Ячмень является четвертой зерновой культурой мира и по посевным площадям уступает лишь пшенице, рису и кукурузе. Он возделывается от Заполярья до пустынь на всех континентах. Зерно ячменя является сырьем для кормопроизводства, а также для переработки на пищевые, пивоваренные и технические цели.
Озимый ячмень на Северном Кавказе становится все более популярным. Однако сорта этой культуры уступают озимой пшенице по зимостойкости, поэтому южные районы с мягкими зимами для него более предпочтительны.
Проблема повышения продуктивности этой культуры и улучшения качества зерна в современных условиях значительно обострилась и приобрела важное народно-хозяйственное значение.
В связи с этим оценка показателей продуктивности и качества исходного материала озимого ячменя в конкретных агрометеорологических условиях, выявление ценных форм для селекции сортов кормового и пищевого назначения является актуальной.
Условия, материал и методика исследований. Полевые исследования проводили в 2010-2012 гг. на опытных полях учебно-опытного фермерского хозяйства Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (в настоящее время – Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВО Донской ГАУ).
Годы проведения исследований характеризовались неблагоприятными для роста и развития озимого ячменя погодными условиями: повышенным температурным режимом летом и недобором осадков: соответственно, 486,1 и 576,6 мм за сельскохозяйственный год при норме 582,4 мм.
Материалом для исследований являлось 16 сортообразцов озимого ячменя различного происхождения, наиболее адаптированных к условиям южной зоны Ростовской области (табл. 1). В качестве стандарта использовали районированный сорт озимого ячменя Мастер.
Таблица 1 – Происхождение изучаемых сортообразцов озимого ячменя
Сортообразец |
Страна, оригинатор |
Мастер, стандарт |
ВНИИЗК, Россия |
Полет |
ВНИИЗК, Россия |
Тимофей |
ВНИИЗК, Россия |
Павел |
КНИИСХ, Россия |
Кондрат |
КНИИСХ, Россия |
Федор |
КНИИСХ, Россия |
Рубеж |
КНИИСХ, Россия |
Державный |
Прикумская ОСС, Россия |
Андрюша |
СНИИСХ, Россия |
Достойный |
СНИИСХ, Россия, СГИ, Украина |
Трудивник |
СГИ, Украина |
Бронскайли |
США |
DAI 03530 |
Болгария |
DAI 03940 |
Болгария |
DAI 04177 |
Болгария |
Циндерелла |
Германия |
Sg-L0015/06 |
Чехия |
Опыты закладывали и проводили согласно методике госсортоиспытания сельскохозяйственных культур и методике полевого опыта [1, 2]. Площадь делянок коллекционного питомника 0,6 м2, повторность двукратная. Посев ручной. Стандартный сорт высевали через 9 номеров. Подготовка почвы и уход за посевом соответствовали требованиям зональных систем земледелия Ростовской области на 2006-2010 гг. Уборка – вручную серпами.
Определение показателей урожайности проводили взвешиванием при 14% влажности зерна, массы 1000 зерен – по ГОСТ 10 842 – 89, содержания белка – ГОСТ 10846-91 [3]. Статистическую обработку полученных данных выполняли по Б.А. Доспехову [2].
Результаты исследований. Селекция на продуктивность является основным направлением селекции. Озимый ячмень – культура с большой потенциальной продуктивностью. Урожайность является важнейшим показателем продуктивности сорта. Отмечено, что селекция на этот признак является приоритетным направлением при создании новых сортов и линий озимого ячменя [4].
В результате проведенных исследований установлено, что в 2011 г. урожайность изучаемых сортообразцов озимого ячменя составляла 1,70–6,96, у стандарта – 6,99 т/га (табл. 2). Четыре образца плохо перезимовали и слабо отрастали зимой. Это привело к выживанию единичных растений, снижению у них продуктивной кустистости и частичной пустозерности колосьев. Формировали урожайность на уровне стандарта 8 сортов. В2012 г. урожайность составляла 2,02–6,07, у стандарта – 5,41 т/га. На уровне стандарта по данному признаку находилось 7 сортов.
Таблица 2 – Урожайность образцов озимого ячменя, т/га
Образец |
Год |
Средняя |
Отклонение от стандарта |
|
2011 г. |
2012 г. |
|||
Мастер, стандарт |
6,99 |
5,41 |
6,20 |
– |
Полет |
5,40 |
3,60 |
4,40 |
-1,80 |
Тимофей |
5,66 |
2,92 |
4,28 |
-1,92 |
Павел |
6,96 |
4,73 |
5,85 |
-0,35 |
Кондрат |
6,93 |
6,07 |
6,50 |
0,30 |
Федор |
6,00 |
5,23 |
5,62 |
-0,58 |
Рубеж |
5,91 |
4,13 |
5,02 |
-1,18 |
Державний |
5,91 |
2,40 |
4,16 |
-2,04 |
Андрюша |
6,16 |
2,02 |
4,09 |
-2,11 |
Достойный |
1,70 |
5,00 |
3,35 |
-2,85 |
Трудивник |
4,60 |
4,82 |
4,71 |
-1,49 |
Бронскайли |
1,70 |
2,45 |
2,08 |
-4,12 |
НСР05 |
1,95 |
1,71 |
– |
– |
В среднем за два года урожайность изменялась от 2,08 до 6,50 т/га. Сформировали урожайность на уровне стандарта 7 сортов зерноградской, краснодарской и украинской селекции. Сорта краснодарской селекции Павел, Кондрат, Федор и Рубеж характеризовались стабильными показателями на уровне стандарта независимо от года и представляли интерес для селекции озимого ячменя.
В результате корреляционного анализа установлено, что связь между урожайностью и интенсивностью роста, а также перезимовкой была средней положительной (r = 0,62 и 0,58, соответственно). Между урожайностью и степенью поражения мучнистой росой и гельминтоспориозом выявлена средняя отрицательная связь (r = -0,40, и -0,34, соответственно), слабое поражение этими патогенами обуславливало более высокую урожайность.
Следует отметить, что в селекции на продуктивность при гибридизации перспективно использование в качестве материнской формы сорта Кондрат, у которого стабильная урожайность на уровне стандарта сочеталась с высокой зимостойкостью, высокой устойчивостью к пыльной головне и карликовой ржавчине, а также средней устойчивостью к мучнистой росе и гельминтоспориозу.
Проблема качества – одна из важнейших в селекции озимого ячменя. Масса 1000 зерен является не только важным элементом структуры урожая, характеризуя семенную продуктивность колоса, но и показателем качества.
В 2011 г. масса 1000 зёрен варьировала от 17,4 до 54,9 г (табл. 3). Минимальное ее значение отмечено у образца DAI 03530, максимальное – у Бронскайли. Показатели на уровне стандарта имели 3 сорта (Андрюша, Достойный и Трудивник).
Таблица 3 – Масса 1000 зёрен у сортообразцов озимого ячменя, г
Образец |
Год |
Средняя |
|
2011 г. |
2012 г. |
||
Мастер, стандарт |
47,5 |
50,3 |
48,9 |
Полет |
40,9 |
39,6 |
40,3 |
Тимофей |
42,1 |
40,2 |
41,2 |
Павел |
41,4 |
42,9 |
42,2 |
Кондрат |
38,6 |
41,0 |
39,8 |
Федор |
38,8 |
43,2 |
41,0 |
Рубеж |
40,9 |
42,5 |
41,7 |
Державний |
41,3 |
41,7 |
41,5 |
Андрюша |
46,4 |
40,3 |
43,4 |
Достойный |
47,1 |
44,9 |
46,0 |
Трудивник |
45,0 |
45,9 |
45,5 |
DAI 03530 |
17,4 |
41,3 |
29,4 |
DAI 04177 |
38,5 |
46,1 |
42,3 |
Бронскайли |
54,9 |
52,0 |
53,5 |
Sg-L 0015 |
22,1 |
47,0 |
34,6 |
НСР05 |
3,71 |
4,02 |
– |
В2012 г. масса 1000 зерен у исследуемых сортообразцов составляла 39,6-52,0 г, характер ее варьирования был различен. Минимальное ее значение отмечено у сорта Полет, максимальное – у Бронскайли. Показатели на уровне стандарта имел образец Sg-L 00153.
В среднем за два года масса 1000 зерен варьировала от 29,4 до53,5 г. Имели показатели практически на уровне стандарта сорта Достойный и Трудивник, превышал его сорт Бронскайли (53,5 г).
Для сортов ячменя пищевого и кормового направления качество зерна в значительной степени зависит от содержания в нём белка. В результате исследований установлено, что в среднем за два года содержание белка в зерне изучаемых образцов изменялось от 12,6 до 16,0 % (рис. 1). Имели показатели на уровне стандарта 5 образцов, превышали его 9 образцов.
Рисунок 1 – Содержание белка в зерне образцов озимого ячменя, % (2011-2012 гг.)
Наибольшим содержанием белка – 15% и выше характеризовались сортообразцы Полет, Андрюша, Циндерелла и Sg-L0015/06, представляющие интерес для селекции сортов продовольственного и кормового назначения.
Достоверная корреляционная связь между урожайностью и содержанием белка в зерне не выявлена.
Заключение. В селекции озимого ячменя на высокое содержание белка целесообразно использовать сортообразцы Полет, Андрюша, Циндерелла и Sg-L0015/06. При гибридизации в качестве материнской формы следует использовать сорт озимого ячменя Кондрат, у которого стабильная урожайность и белковость на уровне стандарта сочеталась с высокими показателями зимостойкости и устойчивости к основным патогенам.