АНАЛІЗ СОРТІВ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ НА ПОСУХОСТІЙКІСТЬ В УМОВАХ СТЕПУ УКРАЇНИ (Ч. 3 ‒ РОКИ З РІЗНИМ ВОЛОГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯМ)

Ключові слова: пшениця, сорт, зрошення, природне зволоження, урожайність, посухостійкість, індекси посухостійкості, біплот-аналіз, кластерний аналіз.

Анотація

Метою наших досліджень було вивчення та ана- ліз посухостійкості сортів озимої пшениці селекції Інституту кліматично орієнтованого сільського госпо- дарства НААН та Селекційно-генетичного інституту Національного центру насіннєзнавства та сортови- вчення НААН в умовах Південного Степу України. Матеріали і методи досліджень. Реакцію 18 сортів озимої пшениці на різні умови вирощування вивчали на Асканійській державній сільськогосподарській дослід- ницькій станції у с. Тавричанка, Херсонська область (46°33′12″N; 33°49′13″E; 39 м над рівнем моря) протя- гом 2015/16–2019/20 рр. Дослідження проводилися за різних умов зволоження: при зрошенні та без зро- шення. Аналіз стійкості сортів озимої пшениці до стресу проводили за допомогою 17 індексів посухостійкості. Результати дослідження та їх обговорення. Отримані експериментальні дані дозволяють виділити сорти ози- мої пшениці, що істотно перевищують середньосортову за урожайністю при зрошенні (Yp): Марія і Щедрість одеська з урожайністю 7,41–7,53 т/га, в стресових умо- вах (Ys): Ліра одеська – 6,25 т/га і Щедрість одеська – 6,12 т/га. За більшою кількістю індексів (12), як найбільш посухостійкий, був виділений сорт Ліра одеська, сорт Щедрість одеська виділився за вісьмома індексами та сорт Росинка – за сімома. Урожайність сортів пше- ниці за обох умов зволоження має високий позитивний кореляційний зв’язок (r = 0,832–1,000) з індексами МР, YI, STI, GMP, M1STI, M2STI, MSTI, HMP. Урожайність при зрошенні характеризується високою позитивною залежністю (r = 0,715) з індексами TOL і SSPI, серед- ньою позитивною залежністю (r = 0,542) з індексом SSI та середню від’ємну r = (-0,499–-0,549) з індексами YSI, RDI і ISR натомість з урожайністю при стресі залежність відсутня (r = -0,013–0,207). Урожайність при стресі мала високу кореляцію (r = 0,852) з індексом DI та середню (r = 0,420) з врожайністю при зрошенні. За результа- тами GGE біплот-аналізу сорти озимої пшениці Кохана, Асканійська та Щедрість одеська можна охарактеризу- вати як середньопосухостійкі, Ліра одеська – найбільш стійким до посухи, Марія, Мудрість одеська та Нива одеська можна віднести до сортів не стійких до посухи. Висновки. Більшість індексів мали високу залежність з врожайністю за обох умов, або високу чи середню залежність з врожайністю при зрошенні та відсутність зв’язку з врожайністю при стресі, тому було виділено лише один індекс ‒ посухостійкості (DI). За індексами посухостійкості та біплот-аналізом, як найбільш посу- хостійкий виділений сорт Ліра одеська. Сорт Щедрість одеська виділився за вісьмома індексами, проте за біплот-аналізом він характеризувався як середньої стій- кості. За сімома індексами виділився сорт Росинка, що характеризувався найменшим зниженням врожайності за погіршення умов зволоження, проте володів і низь- кою продуктивністю за обох умов.

Посилання

1. Blum A. Plant breeding for stress environments. CRC Press, Boca Raton, Florida, USA. 1988
2. Bouslama M., Schapaugh W.T. Stress tolerance in soybean. Part 1: evaluation of three screening techniques for heat and drought tolerance. Crop Science. 1984. Vol. 24, № 5. Р. 933–937. doi:10.2135/cropsci1984.0011183X002400050026x
3. Ceglar A., Toreti A., Lecerf R., Van der Velde M., Dentener F. Impact of meteorological drivers on regional inter-annual crop yield variability in France. Agric.
For. Meteorol. 2016, Vol. 216, 58–67. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2015.10.004
4. Chakherchaman, S.A., Mostafaei H., Imanparast L. and Eivazian M.R. Evaluation of drought tolerance in lentil advanced genotypes in Ardabil region. Journal of Food Agriculture and Environment. 2009. Vol. 7. P. 283-288
5. Chawade A., Armoniené R., Berg G., Brazauskas G., Frostgård G., Geleta M., Gorash A., Henriksson T., Himanen K., Ingver A. A transnational and holistic breeding approach is needed for sustainable wheat production in the Baltic Sea region. Physiol. Plant. 2018, Vol. 164, 442–451. https://doi.org/10.1111/ppl.12726
6. Farshadfar E, Sutka J. Multivariate analysis of drought tolerance in wheat substitution lines. Cereal Res Commun. 2002. Vol. 31. P. 33-40. https://www.jstor.org/stable/23787201
7. Fernandez C.J. Effective selection criteria for assessing plant stress tolerance. Proceeding of the International Symposium on Adaptation of Vegetables and other Food Crops in Temperature and Water Stress. Aug. 13–16. Shanhua, Taiwan, 1992. Р. 257–270.
8. Fisher R.A., Maurer R. Drought resistance in spring wheat cultivars. 1. Grain yield responses. Australian Journal of Agricultural Research. 1978. Vol. 29, № 5.
Р. 897–912. doi.org/10.1071/AR9780897
9. Franco F.A., Marchioro V.S., Montecelli T.D.N., Schuster I., Polo M., Souza, L.V., Lima F.J.A., Evangelista A., Santos D.A., Grave E.L. CD 1303 – Short stature, high productive potential and industrial quality. Crop Breeding and Applied Biotechnology. 2018, Vol. 18, 123-125. https://doi.org/10.1590/1984-70332018v18n1c15
10. Galetto S.L., Bini A.R., Haliski A., Scharr D.A., Borszowskei P.R., Caires E.F. Nitrogen fertilization in top dressing for wheat crop in succession to soybean
under a no-till system. Bragantia. 2017, Vol. 76, 282-291. https://doi.org/10.1590/1678-4499.095
11. Gavuzzi P., Rizza F., Palumbo M. et al. Evaluation of field and laboratory predictors of drought and heat tolerance in winter cereals. Canadian Journals of Plant Science. 1997. Vol. 77, № 4. Р. 523–531.
12. Jafari A., Paknejad F., Jami Al-Ahmadi M. Evaluation of selection indices for drought tolerance of corn (Zeamays L.) hybrids. Inter J Plant Prod. 2009. Vol. 3, Issue 4. P. 33-38.
13. Konovalova V.M., Tyshchenko A.V., Bazalii H.G., Fundirat K.S., Tyshchenko O.D. et al. Analysis of winter wheat varieties for drought resistance in the conditions of the Steppe of Ukraine (Part 2 – drought years). Аграрні інновації. 2023. № 20. С. 82–92. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2023.20.13
14. Konovalova V.M., Tyshchenko A.V., Bazalii H.H., Fundirat K.S., Tyshchenko O.D., et al. Analysis of winter wheat varieties for drought resistance in the conditions of the Steppe of Ukraine (part 1 – years with sufficient moisture). Аграрні інновації. 2023. № 19. С. 140–150. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2023.19.22
15. Kristin A.S., Serna R.R., Perez F.I., Enriquez B.C., Gallegos J.A.A., Vallejo P.R., Wassimi N., Kelley J.D. Improving common bean performance under drought
stress. CropSci. 1997. Vol. 37. P. 43-50.
16. Lan J. Comparison of evaluating methods for agronomic drought resistance in crops. Acta Agriculturae Borealioccidentalis Sinica. 1998. Vol. 7. P. 85–87.
17. Lavrynenko Y., Tyshchenko A., Bazalii H., Konovalova V., Zhupyna A., et al. Ecological plasticity and stability of winter wheat varieties in the conditions of Southern Ukraine. Scientific Papers. Series A. Agronomy, Vol. LXVI, No. 2, 2023. P. 294–301. ISSN 2285-5785
18. Lavrynenko Yu.O. Breeding heritage and its role in stabilizing production of corn grain in Ukraine. Natural sciences and modern technological solutions:
knowledge integration in the XXI century: collective monograph. Lviv-Torun: Liha-Pres, 2019. P. 103–119. https://doi.org/10.36059/978-966-397-154-4/103-119
19. Lin C.S., Binns M.R. A superiority measure of cultivar performance for cultivar × location data. Can. J. PlantSci. 1988. Vol. 68. P. 193–198. https://doi.org/10.4141/cjps88-018
20. Moosavi S.S., Yazdi-Samadi B., Naghavi M.R., Zali A.A., Dashti H., Pourshahbazi A. Introduction of new indices to identify relative drought tolerance and resistance in wheat genotypes. Desert. 2008. Vol. 12, Issue 2. P. 165-178.
21. Oliveira C.D., Pinto-Maglio C.A.F. Cytomolecular characterization of cultivars and landraces of wheat tolerant and sensitive to aluminum toxicity. Bragantia. 2017, Vol. 76: 456-469. https://doi.org/10.1590/1678-4499.2016.278
22. Ray D.K., Mueller N.D., West P.C., Foley J.A. Yield trends are insufficient to double global crop production by 2050. PLoS ONE. 2013, Vol. 8, E66428. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0066428
23. Rosielle A.A., Hamblin J. Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environments. Crop Science. 1981. Vol. 21, № 6. Р. 943–946. doi:10.2135/cropsci1981.0011183X002100060033x
24. Team B.A. Second assessment of climate change for the Baltic Sea basin. In Regional Climate Studies; Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2015, Vol. 6,
pp. 131–144.
25. Tyshchenko A.V., Konovalova V.M., Bazalii H.H., Fundirat K.S., Tyshchenko O.D. et al. Ecological plasticity and stability of winter wheat varieties in the conditions of the Southern Steppe of Ukraine (part 1 – years with sufficient moisture). Аграрні інновації. 2023. № 19. С. 190–200. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2023.19.29
26. Tyshchenko A.V., Tyshchenko O.D., Konovalova V.M., Fundirat K.S., Piliarska O.O. Methods of determining the drought resistance of plants. Scientific Collection «InterConf+», 33(155): with the Proceedings of the 1st International Scientific and Practical Conference «Modern Knowledge: Research and Discoveries» (May 19-20, 2023; Vancouver, Canada) by the SPC «InterConf». A.T. International, 2023. P. 343-361. https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.05.2023.030 ISSN 2709-4685
27. Tyshchenko O., Tyshchenko A., Piliarska O., Kuts H., Lykhovyd P. Evaluation of drought tolerance in alfalfa (Medicago sativa) genotypes in the conditions of
osmotic stress. AgroLife Scientific Journal. 2020. Vol. 9, No. 2, P. 353-358. ISSN 2285-5718
28. Vozhehova R., Tyshchenko A., Tyshchenko O., Dymov O., Piliarska O., Lykhovyd P. Evaluation of breeding indices for drought tolerance in alfalfa (Medicago) genotypes. Scientific Papers. Series A. Agronomy. 2021. Vol. LXIV, No. 2. Р. 435-444.
29. Yuyi Zhou, Rui He, Yuling Guo, Keke Liu, Guanmin Huang, Chuanxi Peng, Yiguo Liu, Mingcai Zhang, Zhaohu Li & Liusheng Duan. A novel ABA functional
analogue B2 enhances drought tolerance in wheat. Scientific Reports. 2019. Vol. 9:2887. https://doi.org/10.1038/s41598-019-39013-8
30. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Димов О.М., Люта Ю.О. Особливості прояву адаптивних ознак у селекційних популяцій люцерни при вирощуванні на насіння. Вісник СумНАУ. Серія «Агрономія і біологія». 2021. Випуск 2(44), С. 3–11. https://doi.org/10.32845/agrobio.2021.2.1
31. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Димов О.М., Пілярська О.О. Оцінювання посухостійкості селекційного матеріалу люцерни за показниками водного режиму в умовах Півдня України. Plant Varieties Studying and protection. 2021, Vol. 17, No 1. С. 21–29. https://doi.org/10.21498/2518-1017.17.1.2021.228204
32. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Гальченко Н.М. Оцінка посухостійкості популяцій люцерни кормового використання
в рік сівби за математичними індексами. Аграрні інновації. 2022. № 13. С. 190–198. DOI https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.13.28
33. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Пілярська О.О., Фундират К.С., Коновалова В.М. Особливості прояву адаптивних ознак у популяцій люцерни за кормового використання. Аграрні інновації. 2022. № 14. С. 135–144. DOI https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.14.20
34. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д.,Пілярська О.О., Фундират К.С., Гальченко Н.М. Оцінка посухостійкості популяцій люцерни за насіннєвого використання в рік сівби. Аграрні інновації. 2022. № 15. С. 89–96. DOI https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.15.14
35. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д.,Пілярська О.О., Фундират К.С., Коновалова В.М. Визначення посухостійкості популяцій люцерни
насіннєвого використання за математичними індексами. Вісник аграрної науки. 2023. № 1 (838). С. 40–48. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202301-05
36. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д.,Пілярська О.О., Фундират К.С., Коновалова В.М. Насіннєва продуктивність популяцій люцерни другого року життя та особливості прояву у них адаптивних ознак. Аграрні інновації. 2022. № 16. С. 94–103. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2022.16.15
37. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д.,Пілярська О.О., Фундират К.С., Коновалова В.М. Формування стійкості рослин насіннєвої люцерни
в умовах різного екологічного градієнта. Вісник аграрної науки. 2023. № 3 (840). С. 53–62. https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202303-08
38. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д.,Пілярська О.О., Фундират К.С., Коновалова В.М. Посухостійкість популяцій люцерни другого року за
кормового використання. Аграрні інновації. 2023. № 17. С. 25–36. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2023.17.4
39. Вожегова Р.А., Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Фундират К.С., Коновалова В.М. Адаптивні ознаки та їх прояв у популяцій люцерни другого року за кормового використання. Аграрні інновації. 2023. № 18. С. 143–155. https://doi.org/10.32848/agrar.innov.2023.18.20
40. Лавриненко Ю.О., Вожегова Р.А., Базалій Г.Г., Усик Л.О., Жупина А.Ю. Вплив зрошення на продуктивність різних сортотипів озимої пшениці в умовах
Південного Степу України. Наукові доповіді НУБіП України. 2019. № 3 (79). http://dx.doi.org/10.31548/dopovidi2019.03.014
41. Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Люта Ю.О. Оцінка генотипів люцерни за насіннєвою продуктивністю на посухостійкість. Таврійський науковий вісник.
Херсон: ВД «Гельветика», 2021. № 120. С. 155–168. https://doi.org/10.32851/2226-0099.2021.120.21
42. Тищенко А.В., Тищенко О.Д., Люта Ю.О., Пілярська О.О. Адаптивна здатність – важлива ознака в селекції рослин. Зрошуване землеробство. 2021. № 75, С. 101–109. https://doi.org/10.32848/0135-2369.2021.75.19
Опубліковано
2023-12-21
Розділ
СЕЛЕКЦІЯ, НАСІННИЦТВО