CC BY
24
УДК / UDC 633.1/.9"324":631.526.32(100+470+571 ):631.52:631.54
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ СОРТОВ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР ОТЕЧЕСТВЕННОЙ И ЗАРУБЕЖНОЙ СЕЛЕКЦИИ И ИХ ОТЗЫВЧИВОСТЬ НА БИОТИЧЕСКИЕ И АБИОТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ
AGROECOLOGICAL PLASTICITY OF WINTER CROP VARIETIES OF DOMESTIC AND FOREIGN SELECTION AND THEIR RESPONSE TO BIOTIC AND ABIOTIC GROWING CONDITIONS
Романова И.H.1*, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Romanova I.N.1, Doctor of Agricultural Sciences, Professor Никитин A.H.2, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Nikitin A.N.2, Candidate of Agricultural Sciences, Senior Researcher Птицына H.В.1, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Ptitsyna N.V.1, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor
Перепичай M.И.1, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Perepichai M.I.1, Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor Пузик A.A.2, научный сотрудник Puzik A.A.2, Researcher Трябас Ю.А.1, аспирант Trabas Yu.A.1, Postgraduate Student 1ФГБОУ ВО «Смоленская ГСХА», Смоленск, Россия ''Federal State Budgetary Educational Establishment of Higher Education «Smolensk State Agricultural Academy», Smolensk, Russia 2ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур», Тверь, Россия 2Federal Research Center for Bast Crops, Tver, Russia *E-mail: [email protected]
Исследования проводились в период с 2014 по 2019 годы с целью изучения агроэкологической пластичности, продуктивности и качества зерна сортов озимых культур отечественной и зарубежной селекции, их отзывчивости на биотические (сроки посева, нормы высева, удобрения и др.) и абиотические (климатические, почвенные условия, процессы фотосинтеза) условия выращивания и пригодности на продовольственные, технологические и фуражные цели. Интенсивные сорта и гибриды озимой ржи и сорта озимой тритикале - экологически пластичны и могут формировать на дерново-подзолистых почвах Центрального региона России при посеве в первую декаду сентября, с дробным внесением азотных удобрений по схеме: N30 (осень)+ы40-60+N30-40 (выход в трубку) кг/га д.в.-ва на фоне P120K120 кг/га д.в.-ва. урожайность зерна от 5,16 т/га (сорт Веснянка) до 7,38 т/га (сорт Агро) с качеством зерна на хлебопекарные, технологические (спирт) и фуражные цели. Абиотические (погодные) условия оказывают существенное влияние на формирование продуктивности сортов и гибридов озимых культур в период вегетации (всходы, перезимовка, отрастание, весенне-летняя выживаемость). Вариация (V, %) для сортов озимой ржи составляет 22,8%; гибридов - 31,2%; сортов тритикале - 26,3%. Наибольшая урожайность зерна сортов озимой ржи формируется с учетом сорта его продуктивного стеблестоя, массы зерна с колоса, уровня агротехники и почвенно-климатических условий, при норме высева 5,0-5,5 млн. шт. всхожих семян; у гибридов озимой ржи - 2,0-2,5 млн. шт./га. На семеноводческих посевах норму высева следует снижать на 0,5-1,0 млн. шт./га. Ключевые слова: озимая тритикале, озимая рожь, сорта, гибриды, сроки сева, урожайность.
The studies were carried out in the period from 2014 to 2019 in order to study the agroecological plasticity, productivity and grain quality of winter crop varieties of domestic and foreign selection, their response to biotic (sowing time, seeding rate, fertilization, etc.) and abiotic (climatic, soil conditions, photosynthesis processes) growing conditions and their suitability for food,
technological and forage purposes. Intensive varieties and hybrids of winter rye and winter triticale varieties are ecologically plastic and can form on soddy-podzolic soils of the Central region of Russia when sown in the first decade of September, with fractional application of nitrogen fertilizers according to the scheme: N30 (autumn) + N40-60 + N30- 40 (outlet into the tube) kg / ha of a.v.-va against the background of P120K120 kg / ha a.i.-va. grain yield from 5.16 t / ha (Vesnyanka grade) to 7.38 t / ha (Agro grade) with grain quality, for baking, technological (alcohol) and fodder purposes. Abiotic (weather) conditions have a significant impact on the formation of productivity of varieties and hybrids of winter crops during the growing season (seedlings, overwintering, regrowth, spring-summer survival). Variation (V, %) for winter rye varieties is 22.8%; hybrids - 31.2%; triticale varieties - 26.3%. The highest grain yield of winter rye varieties is formed taking into the account the variety of its productive stalk, grain weight per ear, the level of agricultural technology and soil and climatic conditions, at a seeding rate of 5.0-5.5 million pieces. germinating seeds; in winter rye hybrids - 2.0-2.5 million pieces / ha. On seed crops, the seeding rate should be reduced by 0.5-1.0 million pieces / ha. Key words: winter triticale, winter rye, varieties, hybrids, sowing time, yield.
Введение. Зерновые культуры традиционно являются основой отрасли растениеводства, где зерновое производство решает не только продовольственную и стратегическую проблему, но и экологическую безопасность страны.
Природно-климатические условия Центрального Нечерноземья позволяют получать урожайность сортов зерновых культур на уровне 5,0-6,0 т/га и более.
Озимые культуры, особенно рожь и тритикале, являются наиболее пластичными для данной зоны. Преимущества озимой тритикале и озимой ржи относительно других культур наиболее полно проявляются как на тяжелых, так и на легких дерново-подзолистых почвах с невысоким плодородием, с нарушением основных приемов сортовой и интенсивной технологий [1]. Поэтому повышение уровня урожайности и производство высококачественного зерна озимой тритикале и озимой ржи за счет разработки, совершенствования и внедрения передовых технологий - путь к решению насущной проблемы отечественного растениеводства. Сорт является главным инновационным направлением в достижении этой цели [2, 3].
Смоленская область не является оригинатором производства сортов зерновых культур. В связи с этим агроэкологическая оценка сортов и гибридов озимых ржи и озимой тритикале отечественной и зарубежной селекции, а также разработка для них сортовой технологии актуальна.
Цель работы - изучить агроэкологическую пластичность, продуктивность и качество зерна сортов озимых культур отечественной и зарубежной селекции, их отзывчивость на биотические (сроки посева, нормы высева, удобрения и др.) и абиотические (климатические, почвенные условия, процессы фотосинтеза) условия выращивания и пригодность на продовольственные, технологические и фуражные цели.
Условия, материалы и методы. Научные исследования проводились в период с 2014 по 2019 годы (для каждого сорта, гибрида не менее 3-х лет) в шестипольном севообороте на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, научной лаборатории ФГБОУ ВО Смоленской ГСХА и аналитической лаборатории на базе ФГБНУ ФНЦ ЛК. Посев проводили в три срока: I срок -1-7 сентября, последующие с интервалом 5-7 дней. Удобрения вносились согласно схемы опыта по фону Р120К120 кг/га действующего вещества: 1 - контроль (Р120К120); 2 - N30+60+30P120K120; 3 - N60+30+30P120K120; 4 - N30+60+20+10P120K120; 5 - N60+60+0P120K120; 6 - N0+60+60P120K120; 7 - N60+0+60P120K120; 8 - N120P120K120. Варианты опыта включали разовое (под предпосевную культивацию) и дробное внесение азотных удобрений:
1 - под предпосевную культивацию; 2 - ранневесенняя подкормка (начало вегетации растений); 3 - подкормка в фазу выхода в трубку.
Полевые и лабораторные исследования проводились по современным методикам, утвержденными нормативными документами (технический регламент, ГОСТ, ГОСТ-Р).
Результаты и обсуждение. Урожайность и элементы ее структуры - это результаты фотосинтетической деятельности посевов. Ее основой является использование солнечной энергии (КПД ФАР). Высокопродуктивность агроценозов зависит прежде всего от абиотических и биотических условий выращивания (сорт, культура, сроки и нормы высева, удобрения и др.) [4-6].
Нашими исследованиями установлено, что КПД ФАР наибольшим был у сортов озимой тритикале и в зависимости от агроприемов колебался от 1,34 (посев 17-25 сентября) до 3,18 (посев 1-7 сентября); у сортов озимой ржи -1,31-2,88% и гибридов озимой ржи - 1,12-3,06% соответственно. Запаздывание с посевом, применение разового внесения азотных удобрений, разреженность или загущенность посевов приводили к снижению процессов фотосинтеза на 30-58% за счет снижения перезимовки, площади листовой поверхности, продуктивного стеблестоя, сухого вещества, длины колоса и числа зерен в нем.
Абиотические условия, а именно: сухие годы (ГТК<1,3) и влажные годы (ГТК>2,0), снижали КПД ФАР до 1,12-2,3%. Это связано в первом случае с ранним отмиранием листьев нижних ярусов стебля, снижением числа растений и бесполезным опаданием приходящей ФАР на почву, во втором случае - поздним отмиранием листьев нижнего яруса (паразитированием) и накоплением болезней и сорняков.
Более высокой фотосинтетической активностью обладали следующие сорта тритикале: Арго, Атаман Платов, Консул; гибриды ржи: Этерно, Раво, Палаццо; Грань, Московская 15, Таловская 41 - сорта ржи.
Влияние биотических условий и установление их оптимальных параметров имеет существенное значение в увеличении уровня урожайности, качества зерна и его пригодность на продовольственные, технологические и посевные цели [4, 7].
Нами установлено, что наибольшая урожайность и высококачественное зерно гибридов и сортов озимых культур формировалась при оптимальных сроках посева (1-10 сентября), нормах высева (5-5,5 млн. шт./га), и составила для гибридов ржи - 5,57-6,12 т/га; для сортов ржи - 5,16-5,74 т/га; для сортов озимой тритикале - 5,69-7,38 т/га, а также при дробном внесении азотных удобрений по схемам: Ы30+60+30Р120К120 и Ы0+60+60Р120К120 - в среднем 6,37-6,09 т/га (табл.). Отклонение от оптимальных сроков посева приводило к снижению урожайности от 16 до 64% (0,06-0,01 т/га в день).
Причины снижения урожайности связаны, прежде всего, с нарушением морфо-биологических особенностей (кустистость, длина колоса и числа зерен в колосе, масса зерна с колоса) и физиологическими процессами растений, в первую очередь, закалки растений.
Более резкое снижение уровня урожайности происходит у гибридов озимой ржи и сортов тритикале. Это необходимо учитывать при продолжительности их сроков посева озимых культур.
В период вегетации на формирование урожая и урожайность большое влияние оказали погодные условия (К=0,66). Так, при относительно нормальных условиях вегетации растений в сухие годы урожайность снижалась в среднем по срокам посева на 40%, во влажные - на 20%, а при посеве после 18 сентября в 2,5-3 раза.
Высококачественное зерно по всем культурам и сортам было получено при посеве в первую декаду сентября (число падения более 200 ед., содержание крахмала - 50,76-51,13%).
Таблица - Урожайность озимых культур в зависимости от условий выращивания, т/га (среднее за 3 года)_
№ Культура, сорт Гидротермический коэффициент
Сухой <1,3 Нормальный 1,4-1,9 Влажный >2,0
Сроки посева
I II III I II III I II III
Озимая т ритикале
1 Немчиновская 56 3,49 2,58 1,79 6,17 5,83 3,64 5,36 4,13 2,53
2 Консул 3,53 2,61 1,84 6,32 6,04 3,76 5,47 4,29 2,57
3 Тит 3,50 2,30 1,60 6,11 5,56 3,51 5,04 4,26 2,24
4 Атаман Платов 3,63 2,68 1,64 6,51 6,08 3,67 5,54 4,39 2,60
5 Гермес 3,41 2,41 1,54 5,69 5,28 3,31 5,33 4,26 2,38
6 Арго 3,73 2,74 1,86 7,38 6,73 4,23 6,03 4,60 2,71
Озимая рожь, гибриды
1 Магнифико 4,56 3,36 1,65 5,81 5,27 3,39 5,01 4,46 2,47
2 Пикассо 4,13 4,20 1,79 5,57 5,09 3,27 4,65 4,28 2,60
3 Палаццо 4,48 3,68 1,86 5,88 5,26 3,27 5,16 4,53 2,60
4 Этерно 4,70 3,50 1,91 6,12 5,65 3,48 5,31 4,65 2,03
5 Раво 4,47 3,44 2,20 5,84 5,42 3,32 5,03 4,48 2,00
Озимая рожь, сорта
1 Таловская-41 3,53 3,21 2,14 5,44 5,18 3,60 4,31 4,50 2,97
2 Московская-15 3,78 2,88 2,01 5,64 5,53 3,35 4,56 4,72 2,73
3 Грань 3,81 3,51 2,39 5,74 5,42 3,64 5,34 4,90 3,04
4 Веснянка 3,74 3,39 2,24 5,16 4,76 3,58 4,57 4,38 2,18
НСР05 (т/га) фактор (А) 0,14 0,21 0,19 фактор (В) 0,17 0,33 0,28
В период исследований все сорта были экологически пластичны и высокопродуктивны. Наибольшая урожайность формировалась при ГТК 1,4-1,9 ед., где по озимой тритикале выделились следующие сорта: Арго, Атаман Платов, Консул; по озимой ржи гибриды: Этерно, Палаццо, Раво; сорта: Грань, Московская 15.
Выводы. В условиях Центрального региона России на дерново-подзолистых почвах сорта и гибриды озимых культур могут формировать урожайность более 6,0 т/га и качеством зерна, пригодного на продовольственные, хлебопекарные и технологические цели.
Абиотические (погодные) условия оказывают существенное влияние на формирование продуктивности сортов и гибридов озимых культур в период вегетации (всходы, перезимовка, отрастание, весенне-летняя выживаемость). Вариация (У,%) для сортов озимой ржи составляет 22,8%; гибридов - 31,2%; сортов тритикале - 26,3%.
Наибольшая урожайность озимых культур складывалась при посеве в первой декаде сентября с дробным внесением азотных удобрений. Потери урожайности при поздних сроках посева связаны с низкой полевой всхожестью до 65%, перезимовкой менее 55%, общей выживаемостью до 40% и в конечном счете уменьшением числа продуктивных стеблей до 45% и более.
Высокие показатели продуктивности и качества зерна интенсивных сортов озимых культур вызывают необходимость ведения расширенного семеноводства по следующим сортам озимой тритикале: Арго, Атаман Платов (иностранной селекции), Консул (отечественной) и по сорту озимой ржи Грань (отечественной селекции).
Внедрение разработанных технологических приемов возделывания с учетом сортовых особенностей обеспечивает получение прибавки не менее 1,0 т зерна и уровня рентабельности в сухие годы - 25-36%, во влажные -29-42%, а нормальные - 38-110%.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Романова И.Н., Колчиженкова A.A., Степуров Р.В. Влияние агроприёмов на формирование урожая озимой тритикале // Управление устойчивым развитием сельских территорий региона: материалы международной научно-практической конференции. 2018. С. 111-113.
2. Семененко H.H., Вага И.И. Влияние гидротермических условий роста и развития на урожайность озимого тритикале // Мелиорация. 2011. № 2 (66). С. 137-144.
3. Тихонова О.С., Фатыхов И.Ш. Влияние нормы высева семян на качество зерна озимых зерновых культур в Среднем Предуралья // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2012. № 4 (24). С. 14-16.
4. Мельникова O.A., Ториков В.Е., Осипов A.A. Эффективность использования солнечной энергии посевами озимой пшеницы при разных технологиях возделывания // Агрохимический вестник. 2017. № 3. С. 6-10.
5. Пути увеличения урожайности и качества зерна озимой тритикале Консул / И.Н. Романова, С.Е. Терентьев, Н.В. Птицына, С.Н. Глушаков, М.И. Перепичай // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2019. № 1 (49). С. 37-41.
6. Сравнительная характеристика качества зерна сортов озимой тритикале, выращиваемых на юго-западе России / В.Е. Ториков, Н.С. Шпилев, В.В. Мамеев, И.Н. Яценков // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2019. № 2 (172). С. 49-56.
7. Гучанов С.А., Мельникова О.В., Ториков В.Е. Урожайность и качество зерна тритикале озимой в зависимости от элементов технологии возделывания // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 4. С. 90-95.
REFERENCES
1. Romanova I.N., Kolchizhenkova A.A., Stepurov R.V. Vliyanie agropriemov na formirovanie urozhaya ozimoy tritikale // Upravlenie ustoychivym razvitiem selskikh territoriy regiona: materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. 2018. S. 111-113.
2. Semenenko N.N., Vaga I.I. Vliyanie gidrotermicheskikh usloviy rosta i razvitiya na urozhaynost ozimogo tritikale // Melioratsiya. 2011. № 2 (66). S. 137-144.
3. Tikhonova O.S., Fatykhov I.Sh. Vliyanie normy vyseva semyan na kachestvo zerna ozimykh zernovykh kultur v Srednem Preduralya // Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2012. № 4 (24). S. 14-16.
4. Melnikova O.A., Torikov V.Ye., Osipov A.A. Effektivnost ispolzovaniya solnechnoy energii posevami ozimoy pshenitsy pri raznykh tekhnologiyakh vozdelyvaniya // Agrokhimicheskiy vestnik. 2017. № 3. S. 6-10.
5. Puti uvelicheniya urozhaynosti i kachestva zerna ozimoy tritikale Konsul / I.N. Romanova, S.Ye. Terentev, N.V. Ptitsyna, S.N. Glushakov, M.I. Perepichay // Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019. № 1 (49). S. 37-41.
6. Sravnitelnaya kharakteristika kachestva zerna sortov ozimoy tritikale, vyrashchivaemykh na yugo-zapade Rossii / V.Ye. Torikov, N.S. Shpilev, V.V. Mameev, I.N. Yatsenkov // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019. № 2 (172). S. 49-56.
7. Guchanov S.A., Melnikova O.V., Torikov V.Ye. Urozhaynost i kachestvo zerna tritikale ozimoy v zavisimosti ot elementov tekhnologii vozdelyvaniya // Vestnik Kurskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2018. № 4. S. 90-95.
