CC BY
79
УДК 633.111.1
биомасса растений раннеспелых сортов и линий яровой мягкой пшеницы
Е.В. АГЕЕВА, младший научный сотрудник (e-mail: elenakolomeec@mail.ru)
И.Е. ЛИХЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, руководитель (e-mail: sibniirs@bk.ru)
Сибирский научно-исследовательский институт растениеводства и селекции - филиал ИЦиГ СО РАН, С-100, п. Краснообск, Новосибирская обл., 630501, Российская Федерация
Резюме. В Новосибирской области изучено распределение сухой массы растений раннеспелых сортов яровой мягкой пшеницы при посеве по чистому пару и зерновому предшественнику. Масса растений, выращенных по паровому предшественнику, выше, чем при возделывании пшеницы по зерновой культуре. Значительное влияние на накопление сухой биомассы оказывало количество осадков. Доля массы побега в 2014 г. была выше, чем в 2010 и 2011 гг., которые характеризовались дефицитом осадков во второй половине вегетации. При благоприятных погодныхусловиях растения после пара формировали более мощный листовой аппарат, чем при посеве по зерновому предшественнику. В условиях засухи (2010 и 2011 гг.) в период налива зерна коэффициент реализации колоса (КРК) снижался, при этом наблюдали его сильную дифференциацию по сортам. Наиболее высокая величина этого показателя в испытаниях по разным предшественникам отмечена для линии Тулун 15 * Речка, сортов Памяти Вавенкова и Туймаада. В период цветения при посеве по обоим предшественникам часто проявлялась от-рицательнаязависимость урожайности от доли колоса в общей массе побега (по пару в 2014 г. r=-0,72; по зяби в 2010 г. r=-0,83, при p<0,05) и от отношения массы колоса к массе листьев (по пару в 2010 г. r=-0,57, в 2014 г. r=-0,55; по зяби в 2010 г. r=-0,68, при p<0,05). Озерненность колоса отрицательно коррелировала с долей стебля (по пару в 2011 г. r=-0,62, в 2014 г. r=-0,67; по зяби в 2011 г. r=-0,54, при p<0,05). В период восковой спелости выявлена прямая зависимость КРК от массы зерна колоса и его крупности, особенно по паровому предшественнику (по пару в 2011 г. r=0,58, в 2014 г. r=0,74; по зяби в 2010 г. r=0,59, при p<0,05).
Ключевые слова: мягкая яровая пшеница, раннеспелый сорт, линия, биомасса растений, лист, колос.
Для цитирования: Агеева Е.В., Лихенко И. Е. Биомасса растений раннеспелых сортов и линий яровой мягкой пшеницы //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т.30. № 7. С. 59-63.
Для оценки продуктивности и засухоустойчивости генотипов яровой пшеницы сегодня весьма актуально изучение и анализ накопления и распределения биомассы растений [1]. Развивающуюся зерновку пшеницы пластическими веществами снабжает, в основном, листовой аппарат [2]. Большое значение в его фотосинтетической деятельности имеют сортовые особенности и метеоусловия периода вегетации, обеспеченность влагой и элементами минерального питания [3]. Увеличение биомассы растений происходит в течение всего периода вегетации, но с разной скоростью. Более половины ее накапливается к фазе колошения [4]. В начальный период роста этот процесс происходит благодаря приросту листьев и стебля [5]. Закладка колоса у пшеницы происходит в фазе выхода в трубку, а налив массы 1000 зерен - в конце вегетации [6].
После цветения вегетативные органы полностью прекращают рост, но продолжают фотосинтез, участвует в этом процессе и колос [7]. Более интенсивное развитие растений во второй половине вегетационного периода подтверждает анализ общего прироста побега при формировании и наливе зерна, а также величины отношения массы побега в фазе восковой спелости к его массе в период цветения [2].
Цель работы - проанализировать особенности накопления и распределения биомассы растений мягкой яровой пшеницы у раннеспелых сортообразцов в условиях Западной Сибири.
Для ее достижения решали следующие задачи: оценить распределение массы органов главного побега по разным предшественникам в течение вегетации и изучить связь прироста биомассы с продуктивностью раннеспелых сортов и линий яровой мягкой пшеницы.
Условия, материалы и методы. Условия вегетации в годы исследований различались как по увлажнению, так и по температурному режиму. Осадки в период всходы - колошение выпадали в следующих количествах: в 2010 г. - 71 мм, в 2011 г. - 59,6 мм и в 2014 г. - 67,4 мм при среднемноголетней величине этого показателя 92 мм. За период колошение - восковая спелость в 2010 г. выпало 75 мм осадков, в 2011 г. -95,3 мм, в 2014 г. - 108,9 мм. Сумма эффективных температур в этот период составила в 2010 г. - 606 °С, в 2011 г. - 643 °С, в 2014 г. - 524,9 °С. Среднемноголетние значения по осадкам и сумме эффективных температур были равны соответственно 128 мм и 769 °С. Таким образом, в 2010 и 2011 гг. во время вегетации погода была сухая и теплая, а в 2014 г. - среднеувлажненная при умеренных температурах воздуха.
Исследуемый материал представлен раннеспелыми сортами и линиями (14 образцов), которые изучали при посеве по чистому пару и после зерновых. Процесс накопления и распределения сухой биомассы растений исследовали путем отбора и последующего анализа проб из каждой повторности (по 20 растений) в фазе выхода в трубку, цветения (окончание роста стебля в высоту) и в фазе восковой спелости [7, 8, 9].
Результаты опытов обрабатывали методами дисперсионного и корреляционного анализов с помощью программы Microsoft Office Excel.
результаты и обсуждение. Анализ накопления и распределения биомассы растений дает разнообразную информацию о свойствах изучаемых генотипов [2, 7].
Результаты первых отборов сухой биомассы растений в фазе трубкования (табл. 1) показали, что доля листовой пластинки в общей биомассе побега по паровому предшественнику варьировала в среднем по годам от 43,8 (2011 г.) до 57,5% (2014 г.). При этом она, в основном, превышала долю стебля. Это соответствует известному факту, что в период кущение - выход в трубку основная доля в структуре фотосинтетического потенциала принадлежитлистьям [10]. Только в 2011 г. доля массы листьев у большинства образцов была ниже доли массы стебля, что, видимо, связано с дефицитом влаги. Наибольшая часть массы растений в этот период роста и развития приходилась на листья в 2010 г. у сорта Туймаада (56,5%); в 2011 г. - у сортов Туймаада (51,52%) и Лютестенс 1034 (57,6%), в 2014 г. - у Форы (61,3%), Ирени (59,5%) и Иргины (59,1%).
Доля стебля в общей массе по чистому пару варьировала от 45,0 (2014 г.) до 56,2% (2011 г.). Наибольшую величину этого показателя в 2010 г. наблюдали у сорта Тулун 15 (56,1%). В 2011 г. у сортов Тулун 15 и Ирень доля массы стебля превышала долю массы листьев приблизительно в 2 раза - 67,1 и 63,1%, соответственно. Наибольшая доля массы стебля в 2014 г. отмечена у сорта Тулун 15 - 48,8% и у линии Тулун 15 х Речка - 48,4% (см. табл. 1).
Таблица 1. распределение массы органов главного побега растений в фазе выхода в трубку по паровому предшественнику, %
Сорт, линия 2010 г. 2011 г. 2014 г.
стебель \лист стебель \ лист стебель I лист
Новосибирская 15 47,1 52,9 53,4 48,0 44,4 55,6
Тулун15 х Речка 48,6 51,4 61,6 38,4 48,4 51,6
Чернява 13 х Фора 45,3 53,1 58,1 41,9 47,4 52,6
Новосибирская 22 48,5 51,5 54,1 46,0 45,2 54,8
Полюшко 47,6 52,4 53,6 47,8 42,5 57,5
Памяти Вавенкова 47,1 51,5 52,9 47,1 42,5 57,5
Тулун 15 56,1 43,9 67,1 32,9 48,8 51,2
Ангара 86 52,1 47,9 53,5 46,5 45,7 54,4
Приленская 19 48,5 51,5 63,2 38,2 45,0 55,0
Фора 48,2 51,8 57,1 42,9 38,7 61,3
Ирень 45,3 53,3 63,1 35,4 40,5 59,5
Иргина 46,8 53,2 52,1 47,9 40,9 59,1
Туймаада 43,5 56,5 48,5 51,5 41,3 58,7
Лютестенс 1034 51,6 48,4 42,4 57,6 43,5 56,5
Среднее 49,2 52,3 56,2 43,8 45,0 57,5
НСР 2,9 2,9 5,6 5,1 2,3 2,3
В результате перераспределения массы органов главного побега в фазе выхода в трубку при посеве по зерновому предшественнику доля листьев в среднем составила 49,0-52,9%. Наиболее развитый листовой аппарат (относительно общей массы побега) по зерновому предшественнику отмечен в 2010 г. у генотипов Приленская 19 и Ирень; в 2011 г. - у сортов Ангара 86, Памяти Вавенкова и Новосибирская 22; в 2014 г. -у образцов Иргина и Ирень.
Доля стебля по зерновому предшественнику колебалась в среднем от 47,1 до 53,1%. В 2010 г. у большинства образцов отмечено ее преобладание над долей листьев в фазе трубкования. Это свидетельствует о слаборазвитом фотосинтетическом потенциале листовой поверхности. Наибольшая доля стебля в 2010 г. установлена улинии Тулун 15 х Речка; в 2011 г. - у со ртов Тулун 15 и Ирень; а в 2014 г. - у Новосибирской 22, Тулун 15 и Туймаада (табл. 2).
По результатам исследований, проведенных в фазе выхода в трубку, наиболее благоприятные условия для развития листовой поверхности сложились в 2014 г., что определялось, прежде всего, наличием достаточного количества почвенной влаги и оптимальным температурным режимом.
Выбор предшественника также оказал значительное влияние на накопление сухой биомассы растения. После пара они формировали более мощный листовой аппарат, чем при посеве по непаровому полю. При ухудшении метеоусловий происходило снижение доли листьев и уве-
Таблица 2. распределение массы органов главного побега растений в фазе выхода в трубку по зерновому предшественнику, %
2010 г. 2011 г. 2014 г.
Сорт, линия стебель лист стебель лист стебель лист
Новосибирская 15 52,0 48,0 45,5 52 3 44,7 55,3
Тулун 15 х Речка 58,5 41,5 50,0 47, 7 51,6 48,4
Чернява 13 х Фора 55,1 42,9 51,4 48, 7 51,9 48,2
Новосибирская 22 50,9 49,2 44,7 55, 3 53,6 46,4
Полюшко 53,2 46,8 47,2 50, 0 50,0 50,0
Памяти Вавенкова 50,0 50,0 40,9 59, 1 50,0 50,0
Тулун 15 57,8 42,2 57,8 42, 2 53,3 46,7
Ангара 86 54,4 45,7 45,5 54, 6 47,5 52,5
Приленская 19 45,2 52,4 53,3 46, 7 45,2 54,8
Фора 50,0 50,0 46,2 53, 9 46,7 53,3
Ирень 45,3 52,8 54,0 46, 0 38,6 61,4
Иргина - - 48,9 51 1 42,5 57,5
Туймаада - - 52,9 47, 1 53,7 46,3
Лютестенс 1034 - - 47,8 52, 2 51,9 48,2
Среднее 53,1 49,0 50,0 50, 0 47,1 52,9
НСР 3,0 2,5 1,9 3, 8 3,4 3,4
личение доли стебля в общей массе побега.
Большое значение для накопления урожая имеет формирование сухого вещества в период колошение - цветение. К этому времени рост заканчивается и происходит интенсивное накопление сухого вещества, прежде всего в стебле [10]. В наших экспериментах во время колошения при посеве по чистому пару доля стебля в общей массе побега в среднем по годам составила 53,156,0%, при снижении доли листьев до 24,6-27,0%. В 2010 г. наиболее развитый стебель был у сортов Новосибирская 15, Тулун 15, Туймаада и Лютестенс 1034; в 2011 г. - у Новосибирской 15, Полюшко, Тулун 15, Приленской 19; в 2014 г. - у Новосибирской 22, Полюшко, Тулун 15 и Лютестенс 1034.
Самый развитый колос в 2010 г. наблюдали у генотипов Ангара 86, Приленская 19, Иргина и Туймаада; в 2011 г. - у сортов Ирень, Иргина, Лютетенс 1034 и у линии Чернява 13 х Фора. В 2014 г. по этому признаку выделили образцы Ангара 86, Приленская 19 и Ирень (табл. 3).
Особый интерес представляет отношение массы колоса к массе листьев. По мнению некоторых исследователей, для формирования более крупного зерна у раннеспелых сортов важно преимущество массы листьев по отношению к массе колоса [2]. В 2010 г. средняя величина этого показателя (0,7) была значительно ниже, чем в 2011 и 2014 гг. (0,8). Следует отметить сорт Приленская 19 с наиболее высоким среди всех генотипов отношением массы колоса к массе листьев, которое в 2010 и 2014 гг. составило 0,9 и 1,0, соответственно (см. табл. 3). Это отразилось на массе 1000 зерен, которая оказалась ниже, чем у других образцов - 24,9 (2010 г.) и 26,8 г (2014 г.).
Анализ коэффициентов корреляции распределения массы органов главного побега растений в фазе цветения по паровому предшественнику по результатам 2010 и 2014 гг. (г = -0,57 и -0,55, соответственно, при р<0,05) показал, что для формирования более высокого урожая у изученных сортов необходимо уменьшение массы колоса и увеличение массы листьев, а также понижение
отношения массы колоса к массе листьев. В 2011 г. корреляционные связи по урожайности были несущественны (см. табл. 3).
Масса зерна колоса положительно и существенно коррелировала с долей листьев в 2014 г. (г=0,69 при р<0,05). Для формирования более крупного зерна в условиях 2010 г. было необходимо увеличение доли листьев и снижение доли стебля (г=0,56 и -0,54, соответственно, при р<0,05). Остальные связи этих признаков с массой органов главного побега были несущественны. Величина
11 - доля стебля в общей массе побега, %; 2 - доля листьев в общей массе побега, %; 3 - доля колоса в общей массе побега, %; 4 - отношение массы колоса к массе листьев; * - существенная корреляционная связь при р<0,05.
Таблица 3. распределение массы органов главного побега растений в фазе цветения по паровому
предшественнику
Сорт, линия 2010 г. 2011 г. 2014 г.
11 2 3 4 1 2 3 4 1 1 2 3 4
Новосибирская 15 56,7 26,8 16,6 0,6 58,7 21,8 19,6 0,9 55,5 25,5 19,1 0,8
Тулун 15 х Речка 53,1 30,5 16,4 0,5 57,6 22,0 20,3 0,9 54,6 27,3 18,2 0,7
Чернява 13 х Фора 53,7 27,4 18,9 0,7 53,4 25,4 21,2 0,8 55,1 23,4 21,5 0,9
Новосибирская 22 52,5 29,4 18,2 0,6 55,7 25,4 18,9 0,7 55,8 25,0 19,2 0,8
Полюшко 53,7 29,1 17,2 0,6 58,6 23,3 18,1 0,8 56,2 24,8 19,1 0,8
Памяти Вавенкова 56,3 25,3 18,4 0,7 57,4 22,6 20,0 0,9 53,9 29,4 16,7 0,6
Тулун 15 57,8 25,8 16,4 0,6 59,8 21,4 18,8 0,9 57,5 22,5 20,0 0,9
Ангара 86 53,0 28,0 19,1 0,7 56,3 26,8 17,0 0,6 52,2 24,4 23,3 1,0
Приленская 19 56,2 23,7 20,1 0,9 58,4 23,9 17,7 0,7 46,9 26,0 27,1 1,0
Фора 54,2 28,0 17,8 0,6 55,6 27,4 17,1 0,6 54,1 25,5 20,4 0,8
Ирень 54,0 29,0 17,0 0,6 56,5 22,2 21,3 1,0 46,1 30,3 23,6 0,8
Иргина 54,9 26,1 19,0 0,7 50,0 29,5 20,5 0,7 50,9 26,4 22,7 0,9
Туймаада 57,8 23,1 19,1 0,8 50,4 29,9 19,7 0,7 46,4 31,2 22,4 0,7
Лютестенс 1034 58,7 26,1 15,2 0,6 55,1 23,1 21,8 0,9 57,8 23,3 19,0 0,8
Среднее 55,2 27,0 17,8 0,7 56,0 24,6 19,4 0,8 53,1 26,1 20,9 0,8
НСР 1,3 1,7 1,1 0,1 2,0 1,9 1,1 0,1 2,4 1,6 2,4 0,1
Коэффициент корреляции с признаками продуктивности колоса
Урожайность -0,38 0,57* -0,34 -0,57* 0,31 -0,19 0,25 0,28 0,33 -0,10 -0,72* -0,55*
Масса зерна колоса -0,06 -0,22 0,44 0,37 -0,32 0,07 0,48 0,24 -0,48 0,69* 0,04 -0,40
Масса 1000 зерен -0,54* 0,56* -0,09 -0,44 0,00 -0,12 0,20 0,22 0,22 0,05 -0,37 -0,33
Число зерен в колосе 0,45 -0,48 0,08 0,35 -0,62* 0,46 0,34 -0,14 -0,67* 0,67* 0,34 -0,14
озерненности колоса отрицательно коррелировала с долей стебля в 2011 и 2014 гг. (г=-0,62 и -0,67, соответственно, при р<0,05), и положительно (г=0,67, при р<0,05) - с долей листьев в 2014 г. (см. табл. 3).
По непаровому предшественнику доля стебля в фазе цветения в среднем составила 52,1-54,1%, листовой пластинки - варьировала от 23,2 до 26,0%. В 2010 г. у большинства образцов доля стебля находилась на уровне среднего значения, наиболее развитым он был у сорта Полюшко; в 2011 г. - у сорта Тулун 15; в 2014 г. - у сортов Новосибирская 15, Тулун 15 и линии Чернява 13 х Фора. Самый развитый колос в 2010 г. отмечен у генотипов Ангара 86, Приленская 19, Туймаада и Лютестенс 1034; в 2011 и 2014 гг. - у сортов Приленская 19 и Ирень (табл. 4).
После непарового предшественника в 2010 г. среднее отношения массы колоса к массе листьев, как и по пару, было значительно ниже, чем в 2011 и 2014 гг. и со-
ставило 0,8, по сравнению с 0,9, и 1,0, соответственно. Высокие величины этого показателя отмечены в 2014 г. у нескольких образцов. Стоит отметить сорт Тулун 15, у которого на протяжении всех опытов по зерновому предшественнику отношение массы колоса к массе листьев (в 2010 г. - 0,9; в 2011 г. - 1,2; в 2014 г. - 1,0) было больше, чем у других генотипов (см. табл. 4).
Урожайность по зерновому предшественнику положительно коррелировала с долей стебля в общей массе побега в 2010 и 2014 гг. (г=0,73 и 0,58, соответственно, при р<0,05), с массой колоса и показателем отношения массы колоса к массе листьев в 2010 г. (г =-0,83 и -0,68, соответственно, при р<0,05), а с долей листьев в 2014 г. (г=-0,57, при р<0,05) - отрицательно. Показатель отношения массы колоса к массе листьев отрицательно коррелировал (в 2010 г. г=-0,62, при р<0,05) с массой зерна колоса (см. табл. 4).
Таблица 4. распределение массы органов главного побега растений в фазе цветения по зерновому
предшественнику
Сорт, линия 2010 г. 2011 г. 2014 г.
11 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Новосибирская 15 57,1 23,4 19,5 0,8 55,1 23,1 21,8 0,9 57,0 19,0 24,1 1,3
Тулун 15 х Речка 55,0 26,4 18,7 0,7 55,0 21,3 23,8 1,1 58,7 18,5 22,8 1,2
Чернява 13 х Фора 56,3 25,2 18,5 0,7 54,4 20,3 25,3 1,3 56,4 18,8 24,8 1,3
Новосибирская 22 55,7 24,5 19,8 0,8 53,3 23,4 23,4 1,0 57,1 20,8 22,1 1,1
Полюшко 57,8 22,9 19,3 0,8 52,9 28,4 18,6 0,7 55,2 22,4 22,4 1,0
Памяти Вавенкова 56,1 25,2 18,7 0,7 53,6 23,6 22,7 1,0 55,4 20,3 24,3 1,2
Тулун 15 56,5 23,2 20,3 0,9 59,8 18,3 22,0 1,2 61,8 19,1 19,1 1,0
Ангара 86 54,4 23,9 21,7 0,9 56,1 22,0 22,0 1,0 50,0 26,3 23,8 0,9
Приленская 19 51,9 24,8 23,3 0,9 48,2 27,7 24,1 0,9 53,2 21,0 25,8 1,2
Фора 56,5 24,2 19,4 0,8 52,6 25,6 21,8 0,9 51,7 25,3 23,0 0,9
Ирень 56,6 23,9 19,5 0,8 52,0 23,4 24,7 1,1 49,4 30,4 20,3 0,7
Иргина 48,1 31,1 20,8 0,7 48,1 31,1 20,8 0,7 44,1 32,1 23,8 0,7
Туймаада 47,1 30,0 22,9 0,8 47,1 30,0 22,9 0,8 50,9 27,1 22,0 0,8
Лютестенс 1034 41,2 35,3 23,5 0,7 41,2 35,3 23,5 0,7 56,9 23,6 19,4 0,8
Среднее 53,6 26,0 20,4 0,8 52,1 25,2 22,7 0,9 54,1 23,2 22,7 1,0
НСР 3,8 1,8 1,2 0,1 3,4 3,9 1,4 0,1 4,0 2,6 1,4 0,1
Коэффициент корреляции с признаками продуктивности колоса
Урожайность 0,73* 0,02 -0,83* -0,68* 0,30 0,30 -0,15 -0,31 0,58* -0,57* -0,06 0,47
Масса зерна колоса 0,17 0,45 -0,51 -0,62* -0,23 0,30 -0,22 -0,29 0,10 -0,25 0,32 0,35
Масса 1000 зерен 0,54* 0,01 -0,60* -0,48 0,29 -0,26 -0,07 0,25 -0,02 0,08 -0,14 -0,13
Число зерен в колосе -0,28 0,23 0,15 0,32 -0,54* 0,61* -0,24 -0,55* 0,04 -0,17 0,29 0,22
11 - доля стебля в общей массе побега, %; 2 - доля листьев в общей массе побега, %; 3 - доля колоса в общей массе побега, %; 4 - отношение массы колоса к массе листьев; * - существенная корреляционная связь при р<0,05
Таблица 5. отношение массы органов главного побега растения в фазе восковой спелости к массе в период цветения по паровому предшественнику
Сорт, линия 2010 г. 2011 г. 2014 г.
11 | 2 | 3 | 4 1 1 2 | 3 | 4 1 1 2 | 3 | 4
Новосибирская 15 Тулун 15 х Речка Чернява 13 х Фора Новосибирская 22 Полюшко
Памяти Вавенкова
Тулун 15
Ангара 86
Приленская 19
Фора
Ирень
Иргина
Туймаада
Лютестенс 1034
Среднее
НСР
Урожайность Масса зерна колоса Масса 1000 зерен Число зерен в колосе
64,2 82,8
71, 85, 62,
72, 70,
74.2
66.3
79.5 58,3 73,8
76.0
86.6
73.1 6,4
42,9 46,2
45.8 45,2 43,6
52.1
39.4 42,6
42.5
70.0
36.2 42,5 57,5
38.9
46.1 7,7
365.4 442,9 375,8
419.2
369.6
405.7 419,1
356.3
294.1
663.2
323.5 351,7
439.4
490.5
408.3 45,0
149,0 185,9 172,0 192,3 157,5 185,3 169,5
167.3 146,2 292,5
137.0
162.1 202,9 192,0
179.4 33,3
64,1 72,1 92,1 92,6 92,6 79,8
73.1 63,5
71.2
90.8
86.9
60.3 103,4 127,9 74,9
15.4
58.6
57.7
50.0
67.7
77.8
57.1
54.2
56.7
59.3 50,0 62,5 54,3 60,0
77.8 60,3 6,3
338,5 312,5
464.0 456,5
519.1 438,7
357.1 389,5 265,0 465,0 343,5 271,9
565.2 517,7 407,4 34,7
165.4 162,7
233.1 219,7
236.2
212.3
169.6 164,3
129.2
185.5
190.7 123,1
259.8 282,1
195.3 25,0
Коэффициент
-0,33 -0,16 -0,37 0,20 -0,06 0,12 0,25 0,07
корреляции с признаками продуктивности
-0,07 -0,15 0,05 -0,08 0,17 0,18 -0,14 0,00 0,18 0,15 0,53* 0,56* 0,20 0,20 0,32 0,13 0,58* 0,57* 0,08 0,09 0,24 0,33 0,51 0,57*
90.2 120,8
125.4
103.5
98.3
123.6 84,1 123,4 120,0 126,4 114,6 108,9 108,6 117,9 116,6
7,7
колоса
0,01 0,40 0,38 0,10
54,1
75.0
68.1 73,1 80,8
63.3
66.7
86.4
76.0
76.1 74,1 62,1
71.8 94,4 75,6 9,2
442,9 568,8 569,6 480,0
455.0
694.1
362.5 504,8
284.6 535,0
576.2 392,0
385.7 504,6 482,5 56,9
0,02 0,67*
-0,26 0,23
0,03 0,74*
-0,29 -0,33
206,4
254.6 287,9 227,9
212.4
276.5
176.7 276,7
190.6
265.3 322,5 215,5
202.4 236,2 239,4
19,6
0,41 0,32 0,72* -0,22
1 1 - масса стебля, %; 2 -ционная связь при р<0,05.
масса листьев, %; 3 - масса колоса, %; 4 - общая масса побега,
- существенная корреля-
*
Для формирования более крупного зерна в 2010 г. было необходимо увеличение доли стебля (г=0,54, при р<0,05) и снижение доли колоса (г=-0,60, при р<0,05). Для озерненности колоса в 2011 г. ограничивающим фактором служила доля стеблей и отношение массы колоса к массе листьев (г=-0,54 и -0,55, соответственно, при р<0,05). При этом установлена положительная зависимость (в 2011 г. г=0,61 при р<0,05) между числом зерен колоса и долей листьев (см. табл. 4).
Общий прирост побега за период налива характеризует состояние растений и, прежде всего, их чистый фотосинтез. В среднем наибольший прирост побега за период наблюдений паровому предшественнику отмечен в 2014 г. - 239,4%. В 2010 г. он составил 179,4%, а в 2011 г. - 195,3%. По величине этого показателя в 2010 г. выделили образцы Новосибирская 22, Тулун 15 х Речка, Памяти Вавенкова, Фора, Туймаада и Лютестенс 1034; в
2011 г. - Полюшко, Чернява 13 х Фора, Туймаада и Лютестенс 1034; в 2014 г. - линию Тулун 15 х Речка и сорта Памяти Вавенкова, Ангара 86, Фора и Ирень (табл. 5).
Относительный прирост колоса В.А. Кумаков [7] определял как коэффициент реализации потенциальных возможностей колоса (КРК). Более низкие величины этого показателя отмечены в условиях засухи 2010 и 2011 гг., при этом наблюдали сильную дифференциацию между сортами. Средний КРК в указанные годы составил 408,3 и 407,4%, соответственно, в то время как в 2014 г. он был равен 482,5%. В двух из трех лет исследований наибольшая масса колоса отмечена у линий Тулун 15 х Речка, Чернява 13 х Фора и сортов Памяти Вавенкова, Фора, Туймаада и Лютестенс 1034 (см. табл. 5).
Стебель обладает способностью депонировать значительную массу веществ в своих тканях, поэтому учет изменения его сухой массы наиболее сложен. По
Сорт, линия 2010 г. 2011 г. 2014 г.
11 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Новосибирская 15 97,7 61 1 493 3 234 6 67 4 61 ,1 376 5 191 ,0 104,4 46 ,7 510 ,5 277 2
Тулун 15 х Речка 104,0 45 8 578 6 220 9 93, 2 64 ,7 457 9 257 ,5 88,9 41 ,2 381 ,0 195 7
Чернява 13 х Фора 91,4 46 2 521 1 230 1 81 4 75 ,0 355 0 217 ,7 84,2 36 ,8 384 ,0 219 0
Новосибирская 22 86,4 61 5 400 0 199 1 73, 2 83 ,3 338 9 196 ,1 90,9 50 ,0 447 ,1 233 8
Полюшко 93,8 57 9 431 3 209 6 55, 6 41 ,4 315 8 130 ,1 137,8 53 ,3 480 ,0 273 1
Памяти Вавенкова 114,5 64 5 526 1 250 4 74, 6 65 ,4 364 0 207 ,3 100,0 40 ,0 522 ,2 278 4
Тулун 15 125,6 56 3 521 4 266 7 79, 6 66 ,7 416 7 218 ,3 90,5 69 ,2 469 ,2 220 6
Ангара 86 114,0 54 6 620 0 272 8 80, 4 55 ,6 394 4 237 ,1 102,5 33 ,3 410 ,5 226 3
Приленская 19 69,6 33 3 290 3 156 1 67, 5 43 ,5 265 0 147 ,6 154,6 61 ,5 500 ,0 252 4
Фора 97,1 80 0 633 3 295 2 63, 4 50 ,1 347 1 174 ,4 104,4 50 ,0 420 ,0 228 7
Ирень 75,0 51 9 381 8 181 4 97, 6 66 ,7 426 3 248 ,7 102,6 41 ,7 443 ,8 212 7
Иргина - - - - 92, 2 45 ,5 395 5 174 ,5 129,7 37 ,0 295 ,0 184 5
Туймаада - - - - 115 ,1 95 ,2 500 0 269 ,0 166,7 62 ,5 607 ,7 320 3
Лютестенс 1034 - - - - 114 ,3 43 ,3 365 0 320 ,0 111,7 47 ,1 521 ,4 246 5
Среднее 97,2 55 7 490 7 228 8 82, 5 61 ,2 379 9 213 ,5 112,1 47 ,9 456 ,6 240 7
НСР 12,8 10 2 78, 0 31, 6 13 5 12 ,3 53, 4 22, 3 18,8 8, 2 51, 6 30, 9
Коэффициент корреляции с признаками продуктивности колоса
Урожайность 0,22 0,33 0,27 0,22 0,13 -0,28 -0,07 -0,08 -0,32 -0,80* -0,25 -0,21
Масса зерна колоса -0,03 -0,13 0,06 -0,05 -0,12 0,34 0,29 0,14 -0,19 -0,22 0,14 0,32
Масса 1000 зерен 0,45 0,29 0,59* 0,53* -0,02 0,12 0,31 0,30 -0,45 -0,47 -0,09 0,03
Число зерен в колосе -0,83* -0,28 -0,45 -0,53* -0,34 0,34 0,02 0,01 0,35 0,33 0,59* 0,67*
11 - масса стебля, %; 2 - масса листьев, онная связь при р<0,05
6; 3 - масса колоса, %; 4 - общая масса побега,
- существенна корреляци-
Таблица 6. отношение массы органов главного побега растения в фазе восковой спелости к массе в период цветения по зерновому предшественнику
сравнению с другими органами, величина этого показателя была наименьшей, но в самом благоприятном 2014 г. у большинства образцов наблюдали увеличение массы стебля к фазе восковой спелости.
Достоверные корреляционные связи показателей отношения массы главного побега в фазе цветения к массе во время восковой спелости по КРК в 2011 г. отмечены с массой зерна колоса и массой 1000 зерен (г=0,53 и 0,58, соответственно, при р<0,05), в 2014 г. - с урожайностью и массой 1000 зерен (г=0,67 и 0,74, соответственно, при р<0,05). Кроме того, наблюдали положительную корреляцию показателей изменения массы всего побега: в 2011 г. -с массой зерна, количеством зерен колоса и массой 1000 зерен (г=0,56, 0,57 и 0,57, соответственно, при р<0,05), в 2014 г. - только с массой 1000 зерен (г = 0,72, при р<0,05).
Средний общий прирост побега по зерновому предшественнику, как и по паровому полю, был наибольшим в 2014 г. - 240,7%. Прирост массы стебля варьировал по годам от 82,5% (2011 г.) до 112,1% (2014 г.). Относительный прирост колоса составил 379,9-490,7%. По показателю КРК на зерновом предшественнике, как и после пара, выделили линию Тулун 15 х Речка, сорта Памяти Вавенкова и Туймаада (табл. 6).
Ограничивающим фактором для озерненности колоса в 2010 г. по зерновому предшественнику было увеличение массы стебля (г=-0,83) и общей массы побега (г=-0,53). В 2014 г. наблюдали прямую связь числа зерен колоса с массой колоса и общей массой побега. В 2014 г. отмечена сильная обратная связь урожайности с массой листьев (г=-0,80). Масса 1000 зерен положительно коррелировала (г=0,59 и 0,53, соответственно, при р<0,05) в 2010 г. с массой колоса и общей массой побега (см. табл. 6).
выводы. В наших исследованиях накопление и распределение сухой биомассы растений яровой пшеницы зависело от метеоусловий вегетационного периода и выбора предшественника. Масса побега в целом была выше при среднем увлажнении и умеренных температурах 2014 г., по сравнению с 2010 и 2011 гг., когда наблюдали дефицит осадков во второй половине вегетации.
В благоприятных погодных условиях яровая пшеница формировала более мощный листовой аппарат в фазе выхода в трубку по чистому пару, чем при посеве по непаровому полю. При ухудшении метеорологических условий в период трубкования происходило снижение доли массы листьев и увеличение доли массы стебля в общей массе побега.
Корреляционный анализ показал наличие при посеве яровой пшеницы по обоим предшественникам в период цветения часто проявляющейся отрицательной зависимости между урожайностью и долей колоса в общей массе побега, а также между массой колоса и массой листьев. Озерненность колоса отрицательно коррелировала с долей стебля. В период восковой спелости выявлена прямая корреляция коэффициента реализации колоса с массой зерна и его крупностью, особенно по паровому предшественнику.
Более низкие величины коэффициента реализации потенциальных возможностей колоса (КРК) в наших опытах отмечены в засушливых условиях, при этом установлена сильная дифференциация между сортами. Наиболее высокий КРК в испытаниях по разным предшественникам отмечен для линии Тулун 15 х Речка, сортов Памяти Вавенкова и Туймаада.
Литература.
1. Евдокимова О.А., Кумаков В.А. Сортовые особенности накопления и распределения сухого вещества в растениях яровой мягкой пшеницы // Сельскохозяйственная биология. 2002. № 5. С.34-42.
2. Лихенко И.Е., Лихенко Н.Н. Биологические особенности яровой мягкой пшеницы в условиях Северной Лесостепи Западной Сибири и использование их в селекции. Новосибирск: ИЦП «Юпитер», 2007. С. 45-58.
3. Козлова Г.Я., Калашник Н.А., Лощинина А.М. Характер изменчивости и комбинационная способность сортов мягкой яровой пшеницы по накоплению сухой биомассы листьями в фазе колошения // Сиб. вестник с.-х. науки. 2004. № 2. С. 20-23.
4. Гребенников С.Д. Яровая пшеница в Сибири. Новосибирск: Новосибгиз, 1949. С. 78-100.
5. Горбань О.И. Распределение биомассы и азота между органами растений разных генотипов яровой твердой пшеницы // Нива Поволжья. 2011. № 4. С. 16-20.
6. Сизиков А.П. Генотипические корреляции количественных признаков продуктивности яровой пшеницы и их роль в селекции // Сб. научн. трудов, посвященный проблемам селекции сельскохозяйственных растений. Новосибирск: Редакционно-полиграфическое объединение СО ВАСХНИЛ, 1983. С. 109-124.
7. Кумаков В.А., Игошин А.П., Синяк В.М. Методические указания по определению некоторых физиологических показателей растений пшеницы при сортоизучении. М.: Типография ВАСХНИЛ, 1982. С. 3-27.
8. Кумаков В.А. Физиологическое обоснование моделей сортов пшеницы. М.: Агропромиздат, 1985. 269 с.
9. Ничипорович А.А., Строганова Л.Е., Чмора С.Н. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах. М.: Изд-во АН СССР, 1961. 133 с.
10. Сухарева С.В. Показатели фотосинтетической деятельности растений яровой пшеницы и их связь с продуктивностью в условиях южной лесостепи Омской области: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Омск, 1993. С. 4-15.
PLANT BIOMASS OF EARLY RIPENING VARIETIES AND LINES OF SPRING SOFT WHEAT
E.V. Ageeva, I.E. Lihenko
Siberian Research Institute of Plant and Breeding - The Branch of ICG SB RAS, C-100, p. Krasnoobsk, Novosibirskii reg., Russian Federation Summary. The distribution of dry mass of plants of early ripening varieties of spring soft wheat sowing after bare fallow and cereal forecrop was studied in Novosibirsk region. The weight of plants grown after fallow predecessor was higher relative to wheat plants cultivated after cereal forecrop. The amount of precipitations significantly influenced accumulation of dry biomass of plants. The fraction of shoot weight was higher in 2014 compared to 2010 and 2011, which were characterized by the deficit of rainfall in the second half of the growing season. Under favorable weather conditions plants formed more powerful leaf apparatus after bare fallow than after cereal forecrop. Under drought conditions (2010 and 2011) during the period of grain forming the coefficient of realization of the ear (CRE) decreased, and it was strongly differentiated among the varieties. The highest value of this index in the tests with different forecrops was noted for the line Tulun 15 x Rechka and varieties Pamyaty Vavenkova and Tujmaada. During flowering for both forecrops it was often registered the negative correlation between yield and ear fraction in the total weight of shoot (for fallow in 2014 r = -0.72; for autumn plow in 2010 r = -0.83, p is less 0.05) and between yield and ratio of ear weight to leaves weight (for fallow in 2010 r = -0.57, in 2014 r = -0.55, for autumn plow in 2010 r = -0.68, p is less 0.05). The number of grains per an ear negatively correlated with the fraction of the stem (for fallow in 2011 r = -0.62, in 2014 r = -0.67, for autumn plow in 2011 r = -0.54, p is less 0.05). During the period of wax ripeness it was revealed a direct correlation of CRE from the weight of grain in an ear and grain size, especially for the bare fallow (for fallow in 2011 r = 0.58, in 2014 r = 0.74, for autumn plow in 2010 r = 0.59, p is less 0.05). Keywords: spring soft wheat, early ripening variety, line, biomass of plants, leaf, ear.
Author details: E.V. Ageeva, junior research fellow (e-mail: elenakolomeec@mail.ru); I.E. Lihenko, D. Sc. (Agr.), director (e-mail: sibniirs@bk.ru). For citation: Ageeva E.V., Lihenko I.E. Plant Biomass of Early Ripening Varieties and Lines of Spring Soft Wheat. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2016. V. 30. No. 7. Pp. 59-63 (in Russ.).
