Ecologic, genetic and evolutionary aspects of variation of yield and its components in spring durum wheat genotypes under the conditions of the Altai Region's Ob River forest-steppe | Экологические, генетические и эволюционные аспекты варьирования урожайности и ее структурных элементов у сортообразцов яровой твердой пшеницы в условиях Приобской лесостепи Алтайского края

English. Yield increase is the main direction in breeding improvement of cereal crops. The plant breeders of the Altai Research Institute of Agriculture had achieved significant improvement in crop yield of spring durum wheatby. The research goal was to reveal the level and variation of this character in the varieties different in timing of their development and to find out which yield components determine the yield gain. Fifteen spring durum wheat genotypes including old, modern commercial and advanced lines were studied during competitive yield trail. During the years of research (2014-2016), the average yield of the variety varied from 2.45 to 3.95 t/ha. The following factors had the greatest effect on the crop yield: grain weight per spike and plant (phenotypic correlation values were 0.85 and 0.86); productive plant stand density at/harvesting (0.74); above-ground plant weight; spike grain content (0.70-0.71); thousand-kernel weight; and grain weight of additional spike (0.67-0.66). Significant genotype and environment interactions resulted in unstable genetic correlations of high yield with yield components over years. Strong yield correlation with weight of main spike grain was most expressed, and in two years from three – with weight of grain from additional spike. Spike grain content/had correlation with grain weight of the main spike (0.40-0.80); thousand-kernel weight – the correlation of 0.43-0.59. The values of plant stand density and productive spikes had slight effect on yield (from -0.05 till 0.34). As three-year average, the modern varieties exceeded the yield of the standard variety Kharkovskaya 46 by 0.39-0.79 t/ha (14-29%) owing to higher grain weight of the main and additional spikes and plant as a whole. The contribution of spike grain content and thousand-kernel weight to the yield depended on the genotypic features of the variety. The following spike parameters should be considered when selecting promising genotypes at breeding for higher productivity: grain weight, spike grain content and grain size as well as the above-ground plant weight taking into account the harvest index.

Russian. Основным направлением селекционного улучшения зерновых культур является увеличение продуктивности. В процессе селекции в Алтайском НИИ сельского хозяйства достигнут существенный сдвиг урожайности яровой твердой пшеницы. Задачей исследования было выявить уровень и изменчивость этого параметра у разных по времени создания сортов и установить, какими элементами структуры детерминируется прибавка урожая. В изучении находилось 15 сортообразцов конкурсного сортоиспытания, включающие старые, современные коммерческие сорта и перспективные линии. За годы исследований (2014-2016 гг.) среднесортовая урожайность варьировала от 2,45 до 3,95 т/га. Наибольшее влияние на ее величину оказывали масса зерна колоса и растения (величина фенотипических коэффициентов корреляции 0,85 и 0,86), густота продуктивного стеблестоя к уборке (0,74), надземная масса растения, озерненность колоса (0,70-0,71), масса 1000 зерен, масса зерна дополнительного побега (0,67 и 0,66). Существенные генотип-средовые отношения привели к нестабильности корреляции высокой урожайности с ее отдельными элементами по годам. Наиболее выраженной была связь с массой зерна главного колоса и в 2 года из 3-х – дополнительного побега. Озерненность коррелировала с массой зерна главного колоса на уровне 0,40-0,80, масса 1000 зерен – 0,43-0,59. При этом параметры густоты стояния растений и продуктивных стеблей были слабо связаны с урожайностью (от -0,05 до 0,34). В среднем за 3 года современные сорта превзошли по урожайности базовый сорт Харьковская 46 на 0,39-0,79 т/га (14-29%) благодаря превышению по массе зерна главного, второстепенных побегов и растения. Доля вклада озерненности и крупности зерна в урожайность зависела от генотипических особенностей сорта. При отборе перспективных генотипов при селекции на продуктивность рекомендуется уделять внимание параметрам колоса: массе зерна, озерненности, крупности зерна, а также надземной массе растения с учетом уборочного индекса.