LETOPIS NAUČNIH RADOVA / ANNALS OF AGRONOMY Vol. 40, No 1, 47-52 UDK: 582.542.11: 658.2

Poljoprivredni fakultet

Univerzitet u Novom Sadu

47

Varijabilnost i međuzavisnost komponenti prinosa pšenice na solonjecu i černozemu

Sofija Petrović1*, Miodrag Dimitrijević1, Borislav Banjac1

1Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet, Departman za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, Srbija

*Autor za kontakt : sonjap@polj.uns.ac.rs

Uvod Hlebna pšenica (Triticum aestivum L.) je jedna od najvažnijih poljoprivrednih kultura u svetu i gaji se na oko 23% ukupnih obradivih površina, što čini 239.215.00ha. (www.fao.org/worldfoodsituation ). Pri tome, zastupljenost pšenice u ljudskoj ishrani se kreće od 25% u ekonomski razvijenim zemljama sveta, pa čak do 80% u nerazvijenim zemljama (Radosavljević, 2010). Pšenica je i u našoj zemlji jedna od strateški najvažnijih poljoprivrednih kultura. Prema podacima Republičkog Ministarstva poljoprivrede i zaštite životne sredine, u Srbiji je u žetvenoj 2015/16. godini pšenica zasejana na 595.118 ha, a u Vojvodini na oko 300.000 ha (www.mpzzs.gov.rs). Obzirom na navedenu činjenicu, oplemenjivanju pšenice, a pre svega povećanju genetičkog potencijala za prinos, kvaliteta zrna i adaptiranosti na stresne uslove proizvodnje se posvećuje velika pažnja (Dimitrijević i sar., 2013).

Pšenica je kultura koja traži pogodno zemljiše u pogledu plodnosti, fizičkih osobina i reakcije, pa se visok prinos i dobar kvalitet ostvaruju na najkvalitetnijem zemljištu, tipa černozem. Ipak, postoji mogućnost da se pšenica gaji na manje plodnim zemljištima, kao što je solonjec, ali uz određene mere popravke i primenu veće količine mineralnih đubriva (Jevtić, 1986). U Vojvodini solonjeca ima malo u Bačkoj (4000 ha) i Sremu (3000 ha), a najviše u Banatu (68000 ha), gde se uglavnom koristi kao prirodni pašnjak (Đorđević i Radmanović, 2016).

Oplemenjivanjem se teži da se poboljšaju osobine postojećih sorti pšenice, ostvari što bolji ekonomski efekat i dobije nova genetička varijabilnost. Međutim, prinos pšenice je složena, kvantitativna osobina, pa je za uspešno oplemenjivanje između ostalog, potrebno i da se ustanovi međusobna zavisnost pojedinih komponenti prinosa.

Cilj rada je ispitivanje genetičke varijabilnosti i međuzavisnost komponenti prinosa pšenice u različitim agroekološkim uslovima, uključujući i uslove abiotičkog stresa.

Materijal i metod Tokom vegetacionih sezona 2014/2015. i 2015/2016. su ispitivane tri ozime sorte heksaploidne (2n=6x=42) pšenice (Triticum aestivum ssp. aestivum L.): Renesansa, NSR-5 i Pesma. Svi genotipovi su stvoreni u Institutu za ratarstvo i povrtarstvo iz Novog Sada. Ogled, po slučajnom blok sistemu u tri ponavljanja, je istovremeno postavljen na dva lokaliteta, različitim u pogledu klimatskih parametara i

KLJUČNE REČI pšenica, komponente prinosa, genotipska varijabilnost, zemljište, korelacije

SAŽETAK U radu su prikazani rezultati dvogodišnjeg eksperimenta na lokalitetima Rimski Šančevi i Kumane, odnosno na različitim tipovima zemljišta, černozemu i solonjecu. U istraživanju su korišćene tri sorte pšenice, NSR-5, Pesma i Renesansa i analizirane sledeće komponente prinosa: visina biljke, masa klasa, masa zrna po klasu i broj zrna po klasu. Analizom dobijenih rezultata je uočena široka varijabilnosti svih ispitivanih osobina, ali su znatno više srednje vrednosti dobijene na černozemu. Između komponenti prinosa je dobijena značajna ili visoko značajna korelaciona međuzavisnost. Sorta Renesansa se izdvojila kao genotip koji najbolje odgovara različitim agroekološkim uslovima.

Petrović et al. (2016) Ann. Agron. 40: 47-52

Letopis naučnih radova / Annals of Agronomy 48

zemljišnih uslova. Na oglednom polju Rimski Šančevi (45,322° s. g. š. i 19, 839° i. g. d.) genotipovi su gajeni na zemljištu tipa černozem, dok su na lokalitetu Kumane (45,539° s. g. š. i 20, 228° i. g. d.) posejani na zemljištu tipa solonjec.

Ogledni materijal je, na oba lokaliteta, posejan u 6 redova dužine 2m, sa međurednim rastojanjem 15cm. Prilikom setve je primenjeno 130 kg/ha mineralnog đubriva NPK 15:15:15. Tokom obe vegetacione sezone, usevi su prihranjeni mineralinim đubrivom KAN u količini od 200 kg/ha.

Komponente prinosa pšenice su analizirane u uzorcima od po 30 biljaka po ponavljanju, u fazi pune zrelosti: visina biljke (cm), masa klasa (g), masa zrna po klasu (g) i broj zrna po klasu. Za svaku osobinu su izračunate: aritmetička sredina ( ), koeficijent varijacije (V) i najmanja značajna razlika (NZR) za prag značajnosti od 5% i 1%. Međuzavisnost navedenih komponenti prinosa je ustanovljena izračunavanjem Pirsonovih koeficijenata korelacije.

Statistička obrada rezultata je urađena u računarskom programu „Statistica for Windows“, verzija 13.

Rezultati i diskusija Visina stabljike Ova komponenta prinosa ima složen sistem nasleđivanja i uslovljena je, kao kvantitativna osobina, delovanjem minor gena, ali i Rht major genima, što se odrazilo na široku varijabilnost u ovom istraživanju i visoko značajne razlike između srednjih vrednosti pojedinih genotipova. Najnižu srednju vrednost u obe vegetacione sezone i na oba tipa zemljišta je ispoljila sorta NSR-5 (na černozemu: =83.8 cm u 2014/15 i

=94.7 cm u 2015/16., na solonjecu: =56.6 cm u 2014/15 i =75.1 cm u 2015/16.), dok je sorta Pesma izdvojena kao najviši genotip (na černozemu: =96.0 cm u 2014/15. i =108.4 cm u 2015/16., na

solonjecu: =61.5 cm u 2014/15. i =92.7cm u 2015/16.), tabela 1. Tabela 1 Srednje vrednosti i varijabilnost visine stabljike (cm) genotipova pšenice Table 1 Mean values and variation of the plant height (cm) in wheat genotypes

*( ) aritmetička sredina / mean value, V koeficijent varijacije / coefficient of variation

Ovako velike razlike u srednjim vrednostima su razumljive, obzirom da se radi o dva tipa zemljišta koja

pripadaju različitim bonitetnim klasama. Uočene su i značajne razlike srednjih vrednosti visine stabljike i na istom tipu zemljišta, ali u različitim vegetacionim sezonama, obzirom da su odabrane vegetacione sezone bile različite u pogledu meteoroloških parametara. Sorta Renesansa, od svih ispitanih genotipova, na oba tipa zemljišta i u obe vegetacione sezone ima najmanju varijabilnost, posebno u drugoj vegetacionoj sezoni, na oba tipa zemljišta, V=3.22% na černozemu i V=4.95% na solonjecu (tabela 1). Ova sorta se pokazala i u prethodnim istraživanjima kao vrlo stabilan genotip, sa niskom varijabilnošću (Banjac, 2015). Ostale sorte su ispoljile ujednačenu varijabilnost, na nešto višem nivou.

Godinu 2014/15. karakterišu više vrednosti temperatura vazduha, ali niže vrednosti visine padavina, dok je za 2015/16. godinu karakteristična veoma visoka vrednost količine padavina u mesecu maju, na oba lokaliteta (www.hidmet.gov.rs). Masa klasa Srednje vrednosti ove komponente prinosa se značajno ralikuju na ispitivanim lokalitetima, ali su dosta ujednačene na istom tipu zemljišta, u različitim vegetacionim sezonama. Na lokalitetu Rimski Šančevi

Genotip

Vegetaciona sezona-Lokalitet 2014/15 2015/16 R. Šančevi Kumane R.Šančevi Kumane * V (%)* V (%) V (%) V (%)

Renesansa 92,9 4,94 57,8 10,21 105,8 3,22 92,5 4,85 NSR-5 83,8 10,77 56,6 13,36 94,7 5,91 75,1 9,28 Pesma 96,0 10,26 61,5 10,79 108,4 7,44 92,7 4,76 Prosek 90,9 10,53 58,6 11,88 103,0 8,17 86,8 11,41 NZR0.05 4,7 3,9 3,1 2,8 NZR0.01 6,3 5,2 4,1 3,7

Petrović et al. (2016) Ann. Agron. 40: 47-52

Letopis naučnih radova / Annals of Agronomy 49

najmanja srednja vrednost mase klasa u obe vegetacione sezone je zabeležena kod sorte Pesma ( =2.6

g u 2014/15 i =2.5 g u 2015/16.), dok je u prvoj vegetacionoj sezoni najveća srednja vrednost ove

osobine dobijena kod sorte NSR-5 ( =3.8 g), a u drugoj vegetacionoj sezoni kod sorte Renesansa ( =3.0 g). U prvoj vegetacionoj sezoni između srednjih vrednosti mase klasa ne postoje značajne razlike, dok su u drugoj one na nivou statističke značajnosti. Na zemljištu tipa černozem je generalno zapažena manja varijabilnost mase klasa, dok na solonjecu sve sorte ispoljavaju više vrednosti varijabilnosti ove komponente prinosa (tabela 2). Ovakav trend znatno veće varijabilnosti mase klasa u uslovima abiotičkog stresa, kakav je na solonjecu, navode i Dimitrijević et al. (2012). Tabela 2 Srednje vrednosti i varijabilnost mase klasa (g) genotipova pšenice Table 2 Mean values and variation of the spike weight (g) in wheat genotypes

Genotip

Vegetaciona sezona-Lokalitet 2014/15 2015/16

R. Šančevi Kumane R.Šančevi Kumane

* V (%)* V (%) V (%) V (%)

Renesansa 3,2 20,01 1,2 44,43 3,0 18,65 1,4 36,78 NSR-5 3,8 23,11 1,2 43,83 2,7 17,47 1,3 28,77 Pesma 2,6 22,47 1,1 41,25 2,5 21,75 1,6 21,00 Prosek 3,2 26,93 1,2 42,33 2,8 20,20 1,4 29,47 NZR0.05 0,4 0,3 0,2 NZR0.01 0,6 0,4 0,3 *( ) aritmetička sredina / mean value, V koeficijent varijacije / coefficient of variation

Masa zrna po klasu Obzirom da su uslovi za razvoj biljke, pa i formiranje prinosa, znatno povoljniji na černozemu, srednje vrednosti ove osobine su upadljivo više na lokalitetu Rimski Šančevi, nego na lokalitetu Kumane, odnosno na solonjecu (tabela 3).

Tabela 3 Srednje vrednosti i varijabilnost mase zrna po klasu (g) genotipova pšenice Table 3 Mean values and variation of the grain weight per spike (g) in wheat genotypes

Genotip

Vegetaciona sezona Lokalitet

2014/15 2015/16

R. Šančevi Kumane R.Šančevi Kumane * V (%)* V (%) V (%) V (%)

Renesansa 2,6 22,10 0,9 45,46 2,4 20,60 1,1 39,75 NSR-5 2,8 28,82 0,7 49,79 2,1 18,52 0,8 44,87 Pesma 2,0 25,93 0,8 48,46 1,9 24,54 1,2 22,82 Prosek 2,5 29,33 0,8 48,89 2,1 22,37 1,1 38,56 NZR0.05 0,4 0,2 0,2 0,2 NZR0.01 0,5 0,3 0,3 0,3 *( ) aritmetička sredina / mean value, V koeficijent varijacije / coefficient of variation

Na černozemu, u obe vegetacione sezone, sorta Pesma je statistički visoko značajno i statistički

značajno, po redosledu, iskazala najmanju srednju vrednost posmatrane osobine =2.0 g u 2014/15 i =1.9 g u 2015/16.). Sorte NSR-5 =2.8 g) i Renesansa =2.6 g) su imale statistički visoko značajno

veće srednje vrednosti mase zrna po klasu u sezoni 2014/15., a u 2015/16. sorta Renesansa =2.4 g) se sama izdvojila statistički visoko značajno većom prosečnom vrednošću ove osobine u odnosu na ostale ispitivane sorte, tabela 3. Generalno, na lokalitetu Rimski Šančevi u prvoj vegetacionoj sezoni su dobijene veće srednje vrednosti mase zrna po klasu, što svakako može da se pripiše povoljnijim agrometeorološkim uslovima, posebno u vreme formiranja i nalivanja zrna, jer je ova komponenta prinosa

Petrović et al. (2016) Ann. Agron. 40: 47-52

Letopis naučnih radova / Annals of Agronomy 50

izrazito kvantitativna osobina, uslovljena delovanjem većeg broja minor gena i predstavlja rezultat životnog ciklusa cele biljke. Na solonjecu, u obe godine ispitivanja, dobijene su znatno niže srednje vrednosti mase zrna po klasu, ali je zapažena i mnogo veća varijabilnost posmatrane osobine, što je rezultat abiotičkog stresa, i u pogledu zemljišta, ali i specifične mikro-klime ovog lokaliteta. Broj zrna po klasu Obzirom na specifičnosti uslova spoljne sredine i ova komponenta prinosa pokazuje primetne razlike u srednjim vrednostima na ispitivanim lokalitetima. Na lokalitetu Rimski Šančevi najveća srednja vrednost broja zrna po klasu u vegetacionoj sezoni 2014/15. je uočena kod sorte NSR-5 =55.5), koja je ujedno ispoljila i najmanju varijabilnost (V=16.45%), tabela 4.

Tabela 4 Srednje vrednosti i varijabilnost broja zrna po klasu genotipova pšenice Table 4 Mean values and variation of the grain number per spike in wheat genotypes

Genotip

Vegetaciona sezona Lokalitet 2014/15 2015/16

R. Šančevi Kumane R.Šančevi Kumane

* V (%)* V (%) V (%) V (%)

Renesansa 49,4 16,45 25,4 40,42 48,6 19,00 26,3 36,02 NSR-5 55,5 28,20 18,8 43,56 47,7 16,21 24,6 38,42 Pesma 47,5 26,37 20,4 46,26 45,9 19,96 30,6 21,21 Prosek 50,8 25,16 21,5 44,73 47,4 18,38 27,2 32,55 NZR0.05 7,2 5,4 4,5 4,4 NZR0.01 9,6 7,2 6,0 5,9 *( ) aritmetička sredina / mean value, V koeficijent varijacije / coefficient of variation

Ova sorta je pokazala maksimalne vrednosti i ostalih ispitivanih komponenti prinosa, kao što je masa

zrna po klasu i masa klasa. U drugoj vegetacionoj sezoni, 2015/16., najveća srednja vrednost ove komponente prinosa je dobijena kod sorte Renesansa =48.6), koja se u ovom ogledu istakla i maksimalnim vrednostima mase klasa i mase zrna po klasu. Najmanja srednja vrednost broja zrna po klasu je zabeležena kod sorte Pesma u obe ispitivane vegetacione sezone =47.5 u 2014/15 i =45.9 u 2015/16.). Na solonjecu, sorta NSR-5 ispoljava lošu adaptiranost na stresne uslove, pa je dobijena najmanja srednja vrednost ispitivane komponente prinosa =18.8 u 2014/15. i =16.21 u 2015/16.). U prvoj vegetacionoj sezoni, sorta Renesansa ispoljava najveću srednju vrednost broja zrna po klasu =25.4), dok se u drugoj vegetacionoj sezoni sorta Pesma ističe maksimalnom vrednošću posmatrane

komponente prinosa x =30.6), tabela 4. Međuzavisnot komponenti prinosa Izračunavanje i analiza korelacionih koeficijenata je značajna u oplemenjivanju biljaka, jer se na ovaj način ustanovljava stepen međusobne zavisnosti pojedinih komponenti prinosa. Na lokalitetu Rimski Šančevi i zemljištu tipa černozem, dobijene su značajne ili visoko značajne negativne vrednosti korelacionih koeficijenata između visine stabljike i mase klasa (r= -0.344), mase (r= -0.281) i broja zrna po klasu (r= -0.167), tabela 5. Ovakav rezultat upućuje na težnju da se skraćenjem visine stabljike omogući uspešnija translokacija organskih materija iz vegetativnih u generativne delove biljke i u skladu je sa rezultatima Ashraf et al., (2012). Na solonjecu, između visine stabljike i ostalih ispitivanih komponenti prinosa je dobijena pozitivna visoko značajna korelaciona povezanost. Na ovom tipu zemljišta, sve ispitivane sorte su ispoljile znatno nižu visinu stabljike, pa je translokacija hraniva bila olakšano usmerena ka klasu i njegovom formiranju. Do sličnih rezultata sa sortimentom pšenice u uslovima abiotičkog stresa došli su i Banjac i sar., (2010).

Između mase klasa i broja i mase zrna po klasu je uočena visoko značajna pozitivna međuzavisnost, na oba ispitivana lokaliteta (tabela 5). To znači da poboljšanje jedne komponente prinosa utiče na poboljšanje neke druge, koje će kasnije indirektno da povećaju i sam prinos, kao ekonomski najvažniju kategoriju i u skladu je sa rezultatima Muhhamad et al., (2010) i Athar et al., (2016). Ispitivane sorte su

Petrović et al. (2016) Ann. Agron. 40: 47-52

Letopis naučnih radova / Annals of Agronomy 51

povoljno reagovale na zadate uslove spoljne sredine, bez obzira da li se radi o kvalitetnom černozemu ili zemljištu niže kategorije, kao što je solonjec. Tabela 5 Pirsonovi koeficijenti koralacije između ispitivanih osobina (za obe godine, vrednosti iznad dijagonale se odnose na lokalitet Rimski Šančevi, a ispod na lokalitet Kumane) Table 5 Pearson’s correlation coefficients between all the examined traits (for 2014/2015. and 2015/16., growing periods, jointly, values above the diagonal are related to Rimski Šančevi, while figures under the diagonal are related to Kumane).

Osobina Visina biljke Masa klasa Masa zrna po klasu Broj zrna po klasu/

Visina biljke 1,000 -0,344** -0,281

** -0,167

*

Masa klasa 0,293** 1,000 0,885

** 0,724

**

Masa zrna po klasu

0,409** 0,848

** 1,000 0,828

**

Broj zrna po klasu 0,334** 0,789

** 0,896

** 1,000

* t(0,05; 162)=0,159; ** t(0,05; 162)=0,208

Zaključci Prema rezultatima paralelnih ogleda na lokalitetima Rimski Šančevi i Kumane, odnosno različitim tipovima zemljišta, černozemu i solonjecu, uočena je široka varijabilnost ispitivanih komponenti prinosa. Pri tome, značajno više srednje vrednosti svih komponenti prinosa su, u obe vegetacione sezone, dobijene na černozemu, jer se radi o visoko kvalitetnom zemljištu. Sorta Renesansa se izdvaja ujednačenim srednjim vrednostima posmatranih osobina i u okviru zadatih uslova spoljne sredine daje dobre rezultate. Između ispitivanih komponenti prinosa je dobijena značajna ili visoko značajna korelaciona povezanost, što u daljem oplemenjivanju otvara mogućnost da se poboljšanjem jedne, poboljša i druga komponenta prinosa i posledično i sam prinos.

Zahvalnica Prikazani rezultati u radu su deo istraživanja u okviru Projekta Ministarstva za nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije TR31066.

Literatura Ashraf, A. Abd El- M., Samir, R. Abo, H. and Moemen, H. T. 2012. Genotypic and phenotypic interrelationships

among yield and yield components in Egyptian bread wheat genotypes. Journal of Plant Breeding and Crop Science 4(1): 9-16.

Athar, H. B., Asghar, A. R., Shahmir, A. K., Amjad, A., Fahad, A. K., Muneer, A., Sajjad, A., Niaz, A. K. 2016. Correlation and regression analysis for yield traits in wheat (Triticum aestivum L.) genotypes. Natural Science, 8: 96-104.

Banjac, B., Petrović, Sofija, Dimitrijević, M., Dozet, D. 2010. Procena korelacione povezanosti komponenata prinosa pšenice u uslovima stresa. Letopis naučnih radova Poljoprivrednog fakulteta, 34, 1: 60-68

Banjac, B. 2015. Potencijal za prinos i adaptacija pšenice na stresne uslove solonjeca. (Doktorska disertacija. Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet).

Dimitrijević, M., Petrović, S., Banjac, B. 2012. Wheat breeding in abiotic stress conditions of solonetz. Genetika, 44, 1: 91-100.

Dimitrijević, M., Petrović, S., Banjac, B. 2013. Varijacija fenotipskih markera prinosa pšenice na alkalizovanom zemljištu. Selekcija i semenarstvo, XIX, 2: 1-9.

Đorđević, A. i Radmanović, S. 2016. Pedologija. Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet. Jevtić, S. 1986. Pšenica. Drugo dopunjeno izdanje. Naučna knjiga, Beograd.

Petrović et al. (2016) Ann. Agron. 40: 47-52

Letopis naučnih radova / Annals of Agronomy 52

Muhammad, I. K., Makhdoom, H., Javed, A., Zulkiffal, M. Muzaffar, I., Sher, B. K., M. Arif, K., Abdul, Q., Waseem, S., Shahid, M. 2010. Correlation and path analysis for yield and yield contributing characters in wheat (Triticum aestivum L.). Acta Agriculturae Serbica, XV, 29: 19-24.

Radosavljević, M. 2010. Cereals-Production, propertise and organic food. Journal on Processing and Energy in Agriculture 14, 3: 131-134.

www.fao.org/worldfoodsituation www.mpzzs.gov.rs www.statsoft.com www.hidmet.gov.rs

Variability and Interrelationship of Yield Components in Wheat Grown on Solonetz and Chernozem Soil

Sofija Petrović1*, Miodrag Dimitrijević1, Borislav Banjac1

1University of Novi Sad, Faculty of Agriculture, Department of Field and Vegetable Crops, Novi Sad, Serbia

*Corresponding author: sonjap@polj.uns.ac.rs

Primljen: 29.09.2016. Prihvaćen: 20.12.2016.

KEY WORDS

wheat, yield components, genotypic variation, soil, correlations

ABSTRACT The results of two-year experiments established at two localities Rimski Šančevi and Kumane, on two different soil types - chernozem and solonetz, are hereby reported. Three wheat varieties were examined: NSR-5, Pesma and Renesansa, and the following grain yield components were analyzed: plant height, spike weight, grain weight per spike and grain number per spike. A broad variability was observed for all the examined traits, while the higher mean values were denoted for chernozem. Statistically significant and highly significant correlations were calculated. The variety Renesansa distinguished itself as the genotype that responded the best to agro-ecological conditions variation.