Особенности формирования урожайности образцов генофонда ячменя ярового в усло-виях восточной части лесостепи Украини

Авторы

  • В. А. Музафарова Институт растениеводства им В.Я. Юрьева НААН, Ukraine
  • В. К. Рябчун Институт растениеводства им В.Я. Юрьева НААН, Ukraine
  • І. А. Петухова Институт растениеводства им В.Я. Юрьева НААН, Ukraine
  • О. І. Падалка Институт растениеводства им В.Я. Юрьева НААН, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30835/2413-7510.2018.137291

Ключевые слова:

ячмень, генофонд, образец, урожайность, коэффициент вариации, гомеостатичность, стабильность

Аннотация

Цель и задачи исследования. Целью исследований было определение особенностей формирования урожайности образцов генофонда ячменя ярового в контрастных условиях 2010–2017 гг. и выделение источников по урожайности и стабильным ее проявлением в условиях Лесостепи Украины для использования в селекционном процессе.

Материал и методы. Исследование проведено в 2010−2017 гг. в лаборатории генетических ресурсов зерновых культур Института растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН. Исходным материалом были 298 образцов ячменя ярового из 20 стран мира. Предшественник – чистый пар. Агротехника – общепринятая для зоны Лесостепи Украины. Посев осуществляли в оптимальные для культуры сроки. Стандарт Взірець размещали через 20 номеров. Оценка коллекционных образцов проведена согласно общепринятым методическим указаниям. При определении гомеостатичности сортов использовали методику В.В. Хангильдина. Статистические показатели вычисляли по Б.А. Доспехову.

Обсуждение результатов. Погодные условия 2010−2017 гг. характеризовались контрастностью как за температурным режимом, так и по уровню влагообеспеченности, что позволило оценить влияние погодных условий на формирование урожайности современных сортов ячменя ярового.

Таким образом установлено, что самыми благоприятными для роста и развития были 2014 г. (урожайность на уровне 517,5 г/м2), 2016 г. (584,7 г/м2) и 2017 г. (593,5 г/м2). Гидротермические условия 2011 г. и 2013 г. характеризовались неравномерным осадками в течение вегетации культуры, преимущественно ливневого характера. Налив и созревание зерна ячменя происходило в условиях засухи на фоне высоких температур, что привело к существенному снижению урожайности, в 2011 г. составляла 276 г/м2, 2013 г. − 230,5 г/м2.

В результате изучения выделено образцы в 2011−2013 гг. с урожайностью на уровне 404,1−485,8 г/м2. Коэффициент вариации составил 7,7−31,6 % и гомеостатичность 239−417. Высоким уровнем урожайности и стабильным ее проявлением характеризовался образец Східний 485,8 г/м2, коэффициент вариации − V = 7,7%, гомеостатичность − Hom = 417. В условиях в 2012−2014 гг. лучшими оказались украинские образцы Баскак, Гермес, Сварожич, урожайность которых была в пределах от 572,6−621,7 г/м2, коэффициент вариации составил 23,8−27,7%, гомеостатичность 351−366. В течение 2014−2016 гг. с урожайностью 600,4−753,1 г/м2 выделены два украинских сорта −Подив, Хорс и два российских − Карат, Яромир. Образцы характеризовались формированием стабильно высокой урожайности − V = 24,7−31,3% и гомеостатичностью в пределах 345−441. В условиях 2015−2017 гг. лучшими оказались образцы с урожайностью от 565,3 г/м2 до 731,7 г/м2. Коэффициент вариации выделенных сортов составил V = 3,2−37,1%, Hom = 333−554. Это образцы Quench из Великобритании; Grace, Henrike, Scarlett – Германии; Gladys – Нидерландов; Бальзам, Авгур, МІП Мирний, МІП Сотник, Талісман Миронівський, МІП Салют – Украины; Фэст – Белоруси; Азык, Илек-16 – Казахстана; Шынар – Киргизии.

Вывод. Выделенные сорта формировали стабильный уровень урожайности по годам исследования независимо от колебаний погодных условий, то есть они являются гомеостатическими. Это свидетельствует о целесообразности использования этих образцов в селекционном процессе для повышения потенциала новых сортов, объединяющие в своем генотипе устойчивость к неблагоприятным условиям среды с формированием высокого уровня урожайности.

 

Библиографические ссылки

Iljin AV, Stepanova TI, Kalinin YuA. Spring barley breeding for adaptability. In: Breeding and seed production of field crops. Penza, 2001. P. 42–43;

Shevchenko SN, Bisharev AA. Results of spring barley breeding in Samara Research Institute of Agriculture. Izvestiia Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoi akademii nauk. 2015; 17(4-3): 592–595.

Usubaliev B. Barley genetic resources for Kyrgyz plant breeding. Alnarp, 2013. 38 p.

Storozhuk VV. Spring barley performance depending on cultivation technology in the Woodlands of Ukraine. [dissertation]. Kyiv, 2008.

Synytskyi MP. Agrotechnological bases of the performance formation by modern spring barley cultivars in the northern steppe of Ukraine. [dissertation]. Dnipropetrovsk, 2006.

Dawson IK, Russell J, Powell W, Steffenson B, William TB, Waugh R. Barley: a translational model for adaptation to climate change. New Phytologist Trust, 2015. P. 913–931.

Endresen DT, Street K, Mackay M, Bari A, De Pauw E. Predictive association between biotic stress traits and eco-geographic data for wheat and barley landraces. Crop Science. 2011; 51: 2036–2055.

Klink K, Wiersma JJ, Crawford CJ, Stuthman DD. Impacts of temperature and precipitation variability in the Northern Plains of the United States and Canada on the productivity of spring barley and oat. International Journal of Climatology. 2014; 34:2805–2818.

Schelling K, Born K, Weissteiner C, Kuhbauch W. Relationships between yield and quality parameters of malting barley (Hordeum vulgare L.) and phonological and meteorological data. J. Agron. CropSci. 2003; 189:113–122.

Candráková E, Macák M. Yield and grain quality of spring barley as affected by soil tillage method and fertilization. Research Journal of Agricultural Science. 2015; 47(1):45–50.

Křen J, Klem J, Svobodová I, Míša P, Neudert L. Yield and grain quality of spring barley as affected by biomass formation at early growth stages. Plant Soil and Environment. 2014; 60(5): 221–227.

Babych AO, Khimich VV, Poberezhna AA. Global production of grain of food and fodder crops. Proc. of the First All-Ukrainian (International) Conference«Fodder and Fodder Protein», 1994 Nov 16–17. Vinnytsia, 1994. P. 74–75.

Poberezhna AA, Khimich LP. Structure of food and fodder grain production in the USA. Proc. of the First All-Ukrainian (International) Conference«Fodder and Fodder Protein», 1994 Nov 16–17. Vinnytsia, 1994. P.136–137.

State Register of plant varieties for dissemination in Ukraine in 2018. Kyiv, 2018. P. 447.

Korchynskyi AA, Linchevskyi AA, Orliuk AP. Breeding-genetic principles of modeling wheat and barley varieties for adaptability to agro-ecological conditions of cultivation and cultivation technologies. Scientific developments and fulfillment of potential of 41 agricultural plants. Кyiv: Аgrarna dumka, 1999. С. 148–154.

BabanTO. Dynamics of the global barley production and the role of Ukraine in its supply. Naukovi pratsi PDAA. 2012; 1(2-5): 18–21.

Samoylenko OA. Influence of the spring barley ecotype on its yield capacity in the Left-Bank Forest-Steppe of Ukraine. Visnyk agrarnoyi nauky Prychornovorja. 2015; 3: 124–130.

Tadzhybaieva TL, Abugaliyeva AI. The general adaptability of barley. Trudy po prikladnoy botanike, genetike I selektsii. 2013; 171: 174–178.

Ermantraut ER, Popov SI. Evaluation of winter wheat varieties for susceptibility to cultivation conditions. Visnyk TsNZ APV Kharkivskoyi oblasti. 2014; 16: 60–67.

Eberhart SA, Rassel WA. Stability parametres for comparing varieties. Сrор Sсі. 1966; 6: 36–40.

Gyrka AD, SydorenkoY uYa, Iljenko OV, Gyrka TV. Fulfillment of the potential performance by modern spring barley varieties inder climate changes. Bulleten Instytutu silskogo gospodarstva stepovoyi zony. 2011; 40: 129–135.

Bomba MYa, Bomba Mi et al. Formation of spring barley yield in Ukraine. Zernovyie kultury. 2001; 2:22–24.

Lytvynenko MA, Rybalka OI. Status and prospects for the creation of new varieties and hybrids at research institutions of UAAS. Zernovi kultury. Nasinnytstvo. 2007; 1: 3–6.

Lukyanova MV. Results and prospects of use of the global gene pool in the breeding of intensive barley varieties. Proc. of the All-Union Scientific and Methodical Seminar of Breeders on the problem of the breeding of intensive cereals using starting material. Tashkent, 1982. P. 32–36.

Ullrich SE. Significance, adaptation, production, and trade of barley. In: Ullrich SE, ed. Barley: Production, Improvement, and Uses. Oxford: Wiley–Blackwell, 2011.P. 3–13.

Bakhteev FKh. Problems of barley ecology, phylogeny and breeding. Moscow-Leningrad, 1953. 218 p.

Orlov AA. Barley Hordeum L. Moscow: Selkhozgiz, 1936. 117 p.

Trofimovskaya AYa. Results and prospects of research into the global barley collection. Trudy po prikladnoy botanike, genetike I selektsii. 1969; 41(1): 78–86.

Medvedev AM, Artemov EYa. Results of studying new barley varieties in the transition zone of the Kuibyshev region. Izvestiya Kuibyshevskogo SKhI. 1971; 29(1): 39–45.

Lukyanova MV, Kozlenko LV, Emmerikh ED. Studies of correlations in barley. Trudy po prikladnoy botanike, genetike I selektsii. 1972; 48(2): 75–81.

Lukyanova MV. Variety potential of short-season barley forms. Trudy po prikladnoy botanike, genetike I selektsii. 1969; 39(3): 209–220.

Finley KW, Wilkinson GN. The analysis of adaption in a plant breeding programme. Aust. J. Agric. Res. 1943; 14:742–754.

Fettell N, Bowden P, McNee T, Border N. Barley growth & development. State of New South Wales through Department of Industry and Investment (Industry & Investment NSW), 2010. 82 p.

Allard RW, Bradshaw AD. Implications of genotype environmental interactions in applied plant breeding. Crop Sci. 1964; 4: 503–508.

Trnka M, Dubrovský M, Zdenek Ž. Climate change impacts and adaptation strategies in spring barley production in the Czech Republic. Climatic Change. 2004; 64: 227–255.

Genetic regularities in spring barley breeding. In: MR Kozachenko, editor. Kharkiv, 2016. 458 p.

Aastveit AH, Aastveit KH. Genetic variation of developmental stability in barley. Hereditas. 1984; 101: 155–170.

Mekonnohttp://ascidatabase.com/author.php?author=Bedasa&last=Mekonnon">n B. Selection of barley varieties for their yield potential at low rainfall area based on both quantitative and qualitative characters North West Tigray, Shire, Ethiopia. International Journal of Plant Breeding and Genetics. 2014; 8(4):205–213.

Andreev AA, Dracheva MK, Koriakin VV. Evaluation of initial material of spring barley for breeding in the North-Eastern Central Black Soil region. Vestnik Tambovskogo universiteta. 2016; 21(5): 1863–1866.

Sapega VA. Evaluation of spring barley varieties for yield capacity, environmental plasticity and adaptability. Agrarnaia Rossiya. 2018; 1: 3–8.

Shevchenko SN. Initial material and methods of its studying to create of spring barley varieties in the middle Volga region. Trudy po prikladnoy botanike, genetike I selektsii. 2009; 165: 68–71.

Seitkhaliiev LKh, Zotova LP. Performance of spring barley varieties in the climatic conditions of Northern Kazakhstan: Proc. of the Republican Scientific-Theoretical Conference «Seifullin’s Readings 13: Keeping Traditions Alive , Creating the Future», dedicated to the 60th anniversary of the Kazakh Agrictechnical University named after S. Seifullin. 2017; І(1): 174–178.

Hudzenko VM, Vasylkivskyi SP, Polishchuk TP. Performance and adaptability of the spring barley gene pool accessions in multi-year trials in the central forest-steppe of Ukraine. Henetychni resursy Roslyn. 2017; 20: 31–43.

Mareniuk OB. Breeding-genetic evaluation of starting material of spring barley on soils with increased acidity in the Right Bank Forest-Steppe. [dissertation]. Vinnytsia, 2015.

Surin NA, Liakhova NE. Barley breeding in Siberia. Novosibirsk, 1993. 291 p.

Kurkova IV, Kuznetsova AS. Analysis of the yield capacity of collection spring barley varieties in the Amur region. Dalnevostochnyi agrarnyi vestnik. 2017; 1(41): 16–22.

Gryb SI. The problem of the gene pool of plant resources. Vesnik Natsyonalnykh nauk Belarusi. 1996; 1: 56–59.

Matys IS, Loskutov IG. Genetic resources of oat, rye, barley. Trudy po prikladnoy botanike, genetike I selektsii. 2013; 171: 179–182.

Golova TG. Response of spring barley varieties to changes in cultivation conditions. Trudy po prikladnoy botanike, genetike I selektsii. 2009; 165: 95–99.

CMEA’s international classifier of the genus Hordeum L. Leningrad, 1983.52p.

Methods of breeding and evaluation of wheat and barley resistance to diseases in CMEA countries. Praha, 1988.321 p.

Methodical guidelines on diagnostics and methods of field evaluation of barley resistance to leaf spot pathogens. Leningrad-Pushkin, 1987.20 p.

Methodical guidelines for studying the global collection of barley and oat. In: VD Kobylianskiy, AYa Trofimovskaia, editors. Leningrad, 1981. 31p.

Khangildin VV, Litvineneko NA. Homeostaticity and adaptability of winter wheat varieties. Nauchno-tekhnicheskiy bulleten VSGI. 1981; 39: 8–14.

Dospekhov BA. Methods of field experience. Moscow: Аgropromizdat, 1985. 351 p.

Опубликован

2018-07-30

Выпуск

Раздел

МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ