doi: 10.15389/agrobiology.2021.3.450rus
УДК 633.11:631.52
Исследование проведено пpи финaнсовой поддеpжке Министерства сельского хозяйства Российской Федерации.
КРУПНОЗЕРНЫЙ СОРТ ПЫРЕЯ СИЗОГО (Thinopyrum intermedium) СОВА КАК АЛЬТЕРНАТИВА МНОГОЛЕТНЕЙ ПШЕНИЦЕ
В.П. ШAМAНИН1, A.И. МОPГУНОВ1, А.Н. АЙДАРОВ1, С.С. ШЕПЕЛЕВ1, А.С. ЧУРСИН1, И.В. ПОТОЦКAЯ1 ✉, О.Ф. ХАМОВА2, L.R. DEHAAN3
В последние десятилетия в связи с потеплением климата, экологическими угрозами и возрастанием энергоемкости зернового производства в качестве альтернативы однолетним сельскохозяйственным культурам предложено шире использовать многолетние культуры как более устойчивые к негативным биотическим и абиотическим факторам среды. Крупнозерный сорт пырея сизого Сова выведен в Омском ГАУ посредством массового отбора перезимовавших биотипов из популяции пырея сизого Thinopyrum intermedium (Host) Barkworth & D.R. Dewey, полученной из The Land Institute (Канзас, США), с последующим направленным переопылением и созданием новой зимостойкой популяции. В 2020 году сорт включен в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, для выращивания во всех регионах Российской Федерации. В настоящей работе впервые показано биологическое и хозяйственное значение крупнозерного сорта пырея сизого Сова в качестве альтернативы многолетней пшенице. Сорт Сова рекомендован для возделывания в течение четырех-шести лет на зерновые и кормовые цели, формирует высокобелковое зерно и сено хорошего качества. Цель исследования — оценить хозяйственно полезные признаки нового крупнозерного сорта пырея сизого Сова в условиях южной лесостепи Западной Сибири, а также определить корреляцию между компонентами колоса и высотой растения для повышения эффективности отбора на увеличение массы 1000 зерен. Исследования проводили на опытном поле Омского ГАУ в условиях южной лесостепи Западной Сибири в 2015-2019 годах. Материалом для исследований служили новый крупнозерный сорт пырея сизого Сова, сорт озимой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) Омская 4, сорта яровой мягкой пшеницы (T. aestivum L.) Элемент 22 и Памяти Азиева. Оценивали компоненты продуктивности у 100 колосьев пырея сизого: массу и длину колоса, число колосков и зерен в колосе, массу зерна с колоса и др. Рассчитывали массу 1000 зерен в колосе и коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза (Кхоз.) колоса. Определяли урожайность зерна и вегетативной массы. Анализировали корреляции между компонентами продуктивности и высотой растений. Изучали морфометрические параметры зерновки сорта Сова и яровой мягкой пшеницы Памяти Азиева (площадь, периметр, длина, ширина и циркулярность). Оценивали качество зерна и сена. У пырея сизого, озимой пшеницы сорта Омская 4 и яровой сорта Элемент 22 определяли длину, ширину, средний диаметр, объем, основную площадь, число корневых кончиков, суммарную длину корней. Оценивали биологическую активность ризосферы пырея сизого в сравнении с сортами озимой пшеницы Омская 4 и яровой мягкой пшеницы Элемент 22. В фазу кущения, после перезимовки и в фазу колошения отбирали пробы почвы для учета микроорганизмов. Установлено, что урожайность зерна, зеленой массы и сена у сорта Сова в течение трех лет репродукции возрастала с каждым годом и в среднем составила соответственно 9,2; 210,3 и 71,0 ц/га. Показатели качества зерна были высокими — 19,4 % белка и 36,3 % клейковины. Число зерен в колосе в среднем составляло более 50 шт., масса 1000 зерен — 9,7 г, Кхоз. колоса — 51 %. Длина корней у сорта Сова была в 6,9-9,8 раза больше, а площадь поверхности всех корней — в 8,0 раза больше, чем у озимой и яровой мягкой пшеницы. Суммарная численность агрономически важных групп микроорганизмов у сорта Сова оказалась выше в 2,2 раза, интенсивность процесса минерализации (по соотношению обилия микроорганизмов на крахмал-аммиачном и мясопептонном агаре) — на 58 % выше по сравнению с озимой пшеницей Омская 4. Интенсивность разложения целлюлозы была на 13,7 и 21,4 % выше, чем у сортов пшеницы. Изучение корреляционных связей между массой 1000 зерен, высотой растения и признаками продуктивности выявило целесообразность отбора более короткостебельных биотипов с меньшим числом колосков и зерен в главном колосе для дальнейшего увеличения крупности зерновки.
Ключевые слова: пырей сизый, яровая пшеница, озимая пшеница, селекция, многолетние культуры, сорт Сова, колос, хозяйственно ценные признаки, корреляция, урожайность, зерно, сено, качество зерна, корни, ризосферные микроорганизмы.
LARGE-GRAINED WHEATGRASS VARIETY SOVA (Thinopyrum intermedium) AS AN ALTERNATIVE TO PERENNIAL WHEAT
V.P. Shamanin1, A.I. Mоrgounоv1, A.N. Aydarov1, S.S. Shepelev1,
A.S. Chursin1, I.V. Pototskaya1 ✉, O.F. Khamova2, L.R. DeHaan3
For the last decades, due to climate warming, environmental threats, increasing of energy intensity of the grain production, wider usage of perennial cultures as an alternative to annual agricultural cultures, more resistant to negative biotic and abiotic environmental factors has been proposed. The large-grained wheatgrass variety Sova was created at Omsk State Agrarian University via mass selection of wintered biotypes from the population of Thinopyrum intermedium (Host) Barkworth & D.R. Dewey obtained from The Land Institute (Kansas, USA), with following targeted cross-pollination and creation of new winter-hardy population. In 2020, the variety was registered in the State register of breeding achievements approved for use for all regions of the Russian Federation. For the first time, the biological and economical significance of the large-grained wheatgrass variety Sova as an alternative to perennial wheat is presented in this work. The variety Sova of Thinopyrum intermedium is recommended for cultivation as grain and fodder crop during four-six years, the variety forms grain with high protein content and good quality hay. The goal of this research is evaluation of economically valuable traits of new large-grain wheatgrass variety Sova under conditions of southern forest-steppe of Western Siberia, as well as to determine the correlation of spike components with plant height for increasing of the selection efficiency and thousand kernel weight. The research was carried out in the experimental field of Omsk State Agrarian University under conditions of the southern forest-steppe of Western Siberia in 2015-2019. A new wheatgrass variety Sova(Thinopyrum intermedium), winter bread wheat (Triticum aestivum L.) cv. Omskaya 4, and spring bread wheat (T. aestivum L.) cvs. Element 22 and Pamyati Azieva were compared. The spike productivity traits of 100 spikes of wheatgrass, i.e., spike weight and length, number of spikelets and grains per spike, grain weight per spike, etc., were evaluated. The thousand kernel weight and spike harvest index were calculated. The grain yield and biomass were determined. The correlations of productivity components with plant height were analyzed. The grain morphometric parameters of variety Sova and spring bread wheat Pamyati Aziev (area, perimeter, length, width, and circularity) were compared. The grain and hay quality was evaluated. For wheatgrass (Thinopyrum intermedium), winter wheat variety Omskaya 4, and spring variety Element 22, the length, width, average diameter, volume, main area, number of root tips, and total root length were determined. The biological activity of the rhizosphere of Thinopyrum intermedium compared to winter wheat variety Omskaya 4, and spring bread wheat variety Element 22 was evaluated. The soil samples for accounting of microorganisms were taken in the shoots phase, after winter survival, and in the heading phase. It was found that grain yield, biomass, and hay of the variety Sova for three years of reproduction increased every year and averaged 9.2, 210.3, and 71.0 centner per hectare, respectively. Grain quality indicators were high, the 19.4 % protein and 36.3 % gluten content. The variety Sova has many grains per spike, on average more than 50, thousand kernel weight is 9.7 g, and spike harvest index is 51 %. The length of all roots of Thinopyrum intermedium was 6.9-9.8 times longer compared to that of winter and spring varieties. The total number of agronomically important groups of microorganisms was 2.2 times higher, the intensity of mineralization (abundance of microorganism on starch ammonia agar to meat peptone agar SAA/MPA) was 58 % higher than in winter wheat variety Omskaya 4. The rate of cellulose decomposition was 13.7 and 21.4 % higher than in winter and spring wheat varieties. According to the studying the correlations between thousand kernel weight, plant height, and productivity traits suggest that the selection of biotypes with shorter stem, fewer spikelets and grains per spike is appropriate for grain weight increasing.
Keywоrds: Thinopyrum intermedium, spring wheat, winter wheat, breeding, perennial cultures, Sova variety, spike, valuable traits, correlations, yield, grain, hay, grain quality, roots, rhizosphere microorganisms.
1ФГБОУ ВО Омский государственный |
Поступила в редакцию |
