СПОСІБ ОЦІНКИ МОРОЗОСТІЙКОСТІ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР НА РІЗНИХ ЕТАПАХ РОЗВИТКУ РОСЛИН

Спосіб оцінки морозостійкості зернових культур на різних етапах розвитку рослин, що обумовлений дією стресового низькотемпературного чинника, спрямованого проти виживання нестійких форм, який відрізняється тим, що оцінювання генотипів проводять у висівних ящиках при дії різних температурних режимів морозильної камери КНТ-1 на рослини, отриманих за сівби насіння у строки 15.09, 25.09, 05.10, 15.10, за схемою: -16 °C, -18 °C, -20 °C - для пшениці м'якої; -14 °C, -16 °C, -18 °C - для пшениці твердої; -12 °C, -14 °C - для ячменю; -18 °C, -20 °C - для тритикале.

Корисна модель стосується галузі сільського господарства, зокрема селекції озимих злаків, і може бути використана селекціонерами при створенні морозостійких сортів пшениці, ячменю та тритикале. Для росту і розвитку озимих зернових культур велике значення має зимовий період. Під час зимівлі у рослин за низької температури повітря різко знижуються темпи росту та інтенсивність фізіологічних процесів, а тому вони дуже вразливі до негативних чинників зимового періоду - низьких критичних температур, особливо за відсутності снігового покриву [1]. Через несприятливі умови перезимівлі в різних регіонах України гине велика кількість посівів пшениці озимої [2]. Ось чому велике значення має морозостійкість - здатність рослин переносити низькі температури без незворотних шкідливих наслідків [3]. Незадовільний стан посівів озимини переконує в нагальній потребі проведення агротехнічних і селекційних досліджень у напрямі підвищення їх морозостійкості [4, 5]. Слід зазначити, що методів оцінювання морозостійкості рослин є багато і залежно від цілей дослідження цієї ознаки і зони вирощування вони можуть бути різними. Існує спосіб оцінки стійкості рослин до низьких температур у польових дослідженнях, а саме візуальний облік посівів після перезимівлі [6]. Проте за умов змін клімату та теплих м'яких зим відібрати морозостійкий матеріал в польових умовах є досить складним завданням. Найбільш адекватною оцінкою морозостійкості є визначення ступеня виживання рослин після дії критичних температур. Метод відбору монолітів є одним із найбільш надійних серед визначення життєздатності озимих культур після дії низьких температур [7]. Моноліти беруть у полі за допомогою механічних пилок. Вони повинні включати два суміжні рядки, у кожному з яких не менше 15 рослин. Товщина монолітів має бути 12-15 см їх поміщають у ящики розміром 30×40 см. Для обліку максимальної морозостійкості моноліти проморожують один раз всередині зими. Отримати найбільш достовірні результати можна, якщо відбір монолітів проводити в декількох місцях. Температуру для проморожування підбирають, виходячи з умов району загартовування й особливостей досліджуваних сортів. Метод досить надійно дозволяє характеризувати морозостійкість, визначати стан рослин у польових умовах, робити прогноз їх перезимівлі і встановлювати динаміку критичних температур. Проте до його недоліків належить мала пропускна здатність, значна трудомісткість та довга тривалість. Найбільш близьким за технічною суттю є аналогічний спосіб, згідно з яким оцінювання морозостійкості генотипів проводять методом прямого проморожування рослин у висівних ящиках [8]. Даний спосіб прийнято за найближчий аналог. Ящики розміром 30×40 см і глибиною 12-15 см заповнюють звичайним просіяним ґрунтом на 3-4 см нижче верхнього краю. Поверхню ґрунту вирівнюють та маркують на рядки. Дослідний матеріал висівають в ящики, в рядки через 3-4 см по 20-25 насінин у кожному і засипають зверху ґрунтом на 3 см. У кожному ящику висівають по 2 рядки сорту-еталону. Весь період осені і початку зими рослини перебувають у природних умовах, де проходять першу та другу фази загартування. Догляд за рослинами полягає у систематичному поливі, підживленні та боротьбі зі шкідниками. В подальшому ящики поміщають в низькотемпературні камери. Для більшої об'єктивності прямої оцінки морозостійкості кожен сорт проморожують при 2-3-х температурах. Проте недоліком вказаного методу є те, що сівбу селекційного матеріалу проводять лише у один строк. У зв'язку з цим, всі рослини на час проморожування знаходяться на одному й тому ж етапі органогенезу, який може виявитися не достатньо оптимальним для цього. Окрім того, в окремі роки через підвищений температурний режим осінньо-зимового періоду рослини можуть не повністю пройти необхідні фази загартування. Як наслідок, рослини стають менш морозостійкими, а тому після прямого проморожування у камерах низьких температур можуть повністю втратити свою життєздатність. В такому випадку досить складно чи навіть неможливо провести об'єктивне оцінювання морозостійкості рослин. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити існуючий спосіб оцінювання морозостійкості селекційного матеріалу озимих зернових культур, що дасть можливість більш ґрунтовно, якісно і поглиблено оцінити стійкість рослин до низьких температур на різних етапах розвитку. Поставлена задача вирішується тим, що в способі оцінки морозостійкості зернових культур на різних етапах розвитку рослин, що обумовлений дією стресового низькотемпературного чинника, спрямованого проти виживання нестійких форм, згідно із корисною моделлю, оцінювання генотипів проводять у висівних ящиках при дії різних температурних режимів морозильної камери КНТ-1 на рослини, отриманих за сівби насіння у строки 15.09, 25.09, 05.10, 15.10, за схемою: -16 °C, -18 °C, -20 °C (для пшениці м'якої); -14 °C, -16 °C, -18 °C (для пшениці твердої); -12 °C, -14 °C (для ячменю); -18 °C, -20 °C (для тритикале). Використання способу за корисною моделлю в селекції озимих зернових культур дозволяє значно удосконалити оцінювання морозостійкості рослин, а тому забезпечує скорочення селекційного процесу створення нових сортів та зменшує матеріальні затрати на його виконання. Спосіб за корисною моделлю включає нижче перераховані процеси. З родючого шару ґрунту і промитого річкового піску готують ґрунтосуміш. Для цього ґрунт і пісок просівають крізь дротяне сито та ретельно перемішують у співвідношенні 3:1. Висівні ящики заповнюють шаром підготовленої ґрунтосуміші завтовшки 6-7 см, злегка ущільнюють трамбівкою, після чого на поверхні за допомогою маркера створюють чарунки (рядки) глибиною до 1 см. Сівбу селекційного матеріалу проводять у 4 строки: 15.09, 25.09, 05.10 та 15.10. Використовують виповнене насіння однієї репродукції та однакової фракції, яке викладають за допомогою пінцета у рядки паралельно ширині ящика. В кожному ящику висівають по 3 сорти, що оцінюються, а також сорт-еталон зі стійкістю вище середньої. Сорт займає 3 рядки, кожен рядок є окремою повторністю. Всього має бути 12 рядків по 20 насінин у кожному. Висіяне насіння засипають шаром ґрунтосуміші товщиною 3-4 см, злегка ущільнюють трамбівкою та поливають. Ящики розміщують на вегетаційному майданчику з твердим покриттям. У період осені та початку зими рослини перебувають у природних умовах, де проходять першу і другу фази загартування. Догляд за рослинами полягає у регулярному поливі. За настання строку проморожування ящики переносять у низькотемпературні камери КНТ-1. За умови, якщо середньодобова температура повітря зовні недостатньо набувала від'ємних значень - необхідно провести додаткове загартування рослин за контрольованих умов. Для цього ящики в камері витримують за схемою: +1 °C - 12 год.; -4 °C - 12 год. Подальше проморожування починають з температури, що відповідає навколишньому середовищу, поступово знижують (з інтервалом 2 °C за 1 год.) до заданої і при її досягненні рослини витримують у камері тривалістю 24 год. Для визначення фаз розвитку рослин додатково проводять сівбу насіння сортів-еталонів під кожен строк (4 строки сівби - 4 ящики). При оцінюванні зразків рекомендовано задавати наступні параметри температури залежно від культури: -16 °C, -18 °C, -20 °C (для пшениці м'якої); -14 °C, -16 °C, -18 °C (для твердої); -12 °C, -14 °C (для ячменю); -18 °C, -20 °C (для тритикале). Після проморожування температуру у камері поступово підвищують (на 2 °C за 1 год.) до позначки 0 °C. Ящики на одну добу залишають у камері для поступового розмерзання, після чого їх переносять в приміщення з температурою +18 °C для подальшого відрощування. Через 2 доби рослини підстригають так, щоб залишилась листкова пластинка довжиною 0,5 см. Строк обліку настає через 15-16 діб від початку відрощування. До життєздатних відносять тургорні зелені рослини, які мають приріст листків довжиною не менше 5 см. Кількість життєздатних і загиблих рослин визначають по кожному рядку окремо. Отримані результати виражають у відсотках як співвідношення життєздатних рослин до їх загального числа. Джерела інформації: 1. Кириленко В.В., Гуменюк О.В., Дергачов О.Л., Дубовик Н.С., Близнюк Б.В., Хоменко C.O. Методи підвищення морозо-, зимостійкості пшениці м'якої озимої (Triticum aestivum L.) в умовах Лісостепу України. Фактори експериментальної еволюції організмів. - 2015. - Т. 16. - С. 120-124. 2. Польовий A.M., Блищик Д.В., Феоктістов П.О. Динамічна модель формування зимостійкості рослинами озимої пшениці на території Південного Степу України. Український гідрометеорологічний журнал. - 2014. - № 14. - С. 105-111. 3. Пірич А.В. Морозостійкість нових сортів пшениці м'якої озимої миронівської селекції. Миронівський вісник. - 2018. - Вип. 7. - С. 85-92. 4. Литвиненко М.А., Лифенко С.П. Вплив строків сівби і сублетальних зимових температур на виживаність та врожайність озимої пшениці. Вісник аграрної науки. - 2004. - № 5. - С. 27-31. 5. Моргун В.В., Логвиненко В.Ф. Селекція сортів озимої пшениці на високу зимо- та морозостійкість. Фізіологія рослин в Україні на межі тисячоліть. - К., 2001. - Т. 2. - С. 204-211. 6. Методика державного сортовипробування сільськогосподарських культур / за ред. В.В. Волкодава. К.: Алефа, 2000. - С. 10-50. 7. Шкало С.В., Демидов О.А., Юрченко Т.В., Рибка К.М., Харченко М.В., Прокопік Н.І. Методи оцінки морозостійкості селекційного матеріалу пшениці. Екологічні науки. - 2021. - № 2 (35). - С. 82-89. 8. ДСТУ 4749: 2007 Пшениця озима. Метод визначення морозостійкості сортів. - К.: Держспоживстандарт України, 2008. - 8 с.