Фенология и биометрические показатели сортов и образцов озимой мягкой пшеницы в коллекционном питомнике

Введение

В связи с ростом численности населения мира спрос на продукцию пшеницы постоянно увеличивается. Согласно прогнозам международной организации ФАО, к 2050 году потребление продукции пшеницы может возрасти на 60% по сравнению с текущим уровнем. Засуха является одним из основных абиотических стрессовых факторов, ограничивающих производство пшеницы во всём мире. Тепловой стресс влияет на морфологические параметры растений, такие как площадь листьев, рост побегов и корней, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на физиологических процессах, включая фотосинтез, дыхание и водный режим. Создание засухоустойчивых сортов пшеницы рассматривается как один из наиболее эффективных и основных методов борьбы с глобальным потеплением.

В соответствии с Указом Президента Республики Узбекистан Ш. М. Мирзиёева от 23 октября 2019 года № ПФ-5853 «О Стратегии развития сельского хозяйства Республики Узбекистан на 2020–2030 годы» была утверждена данная стратегия. В рамках её реализации определён ряд задач, включая поддержку производителей сельскохозяйственной продукции и рациональное использование земельных ресурсов, обеспечение эффективной интеграции науки, образования и производства, а также переход сельскохозяйственных высших учебных заведений на самофинансирование, что направлено на развитие аграрного сектора Республики Узбекистан к 2030 году.

В реализации задач, определённых данными решениями и другими нормативно-правовыми актами, данные исследования в определённой степени служат научной основой.

Методы исследования

Фенологические наблюдения при проведении полевых опытов осуществлялись в соответствии с методическим пособием Научно-исследовательского института растениеводства (ВИР) (М., 1977). Математический анализ результатов полевых опытов проводился на основе методики Б. А. Доспехова (М., 1985).

Материалы исследования. В 2013–2014 годах в коллекционном питомнике мирового генофонда были высеяны 297 образцов озимой мягкой пшеницы различного географического происхождения, из которых для дальнейшего изучения было отобрано 20 высокоурожайных образцов. Все сорта и образцы высевались в одинаковые сроки, а фенологические наблюдения проводились по следующим фазам: всходы, кущение, трубкование, колошение, цветение и созревание. Также оценивались такие показатели, как количество растений на 1 м², зимостойкость и устойчивость к болезням. Посев 297 образцов озимой мягкой пшеницы осуществлялся 14 ноября 2013 года с нормой 250 всхожих семян на 1 м² в соответствии с методикой. После каждых 20 образцов в качестве стандарта по раннеспелости использовался сорт Чиллаки, а по продуктивности – сорт Уманка.

Результаты исследования

Согласно полученным данным, период всходов у сортов пшеницы пришёлся на 14 ноября и в среднем составил 23–28 дней после посева. Этот показатель свидетельствует о высокой полевой всхожести изученных сортов.

По раннему всходу стандартный сорт Чиллаки дал всходы на 10-й день, а сорт Уманка – на 9-й день. При этом у большинства изученных образцов отмечалось более позднее появление всходов по сравнению со стандартами. Установлено, что образцы WLR-00-64, 8635830-32 и MZZIBWSN-63 всходили одновременно с сортом Уманка. Наиболее поздние всходы, с разницей в 4 дня, были отмечены у образцов WAT-MR-2001-1405 и 10thEYTRR-06, у которых всходы появились 28 ноября.

Таблица 1

Результаты фенологических наблюдений отобранных сортов и образцов озимой мягкой пшеницы (2013–2014 гг.)

Таблица 2

Биометрические показатели отобранных сортов и образцов озимой мягкой пшеницы (2013–2014 гг.)

Согласно фенологическим наблюдениям, фаза кущения в основном приходилась на вторую половину марта (15–24 марта), стадия трубкования – на конец апреля – начало мая. Колошение наблюдалось в начале мая, цветение – также в начале мая. Фазы созревания в зависимости от сорта варьировали, при этом полное созревание приходилось на конец мая – начало июня.

Фаза кущения у изученных сортов и образцов в основном проходила во второй половине марта. В опыте стандартный сорт Чиллаки вступал в кущение наиболее рано – 17 марта, тогда как сорт Уманка достигал полной фазы кущения в среднем 21 апреля. Среди изученных образцов линии 8635830-32 и Gr-1-208 вступали в кущение 14 марта, что показало положительный результат по сравнению со стандартными сортами, с разницей в 3–7 дней. Образцы KS82W409/SPNN, WACB-00-14 и WPD-00-27 также показали более раннее кущение по сравнению со стандартами – на 2–6 дней раньше. В целом большинство образцов показали положительные результаты относительно стандартных сортов, при этом отмечено сокращение периода перехода от всходов к фазе кущения.

Фаза трубкования у изученных сортов и образцов приходилась на третью декаду апреля, при этом раннее завершение этой фазы (75%) отмечено у образцов MZZIBWSN-63, MZZIBWSN-19, MZZIBWSN-186 и KS82W409/SPNN. Данные образцы на 1 день раньше по сравнению с сортом Чиллаки и на 10 дней раньше по сравнению с сортом Уманка вступили в данную фазу. При сравнении между собой установлено, что различия между образцами составляли до 6 дней.

Сорт Чиллаки достиг фазы колошения (75%) 1 мая 2014 года, а сорт Уманка – 6 мая 2014 года. Отобранные образцы MZZIBWSN-142, 8635830-32 и WACB-00-14 вступили в фазу колошения одновременно с сортом Чиллаки, при этом на 5 дней раньше сорта Уманка (75%). Однако при внутригрупповом сравнении установлено, что указанные образцы также колосились раньше, чем сорт Уманка.

Период вегетации от всходов до полной спелости у отобранных сортов и образцов составил от 188 до 201 дня. У образца KN-3880 продолжительность вегетационного периода составила 189 дней, что на 1 день больше по сравнению с сортом Чиллаки и на 10 дней меньше по сравнению с сортом Уманка.

В ходе проведённых исследований по отобранным сортам и образцам, в соответствии с методикой, проводились отборы снопов и биометрический анализ. Согласно результатам анализа, высота растений варьировала от 65,1 см до 101,5 см. У стандартного сорта Чиллаки высота растений составила 87,2 см, у сорта Уманка – 94,7 см. При этом у большинства отобранных образцов отмечено превышение показателей высоты растений по сравнению со стандартными сортами.

Средняя длина колоса у изученных образцов варьировала от 6,6 см до 13,7 см. У стандартного сорта Чиллаки она составила 8,7 см, у сорта Уманка – 8,9 см. У образца MZZIBWSN-142 отмечено максимальное значение – 13,7 см, у образцов KN-3884 (An-3) и WAT-MR-2001-1405 – по 10,3 см, у образца KS82W409/SPNN – 9,7 см, у KN-3880 (Хамкор) – 9,2 см, что свидетельствует о положительных результатах по сравнению со стандартными сортами.

При анализе числа колосков в одном колосе установлено, что у сорта Чиллаки этот показатель составил 19,3 шт., у сорта Уманка – 17,8 шт. В большинстве изученных образцов количество колосков в одном колосе было ниже, чем у стандартных сортов, однако у образцов KN-3880 (Хамкор), KN-3884 (An-3) и MZZIBWSN-142 отмечены более высокие показатели по сравнению со стандартами.

Результаты эксперимента показывают, что у образцов с относительно меньшей длиной колоса наблюдается более высокое количество колосков в одном колосе, что свидетельствует об обратной зависимости между этими признаками.

Полученные результаты по числу зерен в одном колосе показали, что у стандартного сорта Чиллаки этот показатель составил 38,7 зерна, а у сорта Уманка – 42,3 зерна.

Среди изученных образцов наиболее высокие показатели были отмечены у MZZIBWSN-142 (44,8 зерна), MZZIBWSN-63 (45,6 зерна), MZZIBWSN-186 (44,3 зерна), WPD-00-27 (46,5 зерна) и Uz001133 (46,1 зерна), что на 6,0 зерен превышает показатели стандартных сортов.

Лабораторный анализ продуктивности показал, что средняя масса зерна одного колоса у сорта Уманка составила 1,7 г. У отобранных образцов, в частности у MZZIBWSN-63, масса зерна достигала 2,2 г, а у образцов MZZIBWSN-142, KN-3880 (Хамкор), KN-3884 (An-3), Gr-1-208, 10thEYTRR-06 и WLR-00-64 – около 1,9 г, что на 0,2–0,4 г выше по сравнению со стандартом.

Продуктивность зерновых колосовых культур также характеризуется массой 1000 зерен сортов и образцов. В ходе исследований были получены следующие данные по массе 1000 зерен у отобранных образцов.

Положительные показатели по массе 1000 зерен были отмечены у образцов MZZIBWSN-63, Gr-1-208 и WLR-00-64, у которых данный показатель составил 48,0 г, что на 6 г выше по сравнению со стандартным сортом Чиллаки и на 13 г выше по сравнению со стандартным сортом Уманка. У образца 10thEYTRR-06 масса 1000 зерен составила 44,0 г, у WAT-MR-2001-1405 – 46,0 г, у MZZIBWSN-142 – 42,0 г, у MZZIBWSN-236 – 43,0 г, у KN-3884 (An-3) – 42,0 г. Наивысший показатель был отмечен у образца KN-3880 (Хамкор), который составил 41,5 г, также показав положительные результаты.

Согласно данным по количеству продуктивных колосьев на 1 м², у стандартного сорта Чиллаки этот показатель составил 407 шт., у сорта Уманка – 420 шт. Более высокие показатели по сравнению со стандартами были отмечены у образцов KN-3880 (Хамкор) – 427 шт., KN-3884 (An-3) – 443 шт. и 8635830-32 – 430 шт.

По урожайности у изученных сортов и образцов показатели варьировали от 44,5 ц/га до 81,1 ц/га, при этом разница между минимальными и максимальными значениями составила 36,6 ц/га. У стандартного сорта Чиллаки урожайность составила 69,1 ц/га, у сорта Уманка – 62,1 ц/га. Наиболее высокие показатели зерновой урожайности были отмечены у образца KN-3880 (Хамкор) – 81,1 ц/га и у образца KN-3884 (An-3) – 84,1 ц/га, что на 12 ц/га выше по сравнению со стандартным сортом Чиллаки.

Заключение

1. Средняя длина колоса у изученных образцов составила: у MZZIBWSN-142 – 13,7 см, у KN-3884 (An-3) и WAT-MR-2001-1405 – по 10,3 см, у KS82W409/SPNN – 9,7 см, у KN-3880 (Xamkor) – 9,2 см, что свидетельствует о положительных результатах по сравнению со стандартными сортами.
2. По урожайности наивысшие показатели зерновой продуктивности были получены у образца KN-3880 (Xamkor) – 81,1 ц/га и у образца KN-3884 (An-3) – 84,1 ц/га, что на 12 ц/га выше по сравнению со стандартным сортом Чиллаки.
3. Сопоставление полученных результатов показывает необходимость научно обоснованного создания и испытания в качестве сортов новых линий озимой мягкой пшеницы интенсивного типа – раннеспелых, среднеспелых и среднепоздних, обладающих устойчивостью к жаре и засухе в условиях глобального изменения климата в различных регионах Республики, а также высокой продуктивностью и улучшенными технологическими показателями качества зерна.