STABILNOST KOMPONENTI PRINOSA HLEBNE PŠENICE GAJENE NA RAZLIČITIM TIPOVIMA ZEMLJIŠTA


Izvod

Jedan od najvažnijih zadataka oplemenjivača je poboljšanje osobina postojećih sorti gajenih biljaka i stvaranje nove genetičke varijabilnosti, koja će da ostvari što bolji ekonomski efekat. Proučavanje ponašanja genotipova u različitim agroekološkim uslovima i ocena njihove interakcije sa sredinom u kojoj rastu i razvijaju se, doprinosi da se odaberu idealni genotipovi za određene rejone gajenja. Cilj istraživanja je da se proceni visina interakcije genotip/spoljna sredina visine biljke i mase zrna po klasu, važnih komponenti prinosa hlebne pšenice, gajene na zemljištima različitog tipa. Ogled je postavljen na dva lokaliteta, različitim u pogledu agroekoloških uslova, pre svega uslova zemljišta. Na lokalitetu sela Kumane u Banatu genotipovi su gajeni na zemljištu tipa solonjec. Drugi lokalitet je bilo ogledno polje Instituta za ratarstvo i povrtarstvo iz Novog Sada, Rimski Šančevi, na kojem su genotipovi gajeni na zemljištu tipa černozem. Tokom vegetacionih sezona 2013/2014. i 2014/2015. su ispitivana tri genotipa hlebne pšenice: NSR-5, Pesma i Renesansa. Na osnovu prikaza interakcije genotipova i agroekoloških sredina za visinu biljke i masu zrna po klasu, u obliku AMMI1 biplota, zabeleženo je da su se genotipovi više razlikovali u multivarijacionom delu ukupne varijacije ogleda, nego u aditivnom efektu. 
Ključne reči: visina biljke, masa zrna po klasu, solonjec, černozem, AMMI Originalan naučni rad (Original scientifi c paper) 1Banjac B. 

Uvod

Hlebna pšenica (Triticum aestivum ssp. aestivum L.) se gaji u Republici Srbiji, uglavnom u regionima gde vladaju povoljni uslovi. To podrazumeva gajenje na zemljištima dobrog kvaliteta, kao što je černozem. U cilju povećanja proizvodnje pšenice, veoma je značajno da još uvek postoji prostor u boljem iskorišćavanju zemljišnih površina slabijeg proizvodnog potencijala, popravci ovakvih površina i stvaranju sorti, koje mogu da se uspešno gaje u takvim uslovima. Ova zemljišta pripadaju redu halomorfnih, među kojima se nalazi i solonjec. Zbog loših hemijskih i fi zičkih svojstava, ova zemljišta ograničavaju rast biljaka i dovode do smanjenja prinosa u aridnim i semi-aridnim područijima (Bai et al., 2011). 
Jedan od najvažnijih zadataka oplemenjivača je poboljšanje osobina postojećih sorti gajenih biljaka i stvaranje nove genetičke varijabilnosti, koja će da ostvari što bolji ekonomski efekat. Zato je glavni cilj svakog oplemenjivačkog programa da stvori genotipove koji će najbolje da realizuju svoj genetički potencijal, bez obzira na varijaciju agroekoloških uslova u kojima se gaje. Međutim, ovo je i jedan od najtežih zadataka, jer prinos hlebne pšenice je složeno kvantitativno svojstvo na koje utiče više komponenti prinosa. Zato uspešan izbor oplemenjivača zavisi od informacija o genetičkoj varijabilnosti prinosa i komponenti prinosa po jedinici površine i individualno po biljci (Ullah et al., 2011). 
Komponente prinosa zrna pšenice, kao kvantitativna svojstva, uslovljena su dejstvom genetičkih činilaca, činilaca spoljne sredine, kao i njihovom međusobnom interakcijom (Dimitrijević i sar., 2010). Proučavanje ponašanja genotipova u različitim agroekološkim uslovima i ocena njihove interakcije sa sredinom u kojoj rastu i razvijaju se, doprinosi da se odaberu idealni genotipovi za određene rejone gajenja Proučavanje ponašanja genotipova u različitim agroekološkim uslovima i ocena njihove interakcije sa sredinom u kojoj rastu i razvijaju se, doprinosi da se odaberu što pogodniji genotipovi za određene rejone gajenja. Pri tome, genotipovi sa minimalnom promenom ispitivane osobine u varijabilnim agroekološkim uslovima se smatraju stabilnim. Ovo je važno kako u odabiru sorti najpogodnijih za određene regione, tako i u stvaranju nove genetičke varijabilnosti u programima takozvanog ciljnog oplemenjivanja ("target breeding"). To znači da ponašanje genotipova mora da bude ocenjeno u različitim sredinama, kako bi se utvrdio njihov pravi genetički potencijal (Kaya and Taner, 2002;Farshadfar et al., 2011). 
Cilj ovog rada je bio da se proceni visina interakcije genotip/spoljna sredina za visinu biljke i masu zrna po klasu, važnih komponenti prinosa hlebne pšenice, gajene na zemljištima tipa solonjec i černozem. Na taj način, izdvojiće se genotipovi sa malom interakcijom sa spoljnom sredinom, odnosno sa dobrom stabilnošću na promenljive agroekološke uslove gajenja. 

Materijal i metode

Ogled je postavljen na dva lokaliteta, različitim u pogledu agroekoloških uslova, pre svega uslova zemljišta. 

genotypes of bread wheat grown in 4 environments

Genotipovi su najmanju interakciju sa agroekološkim sredinama ostvarili na zemljištu tipa černozem, tokom 2013/2014. godine (E2). Pored toga, što su ovi uslovi bili povoljni za postizanje dobre stabilnosti, oblačno vreme, sa dosta padavina, tokom fenološke faze vlatanja, uslovilo je da biljka ostvari i veću visinu (tab.2., graf. 1). 
Masa zrna po klasu. Masa zrna po klasu je kvantitativna komponenta fenotipske varijabilnosti hlebne pšenice i posledica je delovanja minor gena, pa je stepen njihovog dejstva uslovljen međusobnom interakcijom i uticajem spoljne sredine, kao i individualnom i populacionom reakcijom biljaka na ekološke varijacije (Perišić i sar., 2011). Odlika mase zrna po klasu je niska heritabilnost (udeo genotipske u ukupnoj fenotipskoj varijabilnosti) i značajno fenotipsko variranje zavisno od varijacije faktora spoljne sredine (Aycicek and Yildirim, 2006). Masa zrna po klasu predstavlja napor biljke da se u interakciji sa uslovima spoljašnje sredine reprodukuje iz generacije u generaciju (Petrović i sar., 2001). 
Prosečna vrednost mase zrna po klasu, na nivou celog ogleda, je iznosila 1,32 g. Posmatrano po vegetacionim sezonama, genotipovi su najveću prosečnu vrednost mase zrna po klasu, koja je iznosila 2,40 g, ostvarili tokom 2014/2015, na černozemu (E4). U ovoj agroekološkoj sredini su vladali Grafi k 1. AMMI1 biplot za procenu interakcije genotip/spoljna sredina visine biljke (cm) 3 ispitivana genotipa hlebne pšenice u 4 agroekološke sredine gajenja Graph 1. AMMI1 biplot for the estimation of genotype/environment interactions for plant height (cm) of 3 skoro idealni meteorološki uslovi za nalivanje zrna i formiranje prinosa klasa. Velika varijabilnost mase zrna po klasu, u zavisnosti od meteoroloških uslova vegetacione sezone, zabeležena je u radu Jocković et al. ( 2014). Posmatrano po dekadama, od aprila do juna, vremenske prilike, uz pozitivne osobine černozema, je najbolje iskoristio genotip NSR-5, prosečnom vrednošću mase zrna po klasu 2,77 g. Pored toga, ovaj genotip je, u odnosu na ostale, ostvario i najveću prosečnu vrednost mase zrna po klasu, 1,25 g na solonjecu, ali samo u prvoj vegetacionoj sezoni. Tokom druge vegetacione sezone ispitivanja na solonjecu, u poređenju sa genotipovima Pesma i Renesansa, genotip NSR-5 je imao najmanju prosečnu vrednost mase zrne po klasu, koja je iznosila 0,66 g (tab. 5). 
Ovakav rezultat ukazuje da je različita reakcija ovog genotipa, na istom tipu zemljišta, posledica vremenskih prilika, koje su bile povoljnije tokom 2013/2014, nego 2014/2015. Ovi rezultati su u saglasnosti sa rezultatima istraživanja Petrović et al. (2010) i Banjac (2015). 
Pored visoko značajne sredine kvadrata agroekosredine, zabeležene su i visoke statističke značajnosti sredine kvadrata interakcije genotip/spoljna sredina. Analizom varijanse mase zrna po klasu za ukupan uzorak, izračunato je da u ukupnoj varijaciji ogleda, agroekološke sredine nose 86,04% od sume kvadrata ogleda. Interakcija genotip/spoljna sredina je učestvovala sa 8,83% u sumi kvadrata ogleda i pokazala visoku statističku značajnost. Uticaj genotipova nije bio statistički značajan (tab. 6). 
Tabela 5. Masa zrna po klasu (g) 3 genotipa hlebne pšenice gajena u 4 agroekološka uslova-srednja vrednost, varijansa tretmana i vrednost interakcijske ose (IPCA) Grafi k 2. AMMI1 biplot za procenu interakcije genotip/spoljna sredina mase zrna po klasu (g) 3 ispitivana genotipa hlebne pšenice u 4 agroekološke sredine gajenja Graph 2. AMMI1 biplot for the estimation of genotype/environment interactions for grain weight per spike (g) of 3 genotypes of bread wheat grown in 4 environments Zaključak Analizom odabranih komponenti prinosa ispitivanih genotipova hlebne pšenice, u dva vegetaciona perioda, na dva različita tipa zemljišta, utvrđeno je da uslovi solonjeca smanjuju prosečnu vrednost posmatranih svojstava u odnosu na vrednosti dobijene na černozemu. Ustanovljena je zavisnost obe ispitivane komponente prinosa hlebne pšenice, od meteoroloških uslova vegetacionih sezona. Dobijeni rezultati pomažu u odabiru genotipova, koji bi bili perspektivni za gajenje u uslovima abiotičkog stresa izazvanog solonjecom. Međutim, u cilju defi nisanja poželjnih genotipova, koji će u zadovoljavajućoj meri da ispolje svoj genetički potencijal i u nepovoljnijim uslovima solonjeca, neophodno je da se istraživanja nastave tokom više vegetacionih sezona, kako bi se sa većom sigurnošću moglo da tvrdi da je genotip tolerantan na povećane koncentracije soli u zemljištu. Pored toga, na ovaj način se biraju genotipovi koji bi bili poželjan roditeljski materijal za stvaranje nove genetičke varijabilnosti, posebno za gajenje na zemljištima lošijeg kvaliteta, čime bi se podigla njihova upotrebna vrednost i proširio areal gajenja hlebne pšenice. 



  




  


Table 3 .

 3 Tabela 2. Vrednosti temperature vazduha (°C) i padavina (mm) za vegetacione sezone 2013/2014 i 2014/2015 za lokalitete Kumane i Rimski Šančevi Table2.Temperature (°C) and precipitation (mm) across growing seasons 2013/2014 and 2014/2015 for Kumane and Rimski Šančevi Visina biljke je svojstvo koje se opisuje kao rastojanje od čvora bokorenja do vrha klasa.Ova komponenta prinosa pšenice, utiče na prinos menjajući odnos između vegetativne i generativne mase.Njihov odnos se odražava kroz žetveni indeks, koji predstavlja relativan odnos između prinosa zrna i ukupne mase biljke po jedinici površine u fazi pune fi ziološke zrelosti.Visina biljke je važna komponenta prinosa pšenice, koja zavisi od grupe major gena koji skraćuju visinu biljke (Rht geni-reducing height), ali i od minor gena raspoređenih na svim hromozomima genoma pšenice(Denčić i sar., 2006, Chebotar et al., 2013).Uvođenje ovih gena u genom pšenice doprinelo je dobijanju optimalnijeg odnosa između vegetativnog i generativnog dela biljke.Međutim, pojava polupatuljastih genotipova pšenice je povećala interakciju genotip/spoljna sredina(Braun et al., 1992 cit. Dimitrijević et al., 2011).Prosečna vrednost visine biljke u toku oglednih vegetacionih sezona je varirala u opsegu od 56,6 cm, što je bila prosečna visina genotipa Renesansa ostvarena na solonjecu u drugoj godini ispitivanja, do 96,0 cm koliko je iznosila prosečna visina biljke genotipa Pesma, izmerena na černozemu tokom vegetacione sezone 2014/2015.Prosek visine biljke na nivou celog ogleda je iznosio 76,8 cm.Prosečne vrednosti visine biljke zabeležene na solonjecu su bile niže od prosečnih vrednosti koje isti genotipovi ostvaruju u uslovima černozema.Najniža prosečna visina biljke je zabeležena za zemljištu tipa solonjec u drugoj (E3), a zatim u prvoj vegetacionoj sezoni (E1).Najviše prosečne vrednosti visine biljke, genotipovi su ostvarili na černozemu, tokom 2014/2015 godine (tab.3).Plant height (cm) of 3 bread wheat genotypes grown in 4 environments-mean value, variance of treatments and value of interaction axis(IPCA) 


	Na lokalitetu sela
	Kumane u Banatu (45,539º severno i 20,228º
	istočno), genotipovi su gajeni na zemljištu tipa
	solonjec. Drugi lokalitet je bilo ogledno polje
	Instituta za ratarstvo i povrtarstvo iz Novog
	Sada, Rimski Šančevi (45,322° severno
	i 19,839° istočno), na kojem su genotipovi
	gajeni na zemljištu tipa černozem. Tokom
	vegetacionih sezona 2013/2014. i 2014/2015.

* Meteorološki podaci su dobijeni merenjem na meteorološkoj stanici Bečej, Republički hidrometeorološki zavod Srbije **Meteorološki podaci su dobijeni merenjem na meteorološkoj stanici Novi Sad, Republički hidrometeorološki zavod SrbijeInternational Ltd (trial version).Značajnost izvora variranja je utvrđena na osnovu F-testa.Rezultati i diskusija Visina biljke. 
Table 5 .

 5 Grain weight per spike (g) of 3 bread wheat genotypes grown in 4 environments-mean value, variance of treatments and value of interaction axis (IPCA) Tabela 6. AMMI analiza varijanse za masu zrna po klasu 3 genotipa hlebne pšenice ispitivana u 4 agroekološke sredine Table6. AMMI analysis of variance for the grain weight per spike of 3 bread wheat genotypes examined in 4 environments 


	Genotip		Agroekološka sredina		Prosek	IPCA 1
		E1	E2	E3	E4		
	NSR-5	1,25	0,77	0,66	2,77	1,36	0,584
	Renesansa	0,99	1,15	0,79	2,51	1,36	0,001
	Pesma	1,03	1,25	0,72	1,92	1,23	-0,585
	Prosek	1,09	1,06	0,72	2,40	1,32	-
	Varijansa	0,02	0,05	0,02	0,22	-	-
	IPCA 1	0,077	-0,522	-0,168	0,613	-	-

Literatura

Aycicek M, Yildirim T (2006) Summary One of the main breeders tasks is improving characteristics of existing varieties and creating new genetic variability, which will achieve better economic effect. By observation of genotypes in different environmental conditions and by assessment of their interaction ideal genotypes for specifi c growing area will be chosen. The aim of this study is evaluation of genotype/environment interaction for plant height and grain weight per spike, grown solonetz and chernozem. The experiment was set in two different agro-ecological locations, Kumane (Banat) on solonetz soil and on Rimski Šančevi, chernozem. During two growing seasons 2013/2014 and 2014/2015 three genotypes of bread wheat: NSR-5, Pesma and Renesansa were examined. Based on an interaction between genotype and agro-ecological environment for plant height and grain weight per spike, presented trought AMMI1 biplot, it was noted that the genotypes differed more in multivariate part of the variation then in an additive effect. 
Key words: plant height, grain weight per spike, solonetz, chernozem, AMMI Primljen: 3.09.2015. Prihvaćen: 22.10.2015.
STABILNOST KOMPONENTI PRINOSA HLEBNE PŠENICE GAJENE NA RAZLIČITIM TIPOVIMA ZEMLJIŠTA