РАСТЕНИЕВОДСТВО И СЕЛЕКЦИЯ

УДК 633.13

DOI: 10.31857/2500-2082/2023/2/18-22 EDN: QNFQAI

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОРТОИЗУЧЕНИЕ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ

В СЕВЕРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

Дмитрий Александрович Пырсиков

Николай Владимирович Глаз, кандидат сельскохозяйственных наук

Лидия Анатольевна Пуалаккайнан, кандидат сельскохозяйственных наук

Лариса Викторовна Уфимцева, кандидат биологических наук

ООО «Чебаркульская птица», г. Челябинск, Россия

E-mail:nii@chpt.ru

Аннотация. Исследования провели в условиях полевого опыта (2017-2022 годы) на полях отдела первичного семеноводства

комплекса растениеводства ООО «Чебаркульская птица». Цель работы - сравнительное экологическое изучение сортов

яровой мягкой пшеницы различных групп спелости для подбора сортимента, обеспечивающего максимальную стабильную

урожайность в биоклиматических условиях северной лесостепи Челябинской области. Сорта относятся к трем группам

спелости - среднеранняя, среднеспелая и среднепоздняя. В каждой из них мы выделили наиболее продуктивные сорта в срав-

нении со стандартным. По происхождению стандарты во всех группах местной селекции (ФГБНУ «Челябинский НИИСХ»),

сорт Екатерина выведен в ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, Ульяновская 105 - Ульяновском НИИСХ - филиале СамНЦ, Ура-

лосибирская - Омском АНЦ. Наиболее стабильными в годы изучения были сорта Челяба ранняя и Эритроспермум 59. Челяба

75 имеет более высокий показатель размаха урожайности, так как это интенсивный сорт, отзывающийся на улучшения

условий развития. Сильнее всего реагировал на изменение условий сорт Екатерина. У Ульяновской 105 и Уралосибирской -

средняя величина показателя. Стрессоустойчивыми оказались сорта Екатерина, Ульяновская 105 и Челяба 75. Сорта Улья-

новская 105, Эритроспермум 59 и Екатерина имеют генотип, наиболее соответствующий изменяющимся факторам среды.

При подсчете суммы рангов в каждой группе сортов выделились продуктивные и адаптивные к условиям произрастания:

Екатерина, Ульяновская 105 и Уралосибирская. По результатам исследований сорта Екатерина, Ульяновская 105 и Урало-

сибирская были выбраны для возделывания на полях комплекса растениеводства агрохолдинга. Элитные семена сортов реа-

лизуются сельхозтоваропроизводителям Челябинской области.

Ключевые слова: Челябинская область, пшеница, пластичность, стабильность, группа спелости, экологическое изучение

ECOLOGICAL VARIETIES RESEARCH OF SPRING WHEAT

IN NORTHERN FOREST STEPPE IN CHELYABINSK REGION

D.A. Pyrsikov

N.V. Glaz, PhD in Agricultural Sciences

L.A. Pualakkainan, PhD in Agricultural Sciences

L.V. Ufimtseva, PhD in Biological Sciences

Limited Liability Company “Chebarkulskaya Ptitsa”, Chelyabinsk, Russia

E-mail: nii@chpt.ru

Abstract. The studies were carried out in 2017-2022 in the field experiment on the fields of the primary seed production department

of the crop production complex of LLC “Chebarkulskaya Ptitsa”. The aim of the research was a comparative ecological study of varieties

of spring soft wheat of different maturity groups in order to select an assortment that provides the maximum stable yield in the bioclimatic

conditions of the northern forest-steppe of the Chelyabinsk region. The studied varieties of spring soft wheat belong to three groups

of maturity - medium-early, medium-ripening and medium-late. In each of these groups, we have identified the most productive varieties

in comparison with the standard variety. By origin, the standards are in all groups of the Chelyabinsk selection, the Ekaterina variety

was obtained by scientists from Yekaterinburg, Ulyanovskaya 105 is a variety of the Ulyanovsk selection, and Uralosibirskaya - of the

Omsk selection. The varieties Ekaterina, Ulyanovskaya 105 and Chelyaba 75 turned out to be the most stress-resistant. The varieties

Ulyanovskaya 105, Erythrospermum 59 and Yekaterina have a genotype that best corresponds to changing environmental factors. When

calculating the sum of ranks in each group of the studied varieties, the most productive and adaptive varieties to growing conditions

were identified: Ekaterina, Ulyanovskaya 105 and Uralosibirskaya. According to the results of the research, the varieties Ekaterina,

Ulyanovskaya 105 and Uralosibirskaya were selected for cultivation in the fields of the crop production complex of the agricultural

holding. Elite seeds of varieties are sold to agricultural producers of the Chelyabinsk region.

Keywords: Сhelyabinsk region, wheat, plasticity, stability, ripeness group, ecological study

В России возделывают разнообразные виды

тает в различных климатических широтах. Боль-

яровых зерновых культур. Ведущее место сре-

шинство ее посевных площадей находится в Рос-

ди них занимает пшеница - 25% общего вало-

сийской Федерации (южные регионы, Поволжье,

вого сбора зерна. Яровая пшеница - одна из

Южный Урал, Сибирь, Алтай).

наиболее древних и распространенных культур

Для роста производства зерна яровой пшеницы

в cельскохозяйственном производстве, произрас- необходимо использовать не только современные

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 2-2023

РАСТЕНИЕВОДСТВО И СЕЛЕКЦИЯ

технологии возделывания, но и сорта, отличающиеся

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

высоким потенциалом урожайности и устойчивости

к проявлениям неблагоприятных факторов в период

Изученные сорта яровой мягкой пшеницы от-

роста. Всего в идеальном сорте пшеницы, по мнению

носятся к трем группам спелости - среднеранняя,

Н.И. Вавилова, должны сочетаться около 50 основных

среднеспелая и среднепоздняя. В каждой из них мы

признаков. [4]

выделили наиболее продуктивные сорта по сравне-

Сельскохозяйственное производство опирается

нию со стандартным (табл. 2).

при выборе сортов на данные и рекомендации Го-

По происхождению стандарты во всех груп-

сударственной комиссии по охране и испытанию

пах местной селекции (ФГБНУ «Челябинский

селекционных достижений РФ. Испытание предла-

НИИСХ»), сорт Екатерина выведен в ФГБНУ

гаемых сортов в климатических условиях хозяйства

УрФАНИЦ УрО РАН), Ульяновская 105 - Улья-

позволяет определить наиболее адаптивные и ста-

новском НИИСХ - филиале СамНЦ, Уралоси-

бильные, обладающие пластичностью и менее ре-

бирская - Омском АНЦ.

агирующие на изменения условий произрастания.

Для определения пластичности и стабильности

[2, 3, 8-14]

сортов сельскохозяйственных культур мы исполь-

Задача селекционно-семеноводческого комплек-

зовали наиболее часто применяемые селекционера-

са «Чебаркульские семена», входящего в агрохолдинг

ми методики для характеристики новых сортов.

ООО «Чебаркульская птица», - производство элит-

Методика определения устойчивости сорта

ных семян различных видов сельскохозяйственных

к стрессовым условиям произрастания по разности

растений, в том числе яровой пшеницы.

между минимальной и максимальной урожайностя-

Цель работы - сравнительное экологическое из-

ми была предложена A.A. Rossielle, J. Hemblin. Для

учение сортов яровой мягкой пшеницы различных

характеристики сортов мы применили ее в изложе-

групп спелости, подбор сортимента для максималь-

нии А.А. Гончаренко (табл. 3). [5]

ной стабильной урожайности в биоклиматических

Наиболее стабильными в годы изучения были

условиях северной лесостепи Челябинской области.

сорта Челяба ранняя и Эритроспермум 59. Челяба 75

имеет более высокий показатель размаха урожайно-

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

сти, так как это интенсивный сорт, отзывающийся

на улучшения условий развития (по В.А. Зыкину).

Территория включает горно-лесную увлажненную,

[7] Сильнее всего реагирует на изменение условий

северную лесостепную умеренно увлажненную,

сорт Екатерина. У Ульяновской 105 и Уралосибирской

южную лесостепную и северную степную полуза-

средняя величина показателя.

сушливую, степную острозасушливую агрокли-

Стрессоустойчивость имеет отрицательное зна-

матические зоны. Погодные условия отличаются,

чение, поэтому признак лучше проявляется у сорта

особенно по продолжительности безморозного пе-

с наименьшим показателем по абсолютной величи-

риода и увлажненности. В связи с этим для каждой

не. Наиболее стрессоустойчивыми оказались Ека-

зоны необходимо подобрать сорта различных групп

терина, Ульяновская 105 и Челяба 75.

спелости, формирующие хорошую продуктивность,

а для южных районов - высокие показатели каче-

Таблица 1.

ства зерна. [1] Задача исследований - проверить

Агрохимическая характеристика почвы опытного участка

в условиях северной лесостепной зоны набор сортов

(по данным ФГБУ «Центр химизации

и сельскохозяйственной радиологии «Челябинский»)

яровой мягкой пшеницы для дальнейшего исполь-

зования их в производстве элитных семян для сельхоз-

N — NO₃

Р₂О₅

К₂О

производителей области.

Гумус, %

рН_сол.

мг/кг почвы

За 2017-2022 годы мы изучили более 50 сортов

8,1±0,4

5,6±0,2

15,1±2,3

51±3

121±7

как уже внесенных в Государственный реестр и допу-

щенных к производству, так и проходящих государ-

ственное сортоиспытание, а также перспективные

Таблица 2.

селекционные линии, предоставленные селекцио-

Урожайность сортов яровой мягкой пшеницы

различных групп спелости, ц/га

нерами различных учреждений Урала, Сибири, По-

волжья, Казахстана.

Год (фактор А)

Опыт проводили на полях отдела первичного семе-

Сорт (фактор В)

2017

2018

2019

2021

2022

новодства комплекса растениеводства ООО «Чебар-

кульская птица».

среднеранняя

Почва - чернозем выщелоченный суглинистый

Челяба ранняя, ст.

30,9

29,4

16,4

20,8

30,0

малогумусный среднемощный. Обеспеченность

Екатерина

44,6

33,2

20,6

26,2

58,7

подвижными формами азота, фосфора - средняя,

среднеспелая

калия - высокая, содержание гумуса - высокое, ре-

Челяба 75, ст.

35,4

30,0

20,3

29,6

51,9

акция почвенного раствора близкая к нейтральной

Ульяновская 105

40,3

34,4

29,2

32,2

64,9

(табл. 1).

среднепоздняя

При закладке опыта использовали методику Го-

Эритроспермум 59, ст.

33,2

30,0

28,1

30,9

55,1

сударственного испытания. Учетная площадь де-

лянок - 25 м², повторность - трехкратная. Распо-

Уралосибирская

45,0

32,3

23,3

30,2

52,7

ложение делянок рендомизированное. Данные по

НСР₀₅(А)

1,6

урожайности обрабатывали с применением метода

НСР₀₅(В)

1,8

двухфакторного дисперсионного анализа.

НСР₀₅(АВ)

3,9

РАСТЕНИЕВОДСТВО И СЕЛЕКЦИЯ

Генетическая гибкость дополняет показатель

А.А. Грязнов предложил формулу вычисления

стрессоустойчивости. У сортов Ульяновская 105,

среднего индекса экологической пластичности -

Эритроспермум 59 и Екатерина генотип наиболее

ИЭП:

соответствует изменяющимся факторам среды.

S.A. Eberhard и W.A. Russell разработана клас-

ИЭП = (УС₁/СУО₁ + УС₂/СУО₂ + УС₃/

сическая методика определения степени реакции

СУО₃ + … + УСn/СУОn) / n,

сортов на изменения внешней среды. [15] Она

позволяет найти сорта, слабее других отзываю-

щиеся на техногенные факторы (табл. 4). Для них

где УС₁, УС₂, УСn - урожайность сорта в разные

показатель b_iменьше единицы. У сортов с боль-

годы и испытаний; СУО₁, СУО₂, СУОn - средняя

шей экологической пластичностью он превышает

урожайность сортов в каждом из вариантов опыта;

единицу.

n - число лет изучения. [5]

Таблица 3.

Характеристика сортов яровой мягкой пшеницы различных групп спелости по показателям стрессоустойчивости

Урожайность зерна, т/га

Генетическая гибкость,

Размах урожайности,

Стрессоустойчивость,

Сорт

Ymin^{+ Y}max

max

min

средняя

d, %

Ymin^{— Y}max

раннеспелая

Челяба ранняя, ст.

3,09

1,64

2,55

46,9

-1,45

2,36

Екатерина

5,87

2,06

3,67

64,9

-3,81

3,96

среднеспелая

Челяба 75, ст.

5,19

2,03

3,34

60,9

-3,16

3,61

Ульяновская 105

6,49

2,92

4,02

55,0

-3,57

4,70

среднепоздняя

Эритроспермум 59, ст

5,51

2,81

3,55

49,0

-2,70

4,16

Уралосибирская

5,27

2,33

3,67

55,8

-2,94

3,80

Таблица 4.

Экологическая пластичность и стабильность урожайности сортов яровой мягкой пшеницы разных групп спелости

Урожайность, т/га

Показатель экологической пластичности по

Сорт

S.A. Eberhard, W.A. Russell

А.А. Грязнову

lim

x_i

+ к st,%

коэффициент пластичности (b_i)

стабильность (σ²d)

ИЭП

раннеспелая

Челяба ранняя, ст.

1,64...3,09

2,55

100,0

0,2063

0,31

0,810

Екатерина

2,06...5,87

3,67

+43,9

0,9361

0,26

1,107

среднеспелая

Челяба 75, ст.

2,03...5,19

3,34

100,0

0,6373

0,33

0,857

Ульяновская 105

2,92...6,49

4,02

+20,4

0,8049

2,11

1,077

среднепоздняя

Эритроспермум 59, ст

2,81...5,51

3,55

100,0

0,5405

8,12

0,981

Уралосибирская

2,33...5,27

3,67

+3,4

0,6364

2,41

0,994

Таблица 5.

Ранжирование сортов яровой мягкой пшеницы по показателям адаптивности, определенными разными методами

По В.А. Зыкину

По A.A. Rossielle, J. Hemblin

По S.A. Eberhard, W.A. Russell

По А.А. Грязнову

генетическая гибкость

Сумма

Сорт

размах

стрессоустойчивость

коэффициент

стабильность

индекс экологической

(Y_min + Y_max)

рангов

урожайности (d)

(Y_min — Y_max)

пластичности (b_i)

(σ²d)

пластичности (ИЭП)

раннеспелая

Челяба ранняя, ст.

Екатерина

среднеспелая

Челяба 75, ст.

Ульяновская 105

среднепоздняя

Эритроспермум 59, ст.

Уралосибирская

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 2-2023

РАСТЕНИЕВОДСТВО И СЕЛЕКЦИЯ

Согласно предложенной методике, особенно

Тюменской области // Аграрная наука Евро-северо-

если местный климат непостоянен, очень важной

Востока. 2018. Т.67. № 6. С. 33-41.

характеристикой для сорта будет величина показа-

10. Кривобочек В.Г. Оценка адаптивных свойств новых

теля его экологической пластичности или способ-

сортов яровой мягкой пшеницы по урожайности в

ность сорта формировать высокую и стабильную

лесостепных условиях Среднего Поволжья // Нива

урожайность при различных проявлениях условий

Поволжья. 2015. № 2 (35). С. 43-47.

внешней среды. Точка отсчета - единица. Чем

11. Малицкая Н.В., Пучкова С.Ю., Сыздыкова Г.Т. и др.

выше единицы значение ИЭП, тем пластичнее

Урожайность и качество зерна различных сортов яровой

сорт.

мягкой пшеницы в условиях Акмолинской области

Таким образом, сорта Екатерина, Ульяновская 105

Казахстана // Известия ТСХА. 2020. № 1. С. 33-48.

и Уралосибирская показали себя в северной лесостепи

12. Пластичность и стабильность сортов яровой мягкой

более пластичными, чем стандартные.

и твердой пшеницы в южной лесостепи Тюменской

Для объективной оценки сорта по нескольким

области

// Аграрная наука Евро-Северо-Востока.

показателям параметры, полученные каждым ме-

2020.

№ 21(2). С. 114-123. DOI:

10.30766/2072-

тодом, ранжируются и оценка проводится по сумме

9081.2020.21.2.114-123.

рангов (табл. 5).

13. Пушкарев Д.В., Чурсин А.С., Кузьмин О.Г. и др.

В каждой группе изученных сортов выделились

Экологическая пластичность и стабильность сортов

наиболее продуктивные и адаптивные к условиям

яровой мягкой пшеницы в степной зоне Омской

произрастания: Екатерина, Ульяновская 105 и Ура-

области // Вестник Омского ГАУ. 2017. № 4 (28).

лосибирская.

С. 61-67.

Выводы. Изученные сорта отличались от стан-

14. Ригин Б.В., Зуев Е.В., Тюнин В.А. и др. Селекционно-

дартов лучшим сочетанием параметров стрессо-

генетические аспекты создания продуктивных форм

устойчивости, пластичности и стабильности. По

мягкой яровой пшеницы с высокой скоростью

результатам исследований сорта Екатерина, Улья-

развития // Труды по прикладной ботанике, генетике

новская 105 и Уралосибирская были выбраны для

и селекции. 2018. Т. 179. № 3. С. 194-202.

возделывания на полях комплекса растениеводства

15. Eberhart S.A., Stability parameters for comparing variet-

агрохолдинга.

ies // Crop Sci. 1966. V. 6. No. 1. P. 36-40.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

REFERENCES

Агеев А.А. и др. Рекомендации семинара по возделы-

1. Ageev A.A. i dr. Rekomendacii seminara po vozdelyvaniyu

ванию зерновых и зернобобовых культур, посвящен-

zernovyx i zerno-bobovyx kultur posvyashhennogo 85-leti-

ного 85-летию селекции яровой пшеницы и 45-летию

yu selekcii yarovoj pshenicy i 45-letiyu selekcii yarovogo

селекции ярового ячменя в ФГБНУ «Челябинский

yachmenya v FGBNU Chelyabinskij NIISX. Chelyabinsk

НИИСХ». Челябинск, 2022. 73 с.

2022. 73 s.

Абугалиева А.И., Мальцева Л.Т., Филиппова Е.А. и

2. Abugalieva A.I., Malceva L.T., Filippova E.A. i dr. Ge-

др. Генетический потенциал качества сортов яровой

neticheskij potencial kachestva sortov yarovoj myagkoj

мягкой пшеницы селекции Курганского НИИСХ //

pshenicy selekcii Kurganskogo NIISX Trudy po prikladnoj

Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции.

botanike genetike i selekcii. 2019. 1 (180). S. 24-32. DOI:

2019. № 1 (180). С. 24-32. DOI: 10.30901/2227-8834-

10.309012227-8834-2019-1-24-32.

2019-1-24-32.

3. Besaliev I.N., Abdrashitov R.R. E”kologicheskaya prispo-

Бесалиев И.Н., Абдрашитов Р.Р. Экологическая при-

soblennost sortov yaro-voj myagkoj pshenicy v Orenburg-

способленность сортов яровой мягкой пшеницы в

skoj oblasti. Byulleten Orenburgskogo nauchnogo centra

Оренбургской области. Бюллетень Оренбургского

UrO RAN. 2018. 2. 11 s. URL httpelmaguranru9673mag-

научного центра УрО РАН. 2018. 2. 11 с. URL: http://

azineNumbers2018-2Articles. DOI: 10.244112304-9081-

elmag/uran/ru:9673/magazine/Numbers/2018-2/Articles.

2018-12006.

DOI: 10.24411/2304-9081-2018-12006.

4. Vavilov N.I. Teoreticheskie osnovy selekcii rastenij. M.

Вавилов Н.И. Теоретические основы селекции расте-

Nauka1987. 512 s.

ний. М.: Наука,1987. 512 с.

5. Goncharenko A.A. Ob adaptivnosti i ekologicheskoj us-

Гончаренко А.А. Об адаптивности и экологической

tojchivosti sortov zerno-vyx kultur Vestnik RASXN. 2005.

устойчивости сортов зерновых культур

//Вестник

6. S. 49-53.

РАСХН. 2005. № 6. С. 49-53.

6. Gryaznov A.A. Karabalykskij yachmen. Kustanaj Kustana-

Грязнов А.А. Карабалыкский ячмень. Кустанай: Ку-

jskij pechatnyj dvor 1996. 448 s.

станайский печатный двор, 1996. 448 с.

7. Zykin V.A., Belan I.A., Yusov V.S. i dr. Metodika rascheta

Зыкин В.А., Белан И.А., Юсов В.С. и др. Методика

i ocenki parametrov ekologicheskoj plastichnosti selskoxo-

расчета и оценки параметров экологической

zyajstvennyx rastenij. Ufa Bashkirskij GAU 2011. 100 s.

пластичности сельскохозяйственных растений. Уфа:

8. Ivanova I.Yu. Sortoizuchenie myagkoj pshenicy v usloviyax

Башкирский ГАУ, 2011. 100 с.

yuzhnoj chasti Volzh-sko-Vyatskogo regiona Agrarnaya

Иванова И.Ю. Сортоизучение мягкой пшеницы в

nauka Evro-Severo-Vostoka.

2020.

21(4). S. 379-386.

условиях южной части Волжско-Вятского региона //

DOI: 10.307662072-9081.2020.21.4.379-386.

Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020. № 21(4).

9. Kazak A.A., Loginov Yu.P. Sravnitelnoe izuchenie sred-

С.

379-386. DOI:

10.30766/2072-9081.2020.21.4.379-

nespelyx i sredne-pozdnix sortov silnoj pshenicy sibirskoj

386.

selekcii v lesostepnoj zone Tyumen-skoj oblasti Agrarnaya

Казак А.А., Логинов Ю.П. Сравнительное изучение

nauka Evro-severo-Vostoka. 2018. T. 67. 6. S. 33-41.

среднеспелых и среднепоздних сортов сильной

10. Krivobochek V.G. Ocenka adaptivnyx svojstv novyx sortov

пшеницы сибирской селекции в лесостепной зоне

yarovoj myagkoj pshenicy po urozhajnosti v lesostepnyx us-