В рамках программы диверсификации растениеводства Кызылординской области, где лимитирующими факторами являются экстремальные температурные условия, воздействие засухи и суховеев, возврат холодов, засоление, обеднение пахотного слоя почвы, дефицит водных ресурсов, расширение площадей посевов маловодопотребляемых культур является одним из главных направлений повышения устойчивости сельского хозяйства региона. Также, в регионе идет интенсивное развитие животноводческой отрасли региона, благодаря существенной поддержке государства в рамках программ «Сыбага», «Байсерке», это доступная система кредитования крестьян, получение субсидий, отсрочка по выплате кредита и т.д. Развитие животноводства невозможно без создания солидной кормовой базы. В связи с этим, на современном этапе развитие рисоводческой отрасли Кызылординской области должно базироваться на расширении посевов диверсификационных культур, а первостепенной задачей института - создание новых адаптивных сортов, подбор существующих на основе экологического сортоиспытания с разработкой научно-обоснованных технологий их возделывания, способствующие формированию высокопродуктивных и экономически эффективных агроценозов в стрессовых условиях Приаралья. Диверсификация растениеводческой отрасли в специфических природно-климатических условиях Казахстанского Приаралья показала высокую приспособленность в эколого-экономическом отношении ячменя, что позволяет создавать экологически пластичные, соле-, засухоустойчивые сорта данной культуры. Ячмень продолжает оставаться наиболее экономичной и продуктивной зернофуражной культурой в Казахстане, и занимает значительный удельный вес в посевах зерновых культур – до 26%. Ячмень обширно используют в качестве концентрированного корма. Его вводят в качестве основного компонента в большинство комбикормов. Зеленую массу в смеси с бобовыми культурами (вика, горох, чина) используют на зеленый корм как: сенаж, силос, сено. Зерно ячменя намного питательнее других концентрированных кормов. По кормовому достоинству 1 кг зерна ячменя приравнивается к 1,27 кормовой единице, что больше чем в зерне овса и ржи, 1 кг ячменной соломы - к 0,35 кормовой единице. Ячмень – растение с широким спектром достоинств. Несмотря на то, что современное сельское хозяйство в своем арсенале имеет широкий набор эффективных культур, таких, как например, кукуруза, пшеница, овес, просо, использующихся на зерно и зеленую массу, ячмень, тем не менее, в странах с развитым животноводством, отнюдь, не теряет своего важного значения как кормовая, продовольственная и техническая культура с высокими агротехническими достоинствами [1].
При создании адаптивных сортов селекционеры прямыми, непосредственными методами могут контролировать в большей степени урожайность, качество зерна и поражение растений болезнями, в меньшей -стабильность урожая во времени и пространстве. Для определения последней необходимо широкое экологическое испытание или применение соответствующих анализирующих фонов на заключительных этапах селекции, хотя в селекционных исследованиях оценка характера адаптивности селекционного материала одинаково важна как на ранних этапах селекции, так и на выходе новых сортов в производство [2-4].Негативные последствия Аральского экокризиса в сельском хозяйстве Кызылординской области обусловливают постоянный поиск сортов с высокой экологической пластичностью, а проведение сортоиспытания линий ячменя американской селекции открывает возможность выявления наиболее адаптивных для данной зоны генотипов с использованием их в практической селекции в качестве источников полезных генов. На сегодняшнем этапе одной из наиболее дешевых, эффективных и экологически безопасных мер, снижающих вредное воздействие абиотических и биотических факторов, является селекционное улучшение сортов, т.е проблема стабильного роста производства зерна может быть решена за счет создания и внедрения в производство новых сортов с повышенными адаптивными свойствами.
Работа выполнена в рамках проекта по БП МСХ РК 212 «Молекулярно-генетический анализ ячменя для создания новых линий и сортов, устойчивых к стрессовым факторам, с высоким качеством зерна».
Место проведения исследований – научно-производственный участок ТОО «Казахский НИИ рисоводства им. И. Жахаева». Климат Кызылординской области резкоконтинентальный, жаркое сухое лето и холодная, с неустойчивым снежным покровом зима. Средняя годовая температура воздуха 9,80С. Климат области очень засушливый. Средняя годовая сумма осадков – 129 мм. В отдельные сухие годы их может выпасть всего 40-70 мм. Почва опытного участка – лугово-болотная, типичная для рисовых севооборотов области. Отличается низким содержанием гумуса до 1 %, пониженной порозностью и довольно высоким значением плотного остатка 0,61 - 0,71 %. Засоление хлоридно-сульфатное.
Изучаемый материал 96 линий ячменя из США, полученный из Института Биологии и Биотехнологии растений (г.Алматы) состоял из различных ботанических разновидностей: двурядные формы (нутанс, медикум, инерме) и многорядные (паллидум, рикотензе, целесте, параллелум). Изучение продолжительности вегетационного периода 96 линий ячменя показало перераспределение образцов по группам спелости, в зависимости от климатических условий года. Особый интерес представляют скороспелые и среднеспелые генотипы, которые, оптимально используя запасы естественной влаги почвы после риса, успевают нормально завершить налив зерна до наступления летней засухи. К их числу отнесено более 50 образцов из изучаемого материала. Однако в условиях засоленных почв Приаралья, помимо скороспелости, в формировании потенциала общей адаптации сорта решающая роль принадлежит начальным этапам онтогенеза, где наиболее информативными признаками являются высокая полевая всхожесть и интенсивность начального роста. Генотипы, обладающие этим признаком в начальной фазе вегетации, очень быстро и интенсивно отрастают, затеняя поверхность почвы от прямого попадания солнечных лучей, тем самым, препятствуя поднятию солей на поверхность почвы из низлежащих слоев вследствие высокого испарения. Среди скороспелых и среднеспелых генотипов с высокой полевой всхожестью (более 70 %) отличились образцы: 2147, 2217, 2263, 2289, 2549, 2568, 2600, 2604, 2606, 2627, 2667, 2700, 2701, 2766, 2767, 2775, 2778, выделенные и по ряду других положительных признаков. Следует отметить короткий вегетационный период многорядных форм по сравнению с двурядными, так нами в 2014 году выделено около 20 скороспелых шестирядных форм разновидности паллидум, из них образцы 2227, 2263, 2373, 2385, 2415, 2638, 2650, 2638, 2650, 2778 выделены с периодом вегетации – 73 дня.
Согласно модели сорта ячменя с учетом специфики региона особое внимание уделяется высоте растений, которая должна быть не меньше 60 см в сочетании с ранним созреванием. Значения признака за три года изучения колебались в пределах 35,9-83,0 см, при среднем значении 60,3±3,0 см. Основная часть образцов изучаемой коллекции формировала высоту стебля более 72 см, из них большой интерес представляют скороспелые, устойчивые к полеганию образцы со стабильными показателями по годам: 2122, 2138, 2148, 2189, 2192, 2701, 2766, 2767, 2775, 2776, 2778, при значении стандарта Асем – 61,4 см.
Длина подколосового (последнего) междоузлия – важный морфологический признак при определении засухоустойчивости. Известно, что незасухоустойчивые сорта не выбрасывают колос из листовой обвертки, а устойчивые в той или иной степени. В 2012 и 2014 годы суховеи, начавшиеся с момента посева, продолжающиеся вплоть до начальной стадии трубкования и высокая температура воздуха стали причиной повышенной атмосферной засухи. Значения изучаемого признака за годы исследований были следующими:max – 29,0 см; min– 6,7 см; х – 18,0 ± 1,77. По данному признаку со значениями выше 20 см были выделены линии 2014, 2083, 2122, 2134, 2200, 2260, 2263, 2417, 2519, 2549, 2568, 2604, 2606, 2778, при значении стандарта – 18,5 см.
Многолетние исследования показали, что селекция на урожайность в регионе Приаралья должна базироваться на повышении озерненности колоса, увеличении длины колоса, которые относятся к категории низковарьируемых и высоконаследуемых признаков. Неблагоприятные условия 2014 года, в частности, высокая температура воздуха и отсутствие осадков в период кущение – трубкование, отрицательно отразилось на формировании генеративных органов. Озерненность колоса в 2014 году колебалась от 17,3 до 23,3, тогда как в 2013 году встречались образцы с числом зерен в колосе от 28 и более. В таких стрессовых условиях нами выделены образцы превосходящие стандарт по данному признаку, характеризуемые как устойчивые к атмосферной засухе генотипы: 2775, 2094, 2744, 2600, 2686, 2412, 2272, 2186, 2246, 2091, также способные формировать длину колоса более 8,5 см. Аналогичная картина наблюдалась и у многорядных форм, максимальное значение 51,3 зерен в колосе имел лишь один образец № 2263, со значениями 48 – 48,7 зерен в колосе: 2014, 2606, 2627, 2667, 2778.По массе 1000 зерен, превышающие стандарт выделено 25 образцов, из них с показателями свыше 45 г. выделены следующие образцы, отличающиеся стабильностью данного признака по годам:2083, 2101, 2117, 2272, 2507, 2775. Урожай зерна с 1 м2изучаемых линий в разрезе трех лет исследований находилась в пределах у двурядных форм от 89 г/м² до 560 г/м², при среднем значении 351±94,0 г/м2, у многорядных от 173 г/м² до 1273 г/м², при среднем показателе 706±120,6 г/м2. Выделены линии двурядного и многорядного типа, достоверно превышающие стандарт по продуктивности.
Таким образом, на основе трехлетнего экологического сортоиспытания 96 линий американской селекции на засоленных почвах Приаралья выделен ряд образцов, как по отдельным признакам, так и по их комплексу. По итогам 2012-2014 лет исследований, особо отличились следующие сортообразцы ячменя: двурядные формы – 2138, 2148, 2200, 2246, 2272, 2438, 2464, 2507, 2524, 2600, 2766, 2775, достоверно превысившие стандарт на 40 – 130 г/м², при значении стандарта Асем – 437 г/м² (НСР05 – 32,4 г/м²). В разрезе многорядных форм – 2083, 2147, 2192, 2197, 2263, 2289, 2363, 2417, 2549, 2568, 2604, 2606, 2667, 2701, 2778 с урожайностью более 800 г/м2 с коротким периодом вегетации до 79 дней, высотой растений выше 65 см, достоверная прибавка урожая которых определялась в основном густотой стеблестоя перед уборкой, вследствие высокой полевой всхожести, устойчивости к поздним весенним заморозкам, болезням (фузариозная корневая гниль) на ранних этапах онтогенеза, массой зерна с колоса, обеспечиваемая лучшей озерненностью колоса, в целом, обладающие агрономической устойчивостью к стрессовым факторам среды Приаралья.
Логическим завершением проведенных исследований явилось создание нового сорта ярового ячменя Шахристан (№ 2775), полученный методом индивидуального отбора из гибридной популяции Harrington х MT960225 (Stark x Baronesse). Сорт относится к среднеспелой группе, вегетационный период составляет 79 дней. Высота растений 70,5-72,5 см., масса 1000 зерен 41,6 гр. Сорт обладает высокой устойчивостью к засолению, к поздним весенним заморозкам, способен выдерживать длительное отсутствие осадков и высокие температуры в период кущения, устойчив к пыльной и твердой головне, поражаемость фузариозной корневой гнилью во влажные годы не превышает 1 балла. Удлиненность периода «кущение – трубкование» в среднем 22-24 дней, что положительно влияет на формирование генеративных органов, озерненность колоса в благоприятные годы достигает 24 шт. на колос. Средняя урожайность зерна сорта Шахристан за 3 года конкурсного сортоиспытания – 19,8 ц/га, при урожайности стандарта Асем – 14,3 ц/га. Отличается высоким содержанием белка более 16,6 % и рекомендуется в качестве сорта кормового направления.
Литература:
1. Тохетова Л.А. Принципы экологической селекции ярового ячменя в связи с проблемами адаптации // Ізденістер, нәтижелер, КазНАУ. - № 1. – 2009. – с. 11-21
2. Грязнов А.А. Ячмень Карабалыкский. 1996.- 323 с.
3. Асеева Т. А.Влияние агроклиматических ресурсов Среднего Приамурья на потенциальную продуктивность и экологическую устойчивость сельскохозяйственных культур (сортов) // Достижения науки и техники АПК. - 2010. - N 6. - С. 14-16
4. Сапега В.А. Урожайность и экологическая устойчивость сортов зерновых культур // Аграрная наука, № 10, 2009. – с. 14-17
