agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2024.25.4.561-570agronauka-1715Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: РАСТЕНИЕВОДСТВООRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: PLANT GROWINGАдаптивность сортов озимой ржи по урожайности в условиях Кировской областиAdaptability of winter rye cultivars by yield in the conditions of the Kirov regionhttps://orcid.org/0000-0001-8919-4056ПарфеноваЕ. С.ParfenovaE. S.

Парфенова Елена Сергеевна, кандидат с.-х. наук, заведующая лабораторией селекции и первичного семеноводства озимой ржи

ул. Ленина, д. 166а, г. Киров, 610007

Elena S. Parfenova, PhD in Agricultural Science, Head of the Laboratory of Winter Rye Breeding and Primary Seed Production

Lenin str., 166a, Kirov, 610007

https://orcid.org/0000-0002-9020-4765ПсареваЕ. А.PsarevaE. A.

Псарева Екатерина Александровна, лаборант-исследователь

ул. Ленина, д. 166а, г. Киров, 610007

Ekaterina A. Psareva, laboratory assistant

Lenin str., 166a, Kirov, 610007

ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого»РоссияFederal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. RudnitskyRussian Federation202430082024254561–570Copyright © Парфенова Е.С., Псарева Е.А., 20242024Парфенова Е.С., Псарева Е.А.Parfenova E.S., Psareva E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1715

Селекция озимой ржи на адаптивность является важным фактором увеличения урожайности и стабилизации валовых сборов зерна. Исследования проводили в 2018–2023 гг. в центральной агроклиматической зоне Кировской области. В питомнике конкурсного сортоиспытания изучали 13 сортов озимой ржи (Secale cereale L. var. vulgare Koern.) среднепоздней группы спелости разных сроков селекции (стандарт Фаленская 4). По признаку «урожайность» определяли параметры общей адаптивной способности сорта (ОАСi), стабильности (σ2САСi), селекционной ценности генотипа (СЦГi), отзывчивости генотипа на изменение условий среды (bi), используя методику А. В. Кильчевского и Л. В. Хотылевой. Наибольшее влияние на признак «урожайность» оказал фактор «год» (сила влияния фактора hx2 = 60 %). При высокой зимостойкости (4,7 балла) и регенерации растений (89 %) величина урожайности озимой ржи связана с количеством осадков при возобновлении вегетации в апреле (r = -0,92), а также в период «всходы–осеннее кущение» и фазу «колошение» (r = 0,55). По урожайности выделены сорта Графиня (5,09 т/га) и Лика (5,07 т/га) с достоверной прибавкой к стандарту 0,40 и 0,38 т/га соответственно (НСР05 = 0,24 т/га). Высокой общей адаптивной способностью обладали сорта Графиня, Лика, Батист, Перепел (ОАСi = 0,23–0,51). Сорта поздних сроков селекции характеризовались более высокой общей адаптивной способностью (ОАСi = 0,09–0,51) по сравнению с ранее созданными (ОАСi = -0,61…0,01). Высокой стабильностью признака «урожайность» (σ2САСi = 0,50–0,73) отличались сорта Вятка 2, Кипрез, Кировская 89, Садко, Графиня, Батист, Рушник, Перепел. Наименьшие показатели стабильности выявлены у сортов Флора, Лика, Талица  (σ2САСi = 1,13–1,35). Сильную отзывчивость на улучшение условий выращивания показали сорта Флора, Лика, Талица, Фаленская 4, Перепел, Рушник (bi = 1,1–1,4). Сорт Графиня сочетал высокую урожайность и стабильность (СЦГi = 2,9).

The breeding of winter rye for adaptability is an important factor in increasing yield and stabilizing gross grain yields.  The research was conducted in 2018–2023 in the central agroclimatic zone of the Kirov region. Thirteen cultivars of winter rye (Secale cereale L. var. vulgare Koern.) of the mid-late maturity group of different breeding periods (‘Falenskaya 4’ as standard) were studied in the nursery of competitive variety testing. Based on the “yield” trait, the parameters of the general adaptive ability of the cultivar (GAAi), stability (σ2SAAi), breeding value of the genotype, and responsiveness of the genotype to changes in environmental conditions (bi) were determined using the method of A. V. Kilchevsky and L. V. Khotyleva. The "year" factor had the greatest influence on the “yield” trait (the influence of factor hx2 = 60 %). With high winter hardiness (4.7 points) and plant regeneration (89 %), the yield of winter rye is associated with the amount of precipitation during the resumption of vegetation in April (r = -0.92), as well as during the period “seedlings-autumn tillering” and the “earing” phase (r = 0.55). According to the yield, the ‘Grafinya’ (5.09 t/ha) and ‘Lika’ (5.07 t/ha) cultivars were distinguished with a significant increase to the standard of 0.40 t/ha and 0.38 t/ha, respectively (LSD05 = 0.24 t/ha). The ‘Grafinya’, ‘Lika’, ‘Batist’, and ‘Perepel’ cultivars had a high general adaptive ability (GAAi = 0.23–0.51). Cultivars of late breeding periods were characterized by a higher general adaptive ability (GAAi = 0.09–0.51) compared to previously created cultivars (GAAi = -0.61…0.01). The cultivars ‘Vyatka 2’,’Kiprez’, ‘Kirovskaya 89’, ‘Sadko’, ‘Grafinya’, ‘Batist’, ‘Rushnik’, ‘Perepel’ were distinguished by high stability of the "yield" trait (σ2SAA = 0.50–0.73). The lowest stability indicators were found in the cultivars ‘Flora’, ‘Lika’, ‘Talitsa’ (σ2SAA = 1.13–1.35). The cultivars ‘Flora’, ‘Lika’, ‘Talitsa’, ‘Falenskaya 4’, ‘Perepel’, ‘Rushnik’ were highly responsive to improving growing conditions (bi = 1.1–1.4). The cultivar ‘Grafinya’ combined high yield and stability (selection value of the genotype 2.9).

Secale cereale L.адаптивная способностьэкологическая стабильностьселекционная ценность генотипапродуктивностьSecale cereale L.adaptive abilityecological stabilityselection value of the genotypeproductivityработа выполнена в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого» (тема № FNWE-2022-0007).the research was carried out within the state assignment of Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky (theme No. FNWE-2022-0007).ReferencesСкатова С. Е., Лачин А. Г. Селекция сортов озимой ржи на совмещение высокой урожайности с устойчивостью к стрессовым биотическим и абиотическим нагрузкам. Методы и технологии в селекции растений и растениеводстве: Междунар. научн.-практ. конф. Киров: ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока, 2019. С. 132–136. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37201540 EDN EQKPLYSkatova S. E., Lachin A. G. Breeding of winter rye varieties for combining high yields with resistance to stressful biotic and abiotic loads. Methods and technologies in plant breeding and crop production: International Scientific and Practical Conference. Kirov: FGBNU FANTs Severo-Vostoka, 2019. pp. 132–136. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37201540Zuo Y., Zhang X., Zuo S., Ren X., Liu Z., Dong L., Li J. Changes of stem characteristics, senescence indexes and yield and quality of wintering rye under different populations. Sustainability. 2021;13(12):6876. DOI: https://doi.org/10.3390/su13126876Zuo Y., Zhang X., Zuo S., Ren X., Liu Z., Dong L., Li J. Changes of stem characteristics, senescence indexes and yield and quality of wintering rye under different populations. Sustainability. 2021;13(12):6876. DOI: https://doi.org/10.3390/su13126876Szuleta E., Phillips T., Knott C. A., Lee C. D., Van Sanford D. A. Influence of planting date on winter rye performance in Kentucky. Agronomy. 2022;12(11):2887. DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy12112887Szuleta E., Phillips T., Knott C. A., Lee C. D., Van Sanford D. A. Influence of planting date on winter rye performance in Kentucky. Agronomy. 2022;12(11):2887. DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy12112887Hackauf B., Siekmann D., Fromme F. J. Improving yield and yield stability in winter rye by hybrid breeding. Plants. 2022;11(19):2666. DOI: https://doi.org/10.3390/plants11192666Hackauf B., Siekmann D., Fromme F. J. Improving yield and yield stability in winter rye by hybrid breeding. Plants. 2022;11(19):2666. DOI: https://doi.org/10.3390/plants11192666Пономарева М. Л., Пономарев С. Н. Научные основы селекции озимой ржи. Казань: изд-во ФЭН, 2019. 352 с.Ponomareva M. L., Ponomarev S. N. Scientific foundations of winter rye breeding. Kazan: izd-vo FEN, 2019. 352 p.Костенко О. В., Оленин О. А. Территориальное размещение производства зерна ржи: тенденции, факторы. Уфимский гуманитарный научный форум: сб. ст. Междунар. научн. форума. Уфа: Академия наук Республики Башкортостан, 2023. С. 156–163. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54505499 EDN GZCZIGKostenko O. V., Olenin O. A. Rye grain production, territorial location: trends, factors. Ufa Humanitarian Scientific Forum: collection of articles of the International Scientific forum. Ufa: Akademiya nauk Respubliki Bashkortostan, 2023. pp. 156–163. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54505499Уткина Е. И., Кедрова Л. И., Шамова М. Г., Парфенова Е. С., Набатова Н. А., Шешегова Т. К., Щеклеина Л. М., Шляхтина Е. А. Возделывание озимой ржи в условиях северного земледелия: научно-практические рекомендации. Киров: ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока, 2021. 120 с.Utkina E. I., Kedrova L. I., Shamova M. G., Parfenova E. S., Nabatova N. A., Sheshegova T. K., Shchekleina L. M., Shlyakhtina E. A. Cultivation of winter rye in the conditions of northern agriculture: scientific and practical recommendations. Kirov: FGBNU FANTs Severo-Vostoka, 2021. 120 p.Гончаренко А. А. Актуальные вопросы селекции озимой ржи. М.: Росинформагротех, 2014. 372 с.Goncharenko A. A. Current issues of winter rye breeding. Moscow: Rosinformagrotekh, 2014. 372 p.Петрова А. А., Лихенко И. Е., Артемова Г. В. Актуальность увеличения доли озимой ржи в производственных посевах Западной Сибири. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2023;53(3):53–62. DOI: https://doi.org/10.26898/0370-8799-2023-3-6 EDN PSMOIHPetrova A. A., Likhenko I. E., Artemova G. V. Relevance of increasing the share of winter rye in production crops of Western Siberia. Sibirskiy vestnik sel'skokhozyaystvennoy nauki = Siberian Herald of Agricultural Science. 2023;53(3):53-62. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.26898/0370-8799-2023-3-6Костенко О. В. Состояние и тенденции развития российского рынка озимой ржи. Производство и переработка сельскохозяйственной продукции: менеджмент качества и безопасности: мат-лы IV Междунар. научн.-практ. конф. Воронеж: Воронежский ГАУ им. Петра I, 2016. С. 293–298. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26787036 EDN WOERYDKostenko O. V. The state and development trends of the Russian winter rye market. Production and processing of agricultural products: quality and safety management: Proceedings of the IV International Scientific and Practical Conference. Voronezh: Voronezhskiy GAU im. Petra I, 2016. pp. 293–298. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26787036Гончаренко А. А., Макаров А. В., Ермаков С. А., Семенова Т. В., Точилин В. Н., Цыганкова Н. В., Скатова С. Е., Крахмалева О. А. Экологическая устойчивость сортов озимой ржи с различным типом короткостебельности. Российская сельскохозяйственная наука. 2019;(3):3–9. DOI: https://doi.org/10.31857/S2500-2627201933-9 EDN UFHSWLGoncharenko A. A., Makarov A. V., Ermakov S. A., Semenova T. V., Tochilin V. N., Tsygankova N. V., Skatova S. E., Krakhmaleva O. A. Ecological stability of varieties of winter rye with various type of a short-stem. Rossiyskaya sel'skokhozyaystvennaya nauka. 2019;(3):3–9. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31857/S2500-2627201933-9Чайкин В. В., Тороп А. А., Тороп Е. А. Способы селекции озимой ржи, позволяющие сочетать в одном сорте высокую урожайность и устойчивость к неблагоприятным условиям среды. Зернобобовые и крупяные культуры. 2022;(4(44)):144–150. DOI: https://doi.org/10.24412/2309-348X-2022-4-144-150 EDN QLXMWAChaykin V. V., Torop A. A., Torop E. A. Winter rye breeding methods to combine high yield and resistance to adverse environmental conditions in one variety. Zernobobovye i krupyanye kul'tury = Legumes and Groat Crops. 2022;(4(44)):144–150. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24412/2309-348X-2022-4-144-150Pomortsev A. V., Dorofeev N. V., Zorina S. Y., Katysheva N. B., Sokolova L. G., Zhuravkova A. S., Mikhailova E. V. Evaluation of population and hybrid varieties of winter rye in the conditions of Eastern Siberia. Agronomy. 2023;13(5):1431. DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy13051431Pomortsev A. V., Dorofeev N. V., Zorina S. Y., Katysheva N. B., Sokolova L. G., Zhuravkova A. S., Mikhailova E. V. Evaluation of population and hybrid varieties of winter rye in the conditions of Eastern Siberia. Agronomy. 2023;13(5):1431. DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy13051431Рыбась И. А. Повышение адаптивности в селекции зерновых культур (обзор). Сельскохозяйственная биология. 2016;51(5):617–626. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2016.5.617rus EDN: WZJQENRybas' I. A. Breeding grain crops to increase adaptability. Sel'skokhozyaystvennaya biologiya = Agricultural Biology. 2016;51(5):617–626. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2016.5.617rusГудзенко В. Н. Статистическая и графическая (GGE biplot) оценка адаптивной способности и стабильности селекционных линий ячменя озимого. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019;23(1):110–118. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ19.469 EDN: YXMGCTGudzenko V. N. Statistical and graphical (GGE biplot) evaluation of the adaptive ability and stability of winter barley breeding lines. Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2019;23(1):110–118. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.18699/VJ19.469Cheshkova A. F., Stepochkin P. I., Aleynikov A. F., Grebennikova I. G., Ponomarenko V. I. A comparison of statistical methods for assessing winter wheat grain yield stability. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2020;24(3):267–275. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.18699/VJ20.619 EDN: HKAOWKCheshkova A. F., Stepochkin P. I., Aleynikov A. F., Grebennikova I. G., Ponomarenko V. I. A comparison of statistical methods for assessing winter wheat grain yield stability. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2020;24(3):267–275. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.18699/VJ20.619Ерошенко Л. М., Ромахин М. М., Ерошенко Н. А., Левакова О. В., Дедушев И. А., Наумова В. В. Использование метода оценки адаптивной способности, стабильности генотипов и дифференцирующей способности среды в селекции ярового ячменя на повышение качества зерна. Зерновое хозяйство России. 2018;(6):55–59. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2018-60-6-55-59 EDN: YRLLPFEroshenko L. M., Romakhin М. М., Eroshenko N. A., Levakova O. V., Dedushev I. A., Naumova V. V. The use of the method of adaptability estimation, genotype stability and differential ability of the environment in spring barley breeding to improve grain quality. Zernovoe khozyaystvo Rossii = Grain Economy of Russia. 2018;(6):55–59. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2018-60-6-55-59Кедрова Л. И. Озимая рожь в Северо-Восточном регионе России. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2000. 158 с.Kedrova L. I. Winter rye in the North-Eastern region of Russia. Kirov: NIISKh Severo-Vostoka, 2000. 158 p.Кильчевский А. В., Хотылева Л. В. Генетические основы селекции растений. Т. 1. Общая генетика растений. Минск: Белорусская наука, 2008. С. 61–75.Kil'chevskiy A. V., Khotyleva L. V. Genetic foundations of plant breeding. Vol. 1. General plant genetics. Minsk: Belorusskaya nauka, 2008. pp. 61–75.Рекашус Э. С. Критерий существенности общей адаптивной способности: обоснование метода. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018;(5):30–33. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.66.5.30-33 EDN: YPGRZZRekashus E. S. The criterion of significance of general adaptive ability. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2018;(5):30–33. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.66.5.30-33

The authors declare that there are no conflicts of interest present.