Анализ адаптивного и продуктивного потенциала сортов озимой ржи вятской селекции

Изучение структуры урожая сортов озимой ржи в конкурсном сортоиспытании позволяет оценить результаты селекции и скорректировать направления отбора. В условиях Кировской области (2022–2024 гг.) изучали структуру урожая 13 районированных и перспективных сортов озимой ржи (Secale cereale L. var. vulgare Koern.) в полевом опыте. Анализ признаков проводили с применением метода главных компонент с биплотвизуализацией. Метод главных компонент на основе анализа корреляционной матрицы выявляет причины изменчивости урожайности. Величина факторных нагрузок показала неодинаковый вклад признаков в увеличение урожайности в разных погодных условиях. Признаки «зимостойкость» и «высота растений» оказали положительное влияние на продуктивный потенциал сортов как во влажных, так и в засушливых условиях весенне-летней вегетации, «количество колосков в колосе» – только при благоприятных условиях и отсутствии конкуренции в ценозе. Структура факторов изменялась при смене условий среды. Первый фактор (адаптивности) объяснял 31,5–53,3 % дисперсии урожайности за счет зимостойкости при достаточном увлажнении летней вегетации (2022, 2023 гг.) и за счет высоты растений при засухе в 2024 г. (факторные нагрузки 0,83–0,94 и 0,80 соответственно). Второй фактор с неустойчивой структурой объяснял 16,0–25,4 % дисперсии урожайности за счет количества колосков в колосе и поражения снежной плесенью (факторные нагрузки 0,80 и 0,83 соответственно). Достоверно высокая урожайность в опыте получена у сортов Лика (4,97 т/га), Батист (4,92 т/га), Графиня (4,88 т/га) при показателе стандарта Фаленская 4 – 4,55 т/га (НСР05 = 0,24). Значимый вклад в формирование урожайности сортов Лика и Батист внесли признаки «зимостойкость» и «высота растений», сорта Графиня – «количество колосков в колосе». Высокая урожайность формировалась при различном вкладе признаков адаптивности и продуктивности. Селекция озимой ржи в условиях Кировской области должна быть направлена на повышение продуктивности.

1. Гончаренко А. А. Экологическая устойчивость сортов зерновых культур и задачи селекции. Зерновое хозяйство России. 2016;(3):31–37. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=26642951 EDN: WLASMV

2. Гончаренко 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: UFHSWL

3. Переведенцев Ю. П., Френкель М. О., Шаймарданов М. З. Современные изменения климатических условий и ресурсов Кировской области. Науч. ред. Э. П. Наумов. Казань: Казанский ГУ, 2010. 242 с. Режим доступа: https://www.cnshb.ru/Vexhib/rsh/10_8503.pdf

4. Кедрова Л. И., Уткина Е. И., Шамова М. Г., Набатова Н. А. Реализация адаптивного потенциала продуктивности озимой ржи в условиях региональных климатических изменений. АгроЭкоИнфо. 2019;(3(37)):29. Режим доступа: https://agroecoinfo.ru/TEXT/RUSSIAN/2019/st_320_annot.html

5. Пономарева М. Л., Пономарев С. Н. Научные основы селекции озимой ржи. Казань: изд-во ФЭН, 2019. 352 с.

6. Muszynska A., Guendel А., Melzer М., Moya Y. A., Roder M. S., Rolletschek H. et al. A mechanistic view on lodging resistance in rye and wheat: a multiscale comparative study. Plant Biotechnology Journal. 2021;19(12):2646–2661. DOI: https://doi.org/10.1111/pbi.13689

7. Чайкин В. В., Тороп А. А., Тороп Е. А., Голева Г. Г., Ващенко Т. Г. Структура урожайности высокогетерозисных гибридов озимой ржи и особенности ее формирования. Аграрный научный журнал. 2023;(11):136–143. DOI: https://doi.org/10.28983/asj.y2023i11pp136-143 EDN: EEPEXQ

8. Гудзенко 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: YXMGCT

9. Пономарев С. Н., Пономарева М. Л., Маннапова Г. С., Фомин С. И. Особенности формирования урожайности озимой ржи в контрастных гидротермических условиях севера Средневолжья. Зернобобовые и крупяные культуры. 2022;(4(44)):151–162. DOI: https://doi.org/10.24412/2309-348X-2022-4-151-162 EDN: LCIETE

10. Desheva G., Valchinova E. Morpho-agronomic assessment of genetic diversity among rye accessions using multivariate analyses. Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2023;29(2):338–350. URL: https://agrojournal.org/29/02-17.pdf

11. Дуктова Н. А., Гриб С. И., Иванова Е. В., Андроник Е. Л., Виноградов Д. В. Применение многомерного анализа для оценки селекционной ценности исходного материала твердой яровой пшеницы. АгроЭкоИнфо. 2023;(1(55)):13. DOI: https://doi.org/10.51419/202131125 EDN: WCWOTI

12. Stepniewska S., Cacak-Pietrzak G., Fraś A., Jończyk K., Studnicki M., Wisniewska M. et al. Effect of genotype and environment on yield and technological and nutrition traits on winter rye grain from organic production. Agriculture. 2024;14(12):2249. DOI: https://doi.org/10.3390/agriculture14122249

13. Животовский Л. А. Интеграция полигенных систем в популяциях. Проблема анализа комплекса признаков. М.: Наука, 1984. С. 95–113.

14. Ровдо Т. В., Артюх Д. Ю. Результаты изучения коллекционных образцов озимой ржи по основным хозяйственно-ценным признакам. Земледелие и селекция в Беларуси. 2021;(57):251–258. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46430631 EDN: NFHJGL

15. Zuo Y., Zhang X., Zuo S., Ren X., Liu Z., Dong L., LiJ. 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/su13126876