CC BY
52
УДК 633.111.1:631.95
Результаты изучения сортов озимой пшеницы в условиях Нижегородской области
Петров Леонид Кириллович, кандидат с.-х. наук, ст. научный сотрудник, Селехов Владимир Валентинович, кандидат с.-х. наук, ст. научный сотрудник ФГБНУ «Нижегородский НИИСХ», п.. Селекция, Нижегородская область, Россия
E-mail: nnovniish@rambler.ru
В статье представлены результаты испытания коллекции сортов озимой пшеницы различного эколого-географического происхождения на светло-серых лесных почвах Нижегородской области. Проведена оценка десяти сортов для выделения из них наиболее адаптированных к условиям изучаемого региона, сочетающих высокую потенциальную устойчивость к действию факторов внешней среды (в том числе к болезням) с высоким качеством зерна и обладающих комплексом хозяйственно ценных признаков. В ходе исследований установлено, что урожайность изучаемых сортов находилась в интервале от 3,65 т/га (сорт Галина) до 5,32 т/га (сорт Немчиновская 57). Сорта Немчиновская 17 и Немчиновская 57 имели урожайность достоверно выше стандарта Московская 39 (на 0,98 и 1,07 т/га, или на 23 и 25%). Статистически доказываются различия изучаемых сортов по основным элементам структуры урожая: количеству зерен в колосе, массе зерна с колоса. Высокой озерненностью колоса отличались сорта Немчиновская 24 (36,7 шт.) и Немчиновская 57 (36,8 шт.), наибольшей массой зерна с колоса - сорта Немчиновская 57 (1,81 г) и Московская 56 (1,75 г). Содержание белка у изучаемых сортов варьировало от 15,1% (сорт Памяти Федина) до 19,2% (сорт Московская 40) при 17,5% у стандарта. По содержанию клейковины достоверно выделился сорт Московская 40 (36,1%). Расчет биологической урожайности показал высокий потенциал сорта Немчиновская 57 - до 9,47 т/га, что выше стандартного сорта на 2,12 т/га, или на 29%. По комплексу хозяйственно ценных признаков отмечены сорта Немчиновская 57, Немчиновская 17, Московская 56, Московская 40.
Ключевые слова: озимая пшеница, сорта, зерно, урожайность, структура урожая, качество зерна, болезни
Повышение урожайности и увеличение валовых сборов зерна - одна из основных задач, стоящих перед АПК Российской Федерации. Важным направлением решения данной задачи является внедрение в производство новых перспективных сортов, адаптированных к местным условиям возделывания [1, 2].
Своевременные сортосмена и сортооб-новление - необходимые элементы повышения продуктивности отрасли растениеводства. Расширение набора сортов и размещение их в соответствии с биологическими особенностями и агроэкологическим потенциалом региона обеспечивают максимальную отдачу от применяемых технологий возделывания, что, в свою очередь, приводит к повышению рентабельности производства.
Сорт не всегда одинаково реагирует на те или иные условия возделывания. В связи с этим возрастает роль сортоиспытания как оценки реакции сортов на экологические условия отдельно взятого региона страны [3, 4]. В Нижегородской области около 40% всех площадей занимают зерновые культуры, важнейшей из которых является озимая пшеница. Эта культура занимает около 80% площадей озимых, однако, сортимент ее небольшой и примерно на 70% представлен сортом Московская 39. Поэтому поиск новых сортов, которые могут достойно заменить данный сорт в условиях Нижегородской области является актуальным.
Цель исследований - изучить межсортовую изменчивость озимой пшеницы по ком-
плексу хозяйственно ценных признаков для выделения сортов, наиболее адаптированных к условиям Нижегородской области.
Материал и методы. Исследования проведены в 2012-2015 гг. на десяти сортах озимой пшеницы селекции ФГБНУ «Московский НИИСХ» и ФГБНУ «Владимирский НИИСХ» по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [5] и методическим рекомендациям по экологическому испытанию сельскохозяйственных культур на примере зерновых [6] на опытном поле ФГБНУ «Нижегородский НИИСХ». Почва опытного участка - светло-серая лесная, по гранулометрическому составу среднесуглини-стая. Обеспеченность пахотного слоя подвижными формами фосфора - 221-271 мг/кг почвы, обменного калия - 89-206 мг/кг почвы, содержание гумуса 1,36-1,67%, рН - 4,36-5,55. Предшественники - чистый пар, многолетние бобовые и злаковые травы. Предпосевная обработка почвы включала внесение минеральных удобрений (нитроаммофоски) в дозе N60P60K60 кг/га д.в. разбросным способом и предпосевную культивацию на глубину 4-5 см КПС-4,2. Посев проводили сеялкой СКС-6-10, глубина заделки семян 4-6 см. Норма высева -6 млн всхожих семян озимой пшеницы на гектар. Семена перед посевом не протравливали в целях наиболее полной оценки влияния экологических факторов на изучаемые сорта. Делянки в опыте располагались систематически со смещением. Общая площадь делянок 14 м2,
учетная площадь 10 м , повторность четырехкратная. Уход за посевами включал весеннюю подкормку аммиачной селитрой в дозе N60 кг/га д.в., опрыскивание гербицидами Логран (0,01 л/га) и Банвел (0,1 л/га) и прополку. Уборку проводили поделяночно при полной спелости зерна прямым комбайнированием комбайном Sampo 130. Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [7] с использованием компьютерной программы STATIST.
Результаты и их обсуждение. Годы исследований различались по агроклиматическим параметрам, что позволило объективно оценить влияние погодных факторов на урожайность и качество зерна озимой пшеницы. Так, осенний период 2011 г. характеризовался относительно тёплой и влажной погодой. Зима 2011-2012 гг., снежная и умеренно морозная, обусловила зимнее истощение озимых и значительную гибель их от выпревания и снежной плесени. Нежаркое и влажное лето 2012 г. (суммарный ГТК за сезон 2,0) в целом не благоприятствовало развитию озимых: урожай был самым низким за все годы исследований (в среднем 2,9 т/га).
Посев осенью 2012 г. был проведён рано (4 сентября), поэтому пшеница хорошо раскустилась и подготовилась к зиме. Зима 201213 гг. имела критический период для перезимовки озимых в декабре, когда при незначительном снежном покрове температура воздуха опускалась ниже -25°C. Однако из-за силь-
ных снегопадов к концу зимы толщина снежного покрова сильно увеличилась, и запасы воды в снеге составили около 160 мм. Снег и дожди в начале весны обусловили достаточный запас влаги в почве и хорошее развитие озимых: урожай в 2013 г. был наивысшим за годы исследований (в среднем 6,56 т/га), несмотря на сильную засуху в первой половине лета (ГТК опускался ниже 0,2).
Осень 2013 г. не благоприятствовала развитию озимых, и низкие температуры в зимний период при невысоком снежном покрове явились причиной плохой перезимовки некоторых сортов (Галина, Поэма, Инна, Московская 56). В весенний период 2014 г. отмечена значительная засуха (минимальный ГТК 0,23). В результате урожай 2014 г. был довольно низким (3,12 т/га).
Перезимовка пшеницы в 2015 г. была удовлетворительной, что объясняется оптимально ранним посевом и относительно ровным температурным фоном зимнего периода. В то же время холодная погода периода вегетации не позволила получить максимальный урожай (в среднем 5,27 т/га)
Урожайность и показатели качества зерна сортов озимой пшеницы представлены в таблице 1. Урожайность изучаемых сортов варьировала в пределах от 3,65 до 5,32 т/га, у стандартного сорта Московская 39 составляла 4,25 т/га. У сортов Немчиновская 17 и Немчиновская 57 урожайность составляла 5,23 и 5,32 т/га, что достоверно выше стандартного сорта соответственно на 0,98 и 1,07 т/га, или 23 и 25%.
Таблица 1
Урожайность и качество зерна сортов озимой пшеницы (2012-2015 гг.)
Сорт Урожайность Содержание, % Масса 1000
X , т/га V , % белок клейковина зерен, г
Московская 39 4,25 36,4 17,5 34,2 46,9
Галина 3,65 72,1 16,5 31,4 48,8
Инна 3,98 67,1 15,6 28,9 47,8
Московская 40 4,53 38,6 19,2 36,1 46,9
Московская 56 4,61 41,3 17,4 33,8 50,0
Немчиновская 17 5,23 34,6 16,7 32,0 49,5
Немчиновская 24 4,78 33,3 16,4 32,8 47,4
Немчиновская 57 5,32 24,2 16,5 31,5 48,9
Памяти Федина 4,22 41,6 15,1 28,1 44,6
Поэма 3,94 58,0 16,4 31,6 46,1
НСР05 0,93 - 1,46 2,12 2,16
Содержание белка по вариантам опыта изменялось от 15,1 до 19,2%. Стандартный сорт Московская 39, относящийся к ценным, характеризуется высоким содержанием белка (17,5%) и клейковины (34,2%). Наивысшей белковостью, превышающей стандарт (19,2%), и высоким содержанием клейковины (36,1%) характеризовался сорт Московская 40. Отмечен также сорт Московская 56.
Наиболее крупное зерно, достоверно превышающее стандарт, формировали сорта Московская 56 (М1000 = 50,0 г) и Немчиновская 17 (М1000 = 49,5 г).
Величина и стабильность урожая озимой пшеницы складывается из таких суммарных элементов структуры урожая, как количество продуктивных стеблей, количество и масса
Важными элементами структуры урожая являются количество продуктивных стеблей на 1 м2 и на 1 растение. Хорошая кустистость пшеницы позволяет ей восполнить гибель отдельных растений в течение периода развития.
Наибольшее количество продуктивных стеблей было отмечено у сортов Московская 56 и Немчиновская 57 - 498 и 523 шт./м2, что соответственно на 30 и 55 шт. больше, чем у стандартного сорта Московская 39. Количество продуктивных стеблей на 1 растении изменялось от 2,57 шт. (сорт Памяти Федина) до 3,33 шт. (сорт Немчиновская 57).
Продуктивность колоса у изучаемых сортов озимой пшеницы варьировала в пределах 1,39-1,81 г. Наибольшей массой зерна с колоса характеризовались сорта Немчиновская 57 и Московская 56: средняя прибавка к стан-
зерна с колоса (озерненность), масса 1000 зерен. При этом необходимо учитывать, что сочетание отдельных элементов в структуре урожая имеет тесную связь друг с другом. Низкие значения одного показателя могут в определенной степени компенсироваться более интенсивным развитием остальных.
Количество растений на 1 м2 у изучаемых сортов перед уходом в зиму составляло от 385 до 419 шт., а перед уборкой урожая от 142 до 158 шт. (табл. 2). Снижение густоты стояния растений к уборке можно объяснить слабой устойчивостью сортов к местным условиям, в т.ч. к перезимовке. Негативное влияние на рассматриваемые показатели оказало также поражение болезнями в период вегетации растений (табл. 3).
1/га
дартному сорту за годы исследований составила соответственно 0,24 и 0,18 г. Количество зерен в колосе (озерненность) изменялось от 32,7 шт. (сорт Памяти Федина) до 36,8 шт. (сорт Немчиновская 57).
Биологическая урожайность составляла от 5,68 до 9,47 т/га. При этом достоверно превышала стандарт только Немчиновская 57 (9,47 т/га), хотя следует также отметить сорта Московская 56, Немчиновская 17, у которых потенциальная продуктивность составляла соответственно 8,72 и 8,38 т/га. Следует отметить, что биологическая урожайность коррелировала с фактической урожайностью озимой пшеницы (г = 0,71).
Среди негативных для озимой пшеницы биотических факторов окружающей среды, характерных в разной степени для многих ре-
Таблица 2
Основные элементы структуры урожая сортов озимой пшеницы (2012-2015 гг.)
Сорт
Количество
растений, / 2 шт./м
Количество продуктивных стеблей, шт./м2
Масса зерна с колоса, г
Количество зерен в колосе, шт.
Биологич ская урож ность, т
Московская 39
155
468
1,57
35,1
7,35
Галина
146
457
1,56
34,5
7,13
Инна
142
420
1,52
33,1
6,38
Московская 40
153
486
1,67
35,9
,12
Московская 56
158
498
1,75
35,4
,72
Немчиновская 17
154
487
1,72
35,4
,38
Немчиновская 24
146
418
1,63
36,7
6,81
Немчиновская 57
157
523
1,81
36,
9,47
Памяти Федина
157
409
1,39
32,7
5,68
Поэма
НСР0
144 28
422 54
1,59 0,18
34,7 1,6
6,71 1,43
гионов страны, можно выделить снежную плесень, мучнистую росу, бурую ржавчину, септо-риоз и другие болезни. Известно, что в период эпифитотий потери урожая от повреждения ими могут достигать 30% и более. Поэтому необходимой частью экологического исследования является мониторинг фитосанитарного состояния посевов [8].
В таблице 3 представлена сравнительная фитосанитарная оценка изучаемых сортов озимой пшеницы. Оценка состояния растений в весенний период свидетельствует о том, что в целом в период 2012-2015 гг. перезимовка была удовлетворительной, средний балл составил 7,4. Тем не менее, отмечено значительное варьирование уровня перезимовки сортов в отдельные годы (2012, 2014), поэтому более важную информацию несёт не столько средний балл перезимовки по годам, сколько коэффициент вариации признака. Наибольшей вариабельностью (а, значит, и неустойчивостью)
данного признака в годы исследований характеризовались сорта Галина, Инна, Немчинов-ская 24 и Поэма, стабильный уровень зимостойкости зафиксирован у сортов Немчинов-ская 57, Немчиновская 17, Московская 39, Московская 40.
Оценка сортов озимой пшеницы на устойчивость к болезням, вызываемым выпрева-нием, свидетельствует о том, что условия перезимовки способствовали существенному развитию снежной плесени и сильному изреживанию растений на делянках опыта. Резко выраженные различия между сортами по пораженности снежной плесенью (возб. Fusarium nivale /Fr./ Ges.j не наблюдались, что говорит об отсутствии среди изучаемых сортов иммунитета к данному заболеванию. Проведение многофакторного дисперсионного анализа показало, что только 15% варьирования данного признака обусловлено влиянием сорта (п = 14,9%) и 75% (п = 74,6%) - влиянием условий года.
Таблица 3
Перезимовка и пораженность болезнями сортов озимой пшеницы (2012-2015 гг.)
* Перезимовка **Снежная Распространение/развитие, %
Сорт X , К, % плесень, балл мучнистая бурая септориоз
балл роса ржавчина
Московская 39 7,8 6,9 2,2 67,0/3,9 77,1/10,2 61,7/5,9
Галина 6,9 38,6 2,7 53,0/1,8 79,3/10,7 73,3/8,9
Инна 6,2 46,3 2,5 61,2/2,7 76,5/7,9 70,1/6,0
Московская 40 8,1 8,9 2,0 37,5/1,1 73,5/5,4 54,3/2,6
Московская 56 7,5 19,4 2,3 50,5/1,5 73,8/6,8 60,2/5,3
Немчиновская 17 8,2 5,8 2,2 85,3/3,7 18,0/2,0 69,0/4,9
Немчиновская 24 6,1 42,9 2,1 85,5/15,5 6,5/1,1 43,0/2,2
Немчиновская 57 8,4 3,7 1,9 42,8/1,2 71,7/5,2 69,3/6,0
Памяти Федина 7,4 13,5 2,2 69,5/7,4 93,0/24,5 78,0/8,8
Поэма 5,8 42,3 2,9 70,3/2,9 55,2/4,1 69,0/5,0
НСР05 0,9 - 0,4 25,0/2,1 13/2,4 8,8/1,3
* _
оценка по 10-балльной шкале; ** - оценка по 4-балльной шкале
При изучении устойчивости сортов к листовым заболеваниям установлено, что несмотря на широкое распространение болезней развивались они слабо. Это свидетельствует о генетически обусловленной устойчивости. Проявлялись и сортовые различия. Так, максимальную устойчивость к мучнистой росе проявили сорта Московская 40 и Немчинов-ская 57, у которых развитие болезни составило соответственно - 1,1 и 1,2%. Относительно сильно поражался данной болезнью сорт Нем-чиновская 24 (15,54%).
Наиболее устойчивыми к бурой ржавчине были сорта Немчиновская 17 и Немчинов-ская 24 - развитие болезни составляло 1,1 и 2,0%. Максимальное проявление этого заболевания наблюдалось у сорта Памяти Федина (24,5%). Поражённость септориозом была относительно невелика и не превышала 9% по всем сортам.
Заключение. В результате четырехлетнего изучения сортов озимой пшеницы в условиях Нижегородской области выявлена достаточно четкая их дифференциация по реакции на
4. Неттевич Э.Д. Высокопродуктивные сорта зерновых культур для Нечерноземья. М.: Московский рабочий, 1987. 192 с.
5. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1985. 263 с.
6. Баталова Г.А., Шешегова Т.К., Стариков В.А. Методические рекомендации по экологическому сортоиспытанию сельскохозяйственных культур на примере зерновых. Киров: ГНУ НИ-ИСХ Северо-Востока, 2013. 31 с.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1979. 416 с.
8. Фитосанитарная экспертиза зерновых культур (Болезни растений). Рекомендации. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2002. 140 с.
условия окружающей среды. По комплексу изучаемых хозяйственно ценных признаков (урожайность, качество зерна, устойчивость к болезням) выделены сорта Немчиновская 57, Немчи-новская 17, Московская 56, Московская 40.
Список литературы
1. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практика). М.: ООО «Агрорус», 2004. 1110 с.
2. Сандухадзе Б.И., Рыбакова М.И., Морозова З.А. Научные основы селекции озимой пшеницы в Нечерноземной зоне. М.: МГИУ, 2003. 426 с.
3. Макрушин Н.М. Экологические основы промышленного семеноводства зерновых культур. М.: Агропромиздат, 1985. 280 с.
The results of studying of winter wheat cultivars under the conditions of the Nizhniy Novgorod region
Petrov L.K., PhD in agriculture, senior researcher, Selekhov V.V., PhD in agriculture, senior researcher
Nizhny Novgorod Agricultural Research Institute, s. Selekciya, Nizhny Novgorod region, Russia
A collection of winter wheat cultivars of different eco-geographical origin has been grown and tested on the silty loams of Nizhny Novgorod region and the results are reported in the given article. Ten cultivars were tested for selection of ones combining high potential resistance to the environmental factors (including diseases) of the region with high grain quality and the complex of economically valuable characteristics. The yield of the cultivars was found varying from 3.65 t/ha (Galina variety) to 5.32 t/ha (Nemchinovskaya 57 variety). The yields of varieties Nemchinovskaya 17 and Nemchinovskaya 57 significantly exceeded yield of the standard variety Moskovskaya 39 (by 0.98 and 1.07 t/ha or by 23 and 25%). The elements of the yield structure such as the number of grains per ear, the weight of grains in an ear were proved to differ statistically between the studied varieties. Varieties Nemchinovskaya 24 and Nemchinovskaya 57 had got most grain numbered ears (36.7 and 36.8 grains per ear); Nemchinovskaya 57 and Moskovskaya 56 were characterized with the highest grain weight per ear (1.81; 1.5 g). The protein content ranged from 15.1% at variety Pamyat' Fedina up to 19.2% at variety Moskovskaya 40 with the standard level 17.5%. Variety Moskovskaya 40 was distinguished by the essentially high gluten content that made 36.1%. The biological yield calculation showed high potential of the studied varieties - up to 9.47 t/ha at Nemchinovskaya 57 that is 2.12 t/ha or 29% higher than standard. Varieties Nemchinovskaya 57, Nemchinovskaya 17, Moskovskaya 56, and Moskovskaya 40 have been noticed on the complex of economically valuable characteristics.
Key words: winter wheat, varieties, grain, productivity, yield structure, grain quality, diseases
References
1. Zhuchenko A.A. Resursnyy potentsial pro-izvodstva zerna v Rossii (teoriya i praktika). [Resource potential of grain production in Russia (theory and practice)]. Moscow: OOO «Agrorus», 2004. 1110 p.
2. Sandukhadze B.I., Rybakova M.I., Moro-zova Z.A. Nauchnye osnovy selektsii ozimoy pshe-nitsy v Nechernozemnoy zone. [Scientific basis of winter wheat breeding in the Non-Chernozem zone]. Moscow: MGIU, 2003. 426 p.
3. Makrushin N.M. Ekologicheskie osnovy promyshlennogo semenovodstva zernovykh kul'tur. [Ecological basis of industrial seed-growing of cereal crops]. Moscow: Agropromizdat, 1985. 280 p.
4. Nettevich E.D. Vysokoproduktivnye sorta zernovykh kul'tur dlya Nechernozem'ya. [High-yield varieties of grain crops for Non-Chernozem region]. Moscow: Moskovskiy rabochiy, 1987. 192 p.
5. Metodika gosudarstvennogo sortoispy-taniya sel'skokhozyaystven-nykh kul'tur. [Methodology of state variety testing of agricultural crops]. Moscow: Kolos, 1985. 263 p.
6. Batalova G.A., Sheshegova T.K., Starikov V.A. Metodicheskie rekomendatsii po ekologicheskomu sortoispytaniyu sel'skokhozyaystvennykh kul'tur na primere zernovykh. [Methodical recommendations for ecological variety testing of agricultural crops by the example of cereals]. Kirov: NIISKh Severo-Vostoka Rossel'khozakademii, 2013. 31 p.
7. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta. [Methodology of field experiment]. Moscow: Kolos, 1979. 416 p.
8. Fitosanitarnaya ekspertiza zernovykh kul'tur (Bolezni rasteniy). Rekomendatsii. [Phyto-sanitary examination of grain crops (Plant diseases). Recommendations]. Moscow: FGNU «Rosinform-agrotekh», 2002. 140 p.
