих до екологічних та агротехнічних умов сортів, у яких добре проявляються основні елементи продуктивності. При створенні сортів для різних зон важливо враховувати оптимальну тривалість етапів розвитку, закономірність їх успадкування при гібридизації та кореляційний зв’язок цих етапів з господарсько корисними ознаками.

Поглиблене вивчення зв’язку окремих етапів розвитку з господарсько корисними ознаками є актуальним питанням при створенні високоадаптивних сортів для різних зон вирощування.

Зв’язок з науковими програмами. Робота виконувалась у відповідності з тематикою досліджень лабораторії селекції інтенсивних сортів пшениці Селекційно-генетичного інституту УААН за завданням державної науково-технічної програми “НТП Зернові і олійні культури” Міністерства України у справах науки і технологій (реєстраційний №03.04-МВ/37-96); завданням лабораторії 03.02 “Створити і передати на державне сортовипробування якісно нові сорти озимої пшениці, добре пристосовані до умов вирощування, стійкі щодо екологічних умов, що несприятливо склалися, особливо шкідливих захворювань, з високою технологічністю” (реєстраційний № 0194U035124), а також “Розробити генетичні та фізіолого-біохімічні основи підвищення продуктивності сільськогосподарських культур та їх стійкості до хвороб і екстремальних факторів навколишнього середовища” (державний реєстраційний № 0101U001462).

Мета і завдання досліджень. Метою даної роботи було дослідження залежності тривалості вегетаційного періоду від окремих етапів онтогенезу та її впливу на формування господарсько корисних властивостей у сортів і ліній озимої м’якої пшениці; визначення ефективності доборів на різних етапах селекції за ознакою тривалість періоду вегетації в залежності від мінливих агроекологічних умов вирощування популяцій; створення вихідного матеріалу для селекції на адаптивність.

Для досягнення поставленої мети вирішували наступні завдання:—

дослідити зв’язок між тривалістю вегетаційного періоду з екологічною пластичністю, а також урожайністю та іншими господарсько корисними ознаками: технологічні властивості зерна, морозо-зимостійкість, стійкість до пошкодження шкідниками та до ураження найбільш розповсюдженими хворобами;—

вивчити основні закономірності успадкування тривалості вегетаційного періоду при схрещуванні різних генотипів озимої пшениці: ярі ? озимі та озимі ? озимі;—

дослідити результативність добору ліній за тривалістю окремих етапів онтогенезу на різних фонах вирощування гібридних популяцій;—

визначити залежність тривалості вегетаційного періоду від рівнів потреби в яровизації та фотоперіодичної чутливості, а також реакції на температурний фактор у різні фази онтогенезу;—

створити цінні лінії з оптимальним співвідношенням окремих фаз розвитку та загальної тривалості вегетаційного періоду для селекції озимої м’якої пшениці.

Об’єкт дослідження – залежність прояву господарсько корисних ознак та адаптивного потенціалу у різних генотипів озимої м’якої пшениці від особливостей їх онтогенетичного розвитку та тривалості вегетаційного періоду.

Предмет дослідження – сорти, гібриди F2–5 озимої м’якої пшениці, отримані від схрещування еколого-географічних віддалених форм, а також лінії з різною тривалістю окремих фаз онтогенезу.

Методи дослідження: Польові та лабораторно-польові досліди проводили за методикою держсортовипробування. Фенологічні спостереження, аналіз структури врожаю та визначення інших господарсько корисних ознак здійснювали з урахуванням впливу погодних та агротехнічних чинників. Лабораторний метод застосовували для визначення технолого-біохімічних показників якості зерна. Математично-статистичний – для визначення результативності доборів (критерій Ст’юдента); взаємозв’язки між показниками визначали за допомогою кореляційного аналізу, для перевірки достовірності отриманих результатів використовували статистичний аналіз за загальноприйнятою методикою.

Наукова новизна отриманих результатів. Наукова новизна отриманих результатів полягає у вивченні мінливості тривалості вегетаційного періоду та його окремих фаз розвитку.

Установлено, що зміни тривалості періоду вегетації в процесі селекції відбулися за рахунок скорочення та більшої варіабільності періодів відновлення весняної вегетації – вихід у трубку (ВВВ-ВТ), та вихід у трубку – колосіння (ВУТ-К).

Визначено результативність добору на різних етапах селекції (F2-4) за ознакою тривалість періоду сходи – колосіння (С-К) в залежності від типу схрещування та умов року добору.

Показано, що тривалість вегетаційного періоду та окремих його фаз має значний вплив на рівень господарсько цінних ознак (стійкість до ураження бурою іржею, борошнистою росою, фузаріозом, морозо-зимостійкість, якість зерна та елементи продуктивності).

Уперше експериментально підтверджено необхідність диференційованого підходу до розгляду етапів весняно-літньої вегетації озимої м’якої пшениці.

Розроблено модель сортотипу для селекційних програм на збільшення адаптивного потенціалу та отримання стабільних урожаїв пшениці на півдні

України.

Практичне значення одержаних результатів. На основі виявлених закономірностей темпів весняно-літнього розвитку розроблені та обґрунтовані практичні рекомендації для використання їх в селекційному процесі при доборі за ознакою тривалість вегетаційного періоду. На основі досліджень особливостей проходження окремих етапів розвитку в залежності від часу відновлення весняної вегетації та погодних умов року для півдня України розроблена модель сорту з оптимальними темпами розвитку на окремих етапах онтогенезу.

Виділені і рекомендовані для використання в селекції лінії із більш сприятливими темпами розвитку для підвищення адаптивного потенціалу. У співавторстві створені та передані на державне сортовипробування два сорти Багряна (заявка №04007016 від 26.02.2004р.)та Запорука (заявка №04007018 від 2.03.2004р.).

Особистий внесок здобувача. Дисертантка особисто приймала участь у розробці програми досліджень, проведенні інформаційного пошуку, виконанні польових та лабораторно-польових досліджень, установленні закономірності зв’язку між змінами в тривалості окремих етапів онтогенезу та господарсько цінними ознаками в озимої пшениці. Дисертанткою проведений аналіз і обробка одержаних результатів (з використанням персонального комп’ютера), написаний та оформлений текст дисертації. Авторство в матеріалах, опублікованих у співавторстві, складає 35-70%.

За допомогою наукового керівника академіка УААН, д.с.г.н., проф. Лифенка С.П. визначені основні завдання досліджень та методи їх вирішення.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були апробовані на Всесоюзній науково-технічній конференції молодих учених “Современные проблемы генетики и селекции сельскохозяйственных растений” (Одесса, 22-26 апреля 1991г.); на міжнародній конференції молодих вчених “Genetics and molecular biology” (Lviv, 20-22 of Аpril, 2000у.) – одержаний диплом “За кращу усну доповідь”; на міжнародній науково-виробничій конференції “Стан та перспективи кормовиробництва на сучасному етапі” (Одеса, 23-26 травня 2000р.); на міжнародній науково-практичній конференції “Проблемы производства продукции растениеводства и пути их решения” (Горки, 7-9 июня 2000г); на міжнародній конференції молодих учених “Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений” (Харьков, 2-7 июля 2001г.); на міжнародній конференції “Адаптивна селекція рослин: теорія і практика” (Харків, 11-14 листопада 2002р.).

Публікації. Результати дисертаційної роботи були викладені у 12 наукових публікаціях, у тому числі в 6 статтях, із яких чотири опубліковані в наукових фахових виданнях, одна в закордонному виданні, 6 праць – тези доповідей наукових конференцій.

Об’єм та структура дисертації. Дисертація на правах рукопису викладенна на 231 сторінках комп’ютерного тексту, включає вступ, п’ять розділів (огляд літератури; умови, матеріал та методика проведення дослідів; три експериментальних розділи), висновки, практичні рекомендації, список літератури та додатки. Дисертація містить 36 таблиць, 11 рисунків, 28 додатків і 328 джерел літератури, в т.ч. 53 іноземною мовою (крім російської).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

ІСТОРІЯ ВИВЧЕННЯ ПРИРОДИ ТРИВАЛОСТІ ВЕГЕТАЦІЙНОГО ПЕРІОДУ ТА ЙОГО ЗВ'ЯЗОК З ГОСПОДАРСЬКО КОРИСНИМИ ОЗНАКАМИ СОРТІВ (огляд літератури)

У розділі подається аналіз літературних джерел, який свідчить, що питання про природу росту та розвитку рослин виникло давно. Фахівці різних наукових галузей проводили і проводять дослідження, що розкривають особливості онтогенетичного розвитку рослин, які мають безпосередній вплив на формування врожайності та якість зерна. Але лише незначна кількість робіт розкриває залежність продуктивності та якості зерна від окремих етапів весняно-літнього розвитку озимої м’якої пшениці. І зовсім мало робіт, які висвітлюють результативність доборів за ознакою тривалість вегетаційного періоду, хоча всебічний розгляд цього питання є дуже важливим для створення добре адаптованих сортів з високим потенціалом урожайності та якістю зерна.

УМОВИ І МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Польові досліди були проведені в 1989-1992 та 1998-2002 роках у сівозміні Селекційно-генетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення УААН (м.Одеса) та в спеціальній сівозміні лабораторії селекції інтенсивних сортів пшениці на експериментальній базі “Дачна” Біляївського району Одеської області. Ґрунтово-кліматичні та метеорологічні умови цієї зони типові для південних Степів України.

Сума активних температур досягає 3400°С, середня багаторічна кількість опадів – 390мм, взимку погода не стійка з частими голоморозами та відлигами, влітку бувають не рідко суховії з вологістю повітря менше 30% та високою температурою – до +35°С. Мінливі погодні умови кінця зими та весни в значній мірі впливають на час відновлення весняної вегетації (ЧВВВ).

Погодні умови в роки проведення досліджень за нестабільністю факторів були типовими для зони. Це дало змогу більш повно оцінити сорти і лінії щодо темпів розвитку, а також сприяло більш детальному вивченню спрямованості та результативності доборів за тривалістю вегетаційного періоду. Таким чином, погодні умови в роки проведення досліджень сприяли отриманню об’єктивних висновків.

У досліди було залучено районовані та перспективні сорти селекції СГІ та інших установ України і СНД, гібриди від різних типів схрещувань (ярий ? озимий; озимий ? озимий). Сорти та селекційні лінії були різноманітними не тільки за ознакою тривалість періоду, але й за потребою в яровизації та чутливістю до фотоперіоду. Для дослідження питання зміни тривалості вегетаційного періоду сортів у процесі селекції за методикою конкурсного сортовипробування був проведений дослід “Історія сортозміни”.

Сорти та гібридні популяції висівали з нормою 4,5 млн. схожого насіння на гектар сівалкою ССФК-7, облікова площа ділянок 5; 10 та 25м2, повторність п’ятиразова. Гібридні популяції для доборів висівали широкорядно. Для зрошення використовували дощувальну машину ДДА-100МА, зрошувальна норма складала: вологозарядкові поливи – 1200; вегетаційні (2-4) – 300-500м3/га. Фенологічні спостереження (визначення дат початку фаз: вихід у трубку, колосіння, молочна, воскова та повна стиглість), облік і оцінки проводили за методичними рекомендаціями ВІР (Л,1977). Ступінь пошкодження прихованостебловими шкідниками оцінювали за п’ятибальною шкалою. Ураження рослин бурою іржею, борошнистою росою та фузаріозом колосу визначали за інтегрованою 9-бальною системою, яка затверджена для проведення досліджень за координаційними планами РЕВ (Прага, 1988).

Результативність добору за ознакою тривалості вегетаційного періоду визначали в дослідах з гібридними популяціями F2 та на сестринських лініях F3-4, посіяних в різні строки: 25 вересня, 25 січня, 13 лютого (не яровизованим насінням) та 10 травня (висадка яровизованими проростками).

Яровизаційну потребу визначали шляхом дробної яровизації за методикою Д.О.Долгушина (1935). Визначення чутливості до фотоперіоду здійснювали у фітотроні.

Вплив ЧВВВ на тривалість фаз розвитку досліджували на сортах: Одеська 51, Обрій, Ювілейна 75, Одеська 132, Дарунок. Для цього із загального посіву в полі перед початком відновлення вегетації відбирали моноліти з рослинами, які переносили до камер штучного клімату з режимом: тривалість освітлення 12 годин, температура 0°С. Після 10 та 20 денної витримки їх висаджували у відкритий ґрунт. Як контроль використовували рослини, висаджені в день відновлення вегетації з таких самих монолітів, але які не витримувались у фітотроні.

Аналіз елементів продуктивності здійснювали за методикою держсортовипробування. Морозостійкість рослин визначали за методом В.Я. Юр’єва (1950). Якість зерна – методом седиментації у відділі генетичних основ селекції СГІ.

Експериментальні дані оброблювали методами дисперсійного, кореляційного та варіаційного аналізу за Б.О. Доспеховим (1985), П.Ф. Рокіцким (1973) та Є.А. Барашковою (1973). Статистична обробка дослідних даних здійснювалась у обчислювальному центрі СГІ, на персональному комп’ютері за допомогою пакету програм Excel, AGROBASE, а також методик, що покладені на комп’ютерні програми співробітником інституту О.М. Хохловим.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Вплив рівнів потреби в яровизації та чутливості до фотоперіоду на швидкість проходження окремих етапів розвитку озимої м’якої пшениці

Проведений дослід щодо визначення тривалості яровизаційної потреби у сортів з різною скоростиглістю показав, що всі досліджені сорти спроможні формувати генеративні органи після 50 діб яровизації. Мінімальна потреба в яровизації (20-30 діб) притаманна скоростиглим сортам Зірка та Обрій; середня (31-40) – середньораннім: Одеська напівкарликова, Лан, Одеська 51; більш тривала (40-49) – середньопізнім сортам: Кавказ, Одеська 16, Одом. Шляхом порівнювання тривалості окремих етапів онтогенезу у різних груп стиглості при різних експозиціях яровизації встановлено, що збільшення тривалості періоду вегетації відбувається за рахунок уповільненого розвитку в період від висадки до колосіння. Тривалість фази розвитку від висадки до виходу у трубку збільшилась на 16.0-28.5 доби, а від виходу у трубку до колосіння (ВТ-К) зменшилась на 6.0-16.0 діб в залежності від сорту. У меншій мірі відбулися зміни в тривалості періоду формуван-ня та наливу зернівки. Дослідження при оптимальних строках сівби в полі показало, що практично одночасно наступає IV етап онтогенезу в сортів з однаковою яровизаційною потребою (табл.1).

Таблиця 1

Дати початку фенологічних фаз онтогенезу для груп сортів з різною потребою в яровизації

Сорти | Потреба в яровизації,

діб | Дати

вихід у трубку | колосіння | воскова стиглість

1* | 2* | 1 | 2 | 1 | 2

Зірка | < 31 | 13.04 | 20.04 | 16.05 | 20.05 | 30.06 | 30.06

Обрій | 15.04 | 21.04 | 19.05 | 22.05 | 2.07 | 2.07

Одеська 51 | 31 -40 | 19.04 | 23.04 | 22.05 | 24.05 | 3.07 | 3.07

Одеська н/к | 17.04 | 24.04 | 20.05 | 24.05 | 1.07 | 2.07

Лан | 16.04 | 25.04 | 23.05 | 24.05 | 6.07 | 3.07

Одом | 41 – 50 | 22.04 | 26.04 | 21.05 | 22.05 | 4.07 | 4.07

Кавказ | 22.04 | 28.04 | 24.05 | 24.05 | 6.07 | 9.07

Одеська 16 | 23.04 | 29.04 | 28.05 | 25.05 | 6.07 | 5.07

Примітки: 1* – 1990-1991 рр.; 2* – 1991-1992 рр.

Залежність часу настання фази розвитку від тривалості яровизації спостерігалась в обидва роки досліджень (1991-1992). Відмінність метеорологічних умов квітня-травня першого та другого років викликала фенотипове варіювання дат колосіння та повної стиглості в межах однієї групи. Однак, крім особливостей яровизаційного процесу на тривалість вегетації впливають інші генетично контрольовані фізіологічні процеси. Нівелювавши дію яровизаційної потреби у вище згаданих сортів, ми дослідили їх за ступенем фотоперіодичної чутливості (ФПЧ). Досліди показали, що всі вони є фотоперіодично чутливі, але ступінь чутливості у них різний. Так, Одеська 16, Кавказ виявили сильну чутливість, Лан та Одом помірну, решта сортів слабку ФПЧ. Зміни тривалостей періодів утворення та формування зернівки не показали прямої залежності від ФПЧ, хоча спостерігалась деяка тенденція збільшення періоду у сильно та помірно чутливих сортозразків. Аналіз елементів структури врожаю рослин, які вирощували при різній тривалості освітлення, показав як позитивну, так і негативну залежність ознак продуктивності від режиму освітлення. Оптимальними режимами виявилися більш близькі до природних умов вирощування 12 та 16 часовий день. Мінімальне (28%) зменшення врожаю на короткому дні (8 годин) спостерігалось у скоростиглого сорту Зірка.

Чітко проявилися зміни темпів розвитку під впливом часу відновлення весняної вегетації в спеціальному досліді з штучною затримкою ЧВВВ. Скорочення тривалості весняно-літнього розвитку при затримці ЧВВВ було у всіх сортів незалежно від групи стиглості. Прискорення процесу розвитку відбувалося здебільшого через скорочення періоду ЧВВВ-ВТ. Період ВТ-К скоротився на 0,7-14,5%, а К-ПС – на 3,0-10,7%. Більш детальне вивчення змін у період формування та наливу зернівки показало, що фаза розвитку МС-ПС скорочується на 11-28%. Саме тому на півдні України у сортів з більш тривалими періодами розвитку зростає вірогідність зниження врожаю через посухи та суховії, які спостерігаються саме в цей період розвитку озимої м’якої пшениці (рис.1).

Рисунок 1. Залежність урожайності від строків відновлення весняної

вегетації у сортів з різною тривалістю вегетації

Дослідження, проведені на 23 сортах та 160 селекційних лініях, показали, що різні умови, які створюються агротехнічними чинниками (попередники чорний пар та горох; богара та зрошення) суттєво не впливають на тривалість періоду ЧВВВ-ВТ, але наступні періоди змінюються значно більше. В першу чергу вплив цих умов залежить від генетичних особливостей сортів і ліній.

Господарсько корисні ознаки генотипів озимої м’якої пшениці різних груп стиглості

Досліди на сортах різних етапів селекції від Кримки та Кооператорки до сучасних, переданих на держсортовипробування, свідчать про скорочення вегетаційного періоду як генетичної ознаки в процесі сортозмін (табл. 2).

Установлено, що після залучення до схрещувань ярих сортів іншорайонного походження як донорів короткостебловості відбулися значні зміни в тривалості окремих періодів розвитку нових наших сортів. Насамперед, прискорився ранньовесняний розвиток рослин, що сприяло зміщенню наступних етапів онтогенезу на більш ранні за календарем строки із сприятливішими погодними умовами. Щодо співвідношення тривалості окремих періодів весняно-літнього розвитку, то вони теж зазнали значних змін. Збільшилась їх мінливість в залежності від умов року. Тривалість періоду ЧВВВ–ВТ та ВТ–К мала більшу мінливість ніж періоди формування та наливу зернівки.

Дослідження зв’язків урожайності з тривалістю окремих етапів розвитку показало різний ступінь залежності (табл. 3). Така закономірність не однакова у різні роки вирощування, а корелятивні зв’язки між тривалістю окремих фаз розвитку і врожайністю у різних генотипів дуже мінливі. Таке явище можна пояснити двома причинами. По-перше, у різні роки не однаково “вписуються” в конкретні погодні умови сорти і лінії залежно від тривалості їх фаз розвитку. По-друге, різні генотипи мають не однакові механізми компенсації елементів продуктивності. Наприклад, деякі сорти і лінії при зменшенні кущистості значно збільшують крупність зерна. В залежності від дії факторів середовища відбувається рангова зміна за врожаєм між групами стиглості. У зв’язку з цим щорічно у кожному господарстві потрібно висівати 2-3 сорти з різною реакцією на погодні чинники за тривалістю окремих фаз розвитку.

Таблиця 2

Тривалість періодів онтогенезу сортів різних сортозмін у різні роки, (діб)

Сорти | Рік району-вання | Тривалість періодів

ЧВВВ-Т | Т-К | К-С | С-ВС | ЧВВВ-Т | Т-К | К-С | С-ВС

1991 рік | 1992 рік

Кримка | 1929 | 41.0 | 30.0 | 40.0 | 288.0 | 44.0 | 27.0 | 42.0 | 290.0

Кооператорка | 1929 | 41.0 | 30.3 | 41.3 | 289.6 | 45.0 | 26.3 | 43.3 | 291.6

Одеська 16 | 1952 | 39.0 | 33.0 | 39.3 | 288.3 | 42.0 | 27.3 | 41.3 | 287.6

Безоста 1 | 1959 | 40.0 | 30.3 | 40.6 | 287.9 | 43.7 | 24.7 | 40.0 | 285.4

Одеська 51 | 1969 | 34.0 | 33.0 | 42.3 | 286.3 | 38.0 | 30.7 | 40.0 | 285.7

Обрій | 1983 | 30.0 | 34.0 | 41.7 | 282.7 | 35.0 | 31.0 | 41.0 | 284.0

Альбатрос од. | 1990 | 35.7 | 30.7 | 45.0 | 288.7 | 38.0 | 32.3 | 41.0 | 288.3

НІР0.05 | 0.8 | 0.3 | 0.5 | 0.5 | 0.9 | 0.5 | 0.2 | 0.5

2001 рік | 2002 рік

Одеська 51 | 1969 | 31.3 | 36.0 | 46.0 | 287.3 | 51.3 | 44.0 | 49.0 | 269.3

Обрій | 1983 | 24.3 | 36.8 | 46.0 | 282.3 | 43.3 | 40.8 | 40.0 | 264.0

Альбатрос од. | 1990 | 27.0 | 34.8 | 49.0 | 284.8 | 48.0 | 47.0 | 38.0 | 264.0

Ніконія | 1995 | 29.9 | 33.8 | 50.0 | 286.0 | 48.3 | 46.8 | 42.0 | 266.0

Куяльник | 1999 | 29.8 | 32.3 | 49.3 | 285.3 | 49.0 | 45.0 | 40.0 | 265.0

НІР0.05 | 0.5 | 0.5 | 0.6 | 0.5 | 0.6 | 0.5 | 0.3 | 0.5

Так, формам з тривалим періодом ЧВВВ-ВТ була притаманна збільшена загальна кущистість, ніж формам з прискореними темпами розвитку в цю фазу (r = 0,30 – 0,74*). Щодо продуктивної кущистості, то спостерігалась тенденція до її збільшення у форм з тривалим періодом ранньовесняного розвитку. Тривалість періоду ЧВВВ-ВТ мало пов’язана з кількістю колосків у колосі (r = 0.15–0.32). Залежність продуктивності від тривалості періоду наливу зерна була більшою у форм ранньостиглої групи (r = 0.33–0.72*), а серед генотипів із тривалим періодом від колосіння до воскової стиглості частіше спостерігалося зниження врожаю. Кількість зерен з рослини – ознака дуже варіабільна в групі з середнім показником періоду К-С (V = 12.8–25.7%). У генотипів із мінімальною тривалістю періоду К-С зменшувалась маса 1000 зерен. Кількість зерен, що зав’язувалась у 3 та 4 квітках колоска була більшою у форм ранньостиглої та середньоранньої груп. Така ж закономірність у формуванні врожаю спостерігалась у всіх інших дослідах – вплив попередника та зрошення.

Таблиця 3

Мінливість урожайності від тривалості періоду вегетації та його окремих етапів у різних груп стиглості сортів і ліній пшениці

Група стиглості | Період розвитку | Тривалість, діб | V, % | Урожайність, ц/га

1991 рік

Рання | ЧВВВ-ВТ | 30.0 | 10.0 | 58.5±1.5

ВТ-К | 32.4 | 7.6

К-С | 42.5 | 2.5

Середня | ЧВВВ-ВТ | 31.5 | 9.8 | 60.2 ± 3.1

ВТ-К | 33.4 | 7.8

К-С | 44.5 | 5.1

Пізня | ЧВВВ-ВТ | 32.6 | 7.8 | 57.5 ± 0.8

ВТ-К | 34.1 | 7.6

К-С | 43.7 | 5.3

2001 рік

Рання | ЧВВВ-ВТ | 29.8 | 5.8 | 62.8 ± 0.9

ВТ-К | 34.5 | 4.5

К-С | 47.6 | 4.3

Середня | ЧВВВ-ВТ | 29.4 | 7.4 | 58.5 ± 1.0

ВТ-К | 36.5 | 6.6

К-С | 49.1 | 3.6

Пізня | ЧВВВ-ВТ | 29.6 | 6.0 | 61.4 ± 0.8

ВТ-К | 35.7 | 6.1

К-С | 48.0 | 3.4

Технологічні якості зерна. На показник седиментації усіх груп стиглості значний вплив мають умови року вирощування (V = 6.5–17.8%). Виявлена помірна залежність показника седиментації від тривалості фази наливу зернівки (r = 0.45±0.15). “Сила” борошна у всі роки досліджень була більшою у форм з раннім колосінням. У них також була менша варіабільність цього показника в порівнянні із більш пізніми генотипами. На півдні України максимальна якість зерна притаманна формам з раннім колосінням та з середнім або середньотривалим періодом К-С.

Зв’язок морозо-зимостійкості з особливостями онтогенезу. На основі польових оцінок установлено, що у форм з тривалою яровизаційною потребою зимостійкість була вищою в усіх групах стиглості (рання – 3.9±0.12; середня – 4.1±0.16; пізня – 4.2±0.15 бала), а у форм із короткою та звичайною потребою ця оцінка не перевищувала 3.7±0.03. Відмічена тенденція до підвищення зимостійкості у гібридів, якщо одна з їх батьківських форм походила із іншого регіону, де зимостійкість сортів вірогідно залежить від їх фізіолого-біохімічних особливостей, які не притаманні сортам селекції нашої зони. Такі схрещування здійснювалися з метою отримання позитивних трансгресій. Дослідження характеру впливу температурних коливань протягом зими на морозостійкість показало, що сорти і лінії по-різному реагують на них. Цю особливість слід враховувати при підборі пар для схрещувань з метою створення сортів більш стійких до негативного впливу відлиг.

Зв’язок особливостей онтогенезу із стійкістю до захворювань та ушкоджень прихованостебловими шкідниками. Роки досліджень розрізнялись за проявом ураження бурою листовою іржею, борошнистою росою та фузаріозом колосу. Дослідження стійкості озимої пшениці до ураження збудником бурої іржі показали існування чіткої залежності ступеня ураженості від групи стиглості. У роки з ранньою появою збудника хвороби та при подальшому зростанню інфекційного навантаження спостерігалась пряма залежність. При збільшенні тривалості періодів підвищується ступінь ураження, який у груп ранньо-, середньо- та пізньостиглих форм дорівнювався: на початку формування зернівки – 5.2; 13.4 та 23.3% (НІР0.05 = 2.2%); в фазу наливу зернівки: 11.2; 28.8 та 39.4% (НІР0.05 = 3.5%); та при молочновосковій стиглості 21.3; 45.7 та 52.1% (НІР0.05 = 5.3%). Тип ушкодження не змінювався під впливом тривалості періоду вегетації. В дослідах виявлені генотипи з помірним та тривалим періодом формування зернівки, у яких площа під кривою розвитку хвороби не перевищувала 100см2.

Ступінь враження борошнистою росою в значній мірі залежав від агротехнічних умов вирощування. Максимальне накопичення інфекції в усіх групах стиглості спостерігалось в умовах зрошення, але залежність між ступенем ураження та тривалістю періоду ВТ-К була незначною (r = -0.35). В умовах суходолу ступінь стійкості до борошнистої роси у різних груп складав: у ранньостиглій – 6.1±0.18; середньостиглій – 5.1±0.25; пізньостиглій – 4.4±0.22 балів. Більшість стійких форм повільно накопичували інфекцію на початковому етапі росту та мали незначне зниження її на етапі формування зернівки, що сприяло зменшенню інтенсивності ушкодження.

Стійкість до збудника фузаріозу колосу залежить від погодних умов та попередника. Не існує залежності ступеня ураженості та толерантності від тривалості періоду сходи–колосіння. Розвиток патогену здебільшого залежить від часу достигання (r = 0.55) та тривалості періоду К-ВС (r = 0.43). Ступінь стійкості на 80% був генетично детермінованим і лише на 20% спостерігалось варіювання в залежності від тривалості періоду росту та формування зернівки.

Не існує залежності ступеня осіннього ушкодження приховано стебловими шкідниками залежно від тривалості вегетаційного періоду сортів і ліній. У весняний період генотипи з раннім виходом у трубку ушкоджуються менше.

Результативність добору генотипів за ознакою тривалості вегетаційного періоду та його окремих етапів

Від генетичних особливостей компонентів схрещувань, інтенсивності та спрямованості добору в першу чергу залежить ефективність селекції. Метою наших досліджень було вивчення основних закономірностей, які потрібно враховувати при доборі форм із передбаченою тривалістю вегетації. Дослідження ефективності доборів на різних етапах селекційного процесу показали, що добір за ознакою тривалість періоду сходи-колосіння (ПС-К) серед генотипів F2 невисока. Так, якщо загальна різниця в рік добору між виділеними групами стиглості складала три доби, то в наступному поколінні вона скоротилась до 0.8 доби. Причиною цього є значна гетерозиготність (14.4–42.2%). Подальша оцінка виділених гетерозиготних форм показала зменшення їх питомої ваги (2.0–10.2%) в наступному поколінні, а також і те, що 90% форм, які залишились у гетерозиготному стані, належали до ранньостиглої групи. Розподіл ліній (добори із F3), які перейшли у гомозиготний стан у F4, також підтвердив домінування менш тривалих фаз розвитку. Так, 52.5% склали форми з мінімальною тривалістю періоду сходи-колосіння і лише 8.3% із максимальною.

Результативність доборів різних груп стиглості в окремих гібридних популяціях була високою (табл. 5).

Таблиця 5

Результативність доборів за ознакою тривалість періоду сходи-колосіння (критерії Ст’юдента при порівнянні ліній F3, отриманих на основі доборів в F2 )

Комбінації | Порівнювальні за тривалістю періоду групи

рання - середня | середня - пізня | пізня – рання

Миронівська 61 Ч Ольвія | 1.1 | 1.5—

Родіна ? Одеська н/к | 2.8** | 1.8 | 4.1**

Миронівська 61 ? Альбатрос од. | 2.7* | 1.1 | 4.2**

Куйбишевка ? Одом | 2,8** | 2.1* | 1.6

Саратовська ніва ? Обрій | 1.9 | 4.3** | 3.0**

Поліська 87 ? Одеська 120— | 1.3 | 0.5

Поліська 87 ? Обрій | 1.3 | 1.9 | 3.7**

Кінельська 4 ? Обрій | 1.3 | 2.6* | 3.8**

[(Hadmersleben 24538|76 Ч Промінь) ? Ольвія] ? Ювілейна 75 | 4.2** | 6.6** | 12.1**

*– достовірно при 0.05%; **– достовірно при 0.01%

Більша результативність добору спостерігалась на таких популяціях, де батьківські форми мали різне екологічне та географічне походження (Саратовська ніва ? Обрій; Кінельська 4 ? Обрій та інші).

Гібриди від реципрокних схрещувань не мали суттєвої різниці за характером успадкування

ознаки, але, якщо значна пізньостиглість була притаманна материнській формі, то серед нащадків F3 було більше (32%) пізньостиглих форм, ніж ранньостиглих (2.5%). При застосуванні методу насичуючих схрещувань (рекурентна батьківська форма – ранньостиглий сорт) можливе послаблення дії спадковості пізньостиглої материнської форми.

Дослідження ліній F4–5, отриманих на основі доборів у F3, показало середню генотипову мінливість. Групи, репрезентовані відповідними за скоростиглістю лініями, в рік доборів мали такі співвідношення: ранньостигла 40.1, середньорання 34.6, середня 18.9 та пізня 6,4%. В наступному поколінні ці співвідношення були такими: ранньостигла 13.4%, середньорання 39.4%, середня 40.8% та пізня 6,4%; а на третій рік зміни стали значно більшими: ранньостигла 6.3%, середньорання 65.8%, середня 21.4% та пізня 6,5%. Кількість ліній у групах змінювалась частково за рахунок фенотипового варіювання та зменшення кількості гомозигот в окремих лініях.

Дослідження з результативності добору за тривалістю періоду С-К із застосуванням різних строків сівби та умов яровизації (посів 20 вересня, 25 січня, 13 лютого та висадка яровизованих паростків 10 квітня) виявило, що добори більш результативні за умов тривалої штучної яровизації ?t = 2.19. Також збільшилась результативність добору ранньо- (?t = 3.1) та пізньостиглих (?t = 5.4) груп в комбінації Р?Р та подібних груп при схрещуванні С?С (?t = 4.3; Дt = 4.3) і С?СП (?t = 3.1; Дt = 2.6).

Результативність добору за ознакою тривалість ПС-К змінюється залежно від погодних умов року викощування (?t = 0.4–2.3*), а також від особливостей батьківських форм гібридів.

Характеристика нових сортів озимої м’якої пшениці.

Закономірності, виявлені в процесі проведених досліджень, були застосовані в практичній селекції при доборі із нащадків ліній з отриманим поєднанням тривалості періодів онтогенезу. Кращі лінії після їх детального випробування в наступних ланках селекційного процесу передані як нові сорти на державне сортовипробування.

Сорт Багряна – (Ольвія ? Одеська напівкарликова) ? Одеська 132; (заявка №04007016 від 26.02.2004р.), автори Лифенко С.П., Єриняк М.І., Федченко В.П., Нарган Т.П., Роденко Г.А., Брединська Н.С., Дорофеєва З.Д. Сорт ранньостиглий, відрізняється від стандарту – Одеської 162 короткою (1-2 доби) тривалістю фази ЧВВВ-К, та більш тривалим (1-3 доби) періодом К-ВС. Сорт з високою адаптивністю, про що свідчать незначні коливання врожаю за роки досліджень 72.5 – 82.4ц/га з перевагою в 5.4-7.8ц/га над показником стандарта.

Сорт Запорука – Одеська 130 ? 0деська 161, (заявка №04007018 від 2.03.2004р.), автори Лифенко С.П., Єриняк М.І., Федченко В.П., Нарган Т.П., та інші. Середньоранній, подібний до стандарту Альбатрос одеський за тривалістю вегетаційного періоду, але з більш варіабільними періодами ВУТ-К та К-ВС. Урожайність за роки досліджень була в межах 51.2-71.8ц/га, що на 11.3-6.8ц/га вище, ніж у Альбатроса од.

ВИСНОВКИ

У процесі науково-методичної селекції озимої пшениці за семидесятирічний період відбулися зміни за комплексом господарсько корисних ознак (висота рослин, стійкість до вилягання та хвороб, урожайність тощо). Серед ознак сортів найбільших змін зазнали тривалість вегетаційного періоду та окремі етапи онтогенезу.

1. Сортовий склад озимої м’якої пшениці на півдні України змінився від середньопізніх до середньоранніх та скоростиглих. Сорти з найкоротшими та найбільш тривалими фазами розвитку у порівнянні з середньоранніми генотипами, лише в окремі роки виділялись високою врожайністю.

2. Зміна у тривалості вегетації у процесі сортозмін відбулася за рахунок скорочення періоду розвитку від часу відновлення весняної вегетації до виходу в трубку (ІІІ – IV етап онтогенезу) від 41 до 32 діб, а також через більшу варіабільность періоду від виходу в трубку до колосіння (IV – VIII етап онтогенезу).

3. Тривалість періодів відновлення весняної вегетації – вихід у трубку та вихід у трубку – колосіння знаходяться в зворотній залежності від часу відновлення вегетації. У зв’язку з цим оцінку ліній та добори за ознакою тривалість періоду вегетації доцільно проводити в різні роки з неоднаковими весняно-літніми умовами.

4. Погодні умови року впливають на результативність добору. У роки з раннім відновленням весняної вегетації та інтенсивним розвитком у період відновлення вегетації – вихід у трубку добори ефективніші на ранньостиглість ?t =3.3**, а в рік з тривалим періодом до виходу у трубку кращі результати досягаються при доборі більш пізньостиглих форм ?t =4.5**.

5. Співвідношення між сортами та лініями за часом дозрівання змінюється при вирощуванні їх у різні роки, різниця склада 1–5 діб. На темпи розвитку впливають погодні умови зимівлі та час відновлення весняної вегетації, але найбільші зміни виникають під впливом екстремальних погодних чинників весняно-літнього періоду вегетації.

6. Процес яровизації незалежно від його тривалості до початку весняної вегетації закінчується у всіх генотипів, що заважає здійснювати добори за цією ознакою. При застосуванні штучної яровизації і весняного висаджування рослин добори більш результативні. Найбільш чіткий розподіл генотипів при розщепленні гібридів спостерігається у групах схрещувань: ранньостиглий ? ранньостиглий; середньостиглий ? середньостиглий та середньостиглий ? середньопізній.

7. Зимостійкість сортів і селекційних ліній знаходиться в прямій залежності від яровизаційної потреби. Більшість ліній гібридного походження з високою морозостійкістю належали до середньостиглої або пізньостиглої груп (58-72%). В процесі гібридизації скоростиглі морозо-зимостійкі генотипи виникають дуже рідко (до 6.2%).

Трансгресивні за ознакою морозо-зимостійкі генотипи зустрічаються серед гомозиготних ліній гібридного походження від схрещувань батьківських форм різного еколого-географічного походження, але одна з яких повинна бути добре адаптованою до місцевих умов зимівлі. Генотипи, отримані за такою схемою схрещувань, більш стабільно зберігають стійкість протягом зими і менш чутливі до відлиг.

8. Тривалість вегетаційного періоду та його окремих фаз має значний вплив на ступінь ураження рослин бурою іржею, борошнистою росою та фузаріозом колосу. У генотипів із скороченими фазами розвитку шкодочинність хвороби зменшується (інтенсивність ураження бурою іржею в ранньостиглій групі склада 21.3%, а в пізньостиглій – 52.1%; стійкість до борошнистої роси 7.2 та 5.1, а до фузаріозу колосу 7.9 та 6.8 бали). Залежність фізіологічного типу ураження бурою іржею від групи стиглості незначна. Існує прямий зв'язок ступеня ураження з часом колосіння та тривалістю періоду від колосіння до стиглості.

9. Ступінь ранньоосіннього пошкодження озимої пшениці злаковими мухами не пов’язаний із скоростиглістю сортів та іншими особливостями онтогенезу. Ранньовесняне ушкодження залежить від строку осінньої сівби та тривалості періоду від часу відновлення весняної вегетації до виходу в трубку. Рослини пізньоосіннього строку сівби рано навесні пошкоджуються більше.

10. Добір зразків із заданою тривалістю вегетаційного періоду слід починати з F2, але через домінування скорочених стадій розвитку та високу частоту зустрічаємості (до 42.2%) гетерозигот необхідно повторювати оцінку та добір у наступних поколіннях.

11. Технологічні властивості зерна сортів та селекційних ліній мало залежать від тривалості вегетаційного періоду. Однак в роки, коли екстремальні фактори посухи суттєво впливають на процеси наливу зерна, якість його змінюється в значній мірі в тій групі стиглості, на час наливу зерна якої приходиться дія посухи. Посуха, в більшості випадків, призводить до підвищення показника седиментації. Але, дуже сильна посуха призводить до зниження показника “сила” борошна. Це відбувається через погіршення фізичних властивостей клейковини.

12. Сорти, що створюються для умов півдня України, повинні належати до ранньої та середньоранньої груп стиглості