CC BY
68
Продуктивность ячменя на вариантах с комплексным применением средств интенсификации и ресурсосберегающей комбинированной системы обработки почвы менее подвержена капризам погоды, в том числе и засухе, и обладает более высокой стабильностью (коэф. вариации 21,927,8%). На контроле (без химизации) и на фоне факультативного применения удобрений (без гербицидной прополки) изменчивость урожайности по годам (26 лет) возрастает до 41,0-45,9%, или в среднем в 1,7 раза.
Библиографический список
1. Юшкевич Л.В. Ресурсосберегающая система обработки почвы и плодородие черноземных почв при интенсификации возделывания зерновых культур в южной лесостепи Западной Сибири: дис. ... д-ра с.-х. наук. — Омск, 2001. — 490 с.
2. Мавленко А.Н., Хамова О.Н., Юшкевич Л.В. Плодородие лугово-черноземной почвы и урожайность яровой пшеницы при ресурсосберегающей комбинированной обработке // Плодородие. — 2010. — № 5. — С. 21-23.
3. Садохина Т.П., Власенко Н.Г., Коротких Н.А. Фитосанитарная оптимизация посевов ячменя. — Новосибирск, 2011. — 192 с.
+ + +
УДК 633.11.324:631.5(571.17) Е.А. Егушова,
Е.П. Кондратенко
ИЗМЕНЧИВОСТЬ ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ
ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Ключевые слова: озимая пшеница, сорт, урожайность, хозяйственно-ценные признаки, зимостойкость, полегание, снежная плесень, бурая ржавчина, мучнистая роса, клейковина, белок, масса 1000 зерен.
Введение
Пшеница — наиболее важная зерновая культура. Она дает 30% мирового производства зерна и обеспечивает продовольствием более половины населения земного шара. В увеличении производства зерна огромную роль играют озимые зерновые культуры, которые обеспечивают значительный вес в зерновом балансе.
Сорт — один из главных факторов устойчивого производства зерна озимой пшеницы. Для возделывания озимой пшеницы используют, прежде всего, сильные, а также ценные сорта, отличающиеся высокой потенциальной урожайностью, хорошей отзывчивостью на удобрения и изменения агротехники, комплексной устойчивостью к вредным факторам (перезимовка, засуха, полегание, болезни и др.), дающие сильное или среднее по качеству зерно [1].
Кемеровская область относится к району негарантированного урожая или рискованного земледелия. Поэтому из ряда требований, предъявляемых к сортам, на первый план выдвигается устойчивость к абиотиче-
ским стрессам в период вегетации растений.
Чем больше варьируют условия среды, тем чаще организм должен перестраивать свой метаболизм, что связано с дополнительными затратами энергии. Время, затраченное растением на приспособление к экстремальным условиям среды, особенно медленный выход на стационарный уровень метаболических процессов — это потерянный урожай и качество. Любой экстремальный фактор оказывает отрицательное влияние на продуктивность растений, как на накопление общей биомассы, так и на образование хозяйственно-ценной части урожая [2].
Главными причинами, которые вызывают гибель озимой пшеницы, являются вымерзание, выпревание, вымокание, выпирание, ледяные корки и др. В зависимости от зоны и погодных условий года они могут комбинироваться в самых различных сочетаниях
[3].
Высокая зимостойкость — один из главных факторов, гарантирующий производство зерна озимой пшеницы. Несмотря на значительные достижения селекции, большинство возделываемых в настоящее время сортов все же недостаточно устойчивы к неблагоприятным условиям перезимовки. Критическая температура на глубине залегания узла кущения для современных сор-
тов озимой пшеницы 15-160С, немногие сорта переносят минус 18-200С [4].
Полегание — это физиологическая реакция растений на определенные условия внешней среды. Избыточное увлажнение почвы, обильное азотное питание, недостаток света, бактериальные и грибные заболевания приводят к полеганию хлебов [5].
В современных условиях высокой экологизации сельскохозяйственного производства создание новых сортов озимой пшеницы, устойчивых к различным болезням и вредителям, является одним из важнейших направлений селекции. Использование таких сортов в условиях производства, помимо большой экономической выгоды за счет снижения потерь урожаев от многих болезней и вредителей, позволит значительно уменьшить объемы применения различных ядохимикатов и снизить опасность загрязнения окружающей среды и продуктов питания человека.
В связи с этим целью данных исследований было выявить сорта озимой пшеницы, характеризующиеся высокой зимостойкостью в условиях Кемеровской области, изучить их хозяйственно-биологические свойства с учетом продуктивности, устойчивости к болезням, полеганию, качества зерна и других ценных признаков.
Объекты и методика исследований
Исследования по изучению основных хозяйственно-ценных признаков проводили в
2007-2010 гг. в условиях лесостепной зоны Кемеровской области на полях Яшкинского государственного сортоучастка (ГСУ). Закладка полевых опытов, учет урожайности, зимостойкости, устойчивости к полеганию, поражения болезнями проведены в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985, 1989). Учетная площадь опытных делянок — 25 м2, повторность — четырехкратная. Уборку проводили однофазным способом в фазу полной спелости комбайном «Сампо». Урожайность зерна учитывали сплошным методом с последующим пересчетом на стандартную влажность (14%) и 100%-ную чистоту. Предшественник — чистый пар. Основная и предпосевная обработка почвы осуществлялась в соответствии с зональными рекомендациями.
Объектом исследований были выбраны сорта озимой мягкой пшеницы, включенные в Государственный реестр по 10-му Западно-Сибирскому региону: Омская 4, Кулун-динка, Новосибирская 40, Новосибирская 51, Алтайская озимая, Скипетр (в испытании с 2009 г.).
Оценка показателей качества сортов озимой пшеницы проведена в лаборатории
Западно-Сибирского межрегионального центра по комплексной оценке испытываемых сортов (г. Барнаул, Алтайский филиал ФГУ «Госсорткомиссия»).
Почвы Яшкинского ГСУ — серые лесные оподзоленные. По химическому составу характеризуются слабокислой реакцией почвенной среды (рН 5,3). Содержание гумуса — 5,8%. Мощность гумусового горизонта составляет от 15 до 53 см. По обеспеченности подвижными формами фосфора и калия почвы участка относятся к средне- и даже высокообеспеченным (Р2О5 —
21,5 мг/100 г, К2О — 4,3 мг/100 г). Содержание общего азота в пахотном горизонте 0,52%, гидролизуемого азота в процентах от общего — 3,6%.Таким образом, почвы ГСУ имеют агрономически ценную структуру и характеризуются высоким плодородием.
Погодные условия вегетационного периода отличались по годам исследований. 2007-2008 сельскохозяйственный год характеризовался как теплый, хорошо увлажненный. Осень 2007 г. была теплая с недобором осадков в сентябре и частыми обильными осадками в октябре (94 мм, 215% нормы). Зима — теплая, холодным был январь, средняя температура -19...-23°С, что на 2-40С ниже нормы. Весна 2008 г. ранняя, но затяжная, с возвратами холодов (до -7...-10°С) и частыми осадками в виде дождя и мокрого снега. В июне 2008 г. среднемесячная температура +16..+ 180С, что на 1-20С выше нормы, осадков же выпало 144 мм, 240% месячной нормы, что явилось одной из причин сильного развития инфекционных болезней на посевах озимой пшеницы и, в конечном итоге, отрицательно сказалось на урожайности озимой пшеницы.
2008-2009 сельскохозяйственный год был теплый, достаточно увлажненный с некоторым преобладанием влаги во второй половине вегетации. Осень — теплая, с обильными осадками в начале 1-й и 2-й декад сентября. Зима 2008-2009 гг. характеризовалась аномально теплой погодой в ноябре месяце и третьей декаде марта, в результате этого зимний период оказался короче обычного на 37 дней. Очень холодной была погода в третьей декаде января и в феврале месяце (на 4-60С холоднее обычного). Осадков за зиму выпало 180% нормы. Весна ранняя, но с возвратами холодов, с частыми обильными осадками. Лето 2009 г. характеризовалось необычно дождливой и холодной погодой, в июне месяце средняя температура за месяц +13... + 140С, что ниже нормы на 2-30С. Сумма осадков за месяц составила 108 мм, 190% нормы.
Осенью 2009 г. преобладала теплая, преимущественно сухая погода. Средняя
температура +9... + 10 0С, что в пределах и на 10С выше нормы, без резких перепадов. Весна 2010 г. — поздняя, холодная с продолжительными заморозками. При умеренной температуре мая и высокой июня (выше нормы на 1,4оС) ситуация усугублялась малым количеством осадков около 10 мм, особенно в июне. Июль характеризовался низкими температурами, на 0,8оС ниже нормы, на фоне высокой влагообеспечен-ности (превышающие многолетние в 1,6 раза). В августе наблюдалась достаточно теплая и влажная погода. В 2010 г. на формировании урожайности зерна пшеницы негативно сказался недостаток влаги в мае, и особенно в июне, а также при большом количестве осадков — низкие температуры июля.
Осень 2010 г. — очень теплая и сухая. Зима 2010-2011 гг. была холоднее обычного на 1-20С, осадков за зиму выпало 168% нормы. Весна 2011 г. — ранняя и очень теплая, средняя температура за апрель-май +8...+9 0С, что 3-40С выше нормы. Возврат холодов в первой декаде мая (на 1-30С ниже среднемноголетних). Летом очень теплая и сухая погода в июне (+18.. .+200С, что 3-40С выше нормы). Июль холодный, средняя температура +15... + 170С (на 2-30С ниже нормы), сумма осадков составила 104 мм, 158% нормы. Август холодный, дождливый (+13.. . + 160С, сумма осадков — 82 мм, 155% нормы).
Результаты исследований
Изучение сортов озимой пшеницы позволило выявить сорта, обладающие высокой зимостойкостью и другими хозяйственноценными признаками (табл. 1).
Наиболее важным показателем в характеристике озимых культур является зимостойкость. За годы исследований среди изучавшихся сортов озимой пшеницы высокой зимостойкостью характеризовался сорт Скипетр. Зимостойкость сорта в среднем за 2 года исследований составила 4,7 балла, что выше стандарта на 1,3 балла. Сорт стандарт Омская 4 характеризовался средней зимостойкостью (в среднем 3,4 балла). Средним уровнем зимостойкости также обладали сорта Кулундинка и Новосибирская 40 — 3,8 балла (на 0,4 балла выше стандарта), Новосибирская 51, Алтайская озимая, их зимостойкость за 4 года исследований в среднем составила 3,5 и 3,3 балла соответственно.
Полегание озимой пшеницы затрудняет механизированную уборку, снижает физические качества зерна и ухудшает его технологические качества. В настоящее время введение в производство низкорослых сортов позволяет решать проблему неполегае-
мости озимой пшеницы. Высота растений одного и того же сорта может значительно изменяться при изменении плодородия почвы, влажности, температуры и длины дня. Установлено, что с уменьшением высоты растений менее 90 см снижается их зимостойкость [4].
Результаты проведенных исследований показали, что изучаемые сорта во все годы изучения были устойчивы к полеганию (табл. 1). Растения приведенных сортов характеризуются низкорослой (в среднем 78-96 см), очень прочной соломиной, которая обеспечивает им высокую устойчивость к полеганию. Устойчивость к полеганию по всем сортам составила 5 баллов. В 2009 г. высота растений всех изучаемых сортов колебалась от 96 до 123 см, что связано с климатическими условиями года. Низкой устойчивостью к полеганию в этом году характеризовался только сорт Кулундинка, полегание посевов составило 3 балла (высота растений
— 123 см).
За годы проведения опытов влесостепной зоне Кемеровской области посевыозимой пшеницы часто поражались мучнистой росой и снежной плесенью, реже бурой ржавчиной и корневыми гнилями. Среди изучавшихся на естественном фоне сортовозимой мягкой пшеницы выявлены сорта, обладающие высокойустойчивостью к различным болезням (табл. 1).
Исследования показали, что поражение растений бурой ржавчиной и корневыми гнилями наблюдалось только в посевах 2007 г. на всех сортах. Сорт Омская 4 (стандарт) поразился бурой ржавчиной на 100%, сорта Кулундинка, Алтайская озимая, Новосибирская 40, Новосибирская 51 — на 80%, корневыми гнилями — от 11 до 15%, сорт Омская — на 17%. Мучнистая роса обнаружена на всех сортах по всем годам исследований и поражение в среднем составило: сорт Омская 4 (стандарт) — 72%, Скипетр — 45%, Кулундинка — 63%, Новосибирская 40 и Новосибирская 51 — 66%, Алтайская озимая — 68%. Помимо болезней осенью 2007 г. после посева установилась жаркая погода и на посевах озимой пшеницы появились вредители (цикадка и шведская муха). И, как следствие, снижение урожайности в 2008 г. Минимальная урожайность была получена по сорту Новосибирская 40 — 6,5 ц/га.
Сильное поражение снежной плесенью отмечено в посевах 2009 г. от 33% (Скипетр) до 80% (Алтайская озимая). Зима этого года характеризовалась аномально теплой погодой в ноябре месяце и третьей декаде марта.На опытных полях наблюдалась ледяная корка 8-9 баллов, толщиной 6-13 см, что привело к гибели растений и снижению уро-
жайности. В 2009-2010 гг. посевы значитель-но(20-45%) повредились в фазу кущения хлебной полосатой блошкой, что также сказалось снижением урожайности в 2010 и 2011 гг. (по сравнению с 2009 г.).
Изучение сортов озимой мягкой пшеницы показало, что по урожайности сорта имеют большие различия за годы исследований, этот показатель по годам исследований варьировал от 6,5 (2008 г.) до 52,0 ц/га (2009 г.) (табл. 2).
В лесостепной зоне в годы с избыточным увлажнением и из-за поражения озимой пшеницы болезнями урожай может снижаться вдвое при одновременном падении качества зерна.
В наших опытах все изучаемые сорта сформировали урожайность выше сорта
Омская 4 (стандарт). Наибольшая урожайность зерна озимой пшеницы была получена у сортов Скипетр, Алтайская озимая, Ку-лундинка, Новосибирская 51, Новосибирская 40, составившая в среднем за 4 года 26,0-
42,5 ц/га. Прибавка по отношению к сорту стандарту составила 5,6-22,1 ц/га (табл. 2).
Особенно следует выделить сорта озимой пшеницы Скипетр и Кулундинка, которые удачно сочетают высокую зимостойкость и урожайность в сочетании с другими хозяйственно-ценными признаками.
Изучение 5 сортов озимой пшеницы по качеству зерна, сформированного в различные по условиям произрастания годы (2007-2010 гг.), показало следующее
(табл. 3).
Таблица 1
Хозяйственно-ценные признаки сортов озимой пшеницы, 2007-2010 гг.
Сорт Зимо- стой- кость, баллы Высота растений, см Устойчивость к полеганию, баллы Поражение, %
бурой ржавчи- ной мучнистой росой снежной плесенью корне- выми гнилями
2007-2008 гг.
Омская 4 (стандарт) 3,8 63 5,0 100 50 20 17
Кулундинка 4,3 85 5,0 80 40 20 11
Алтайская озимая 3,5 73 5,0 80 30 10 15
Новосибирская 40 3,3 81 5,0 80 40 43 15
Новосибирская 51 3,3 72 5,0 80 50 43 15
2008-2009 гг.
Омская 4 (стандарт) 3,7 96 5,0 0 0 63 8
Кулундинка 4,0 123 3,0 0 0 10 9
Алтайская озимая 3,3 104 5,0 0 0 50 11
Новосибирская 40 4,0 117 5,0 0 0 28 8
Новосибирская 51 3,7 122 5,0 0 0 45 9
2009-2010 гг.
Омская 4 (стандарт) 2,7 84 5,0 0 66 75 0
Кулундинка 2,7 96 5,0 0 50 75 0
Алтайская озимая 2,3 90 5,0 0 75 80 0
Новосибирская 40 3,7 105 5,0 0 58 65 0
Новосибирская 51 3,0 91 5,0 0 50 73 0
Скипетр 4,3 75 5,0 0 30 33 0
2010-2011 гг.
Омская 4 (стандарт) 3,5 69 5,0 0 100 65 0
Кулундинка 4,0 91 5,0 0 100 45 0
Алтайская озимая 4,0 92 5,0 0 100 55 0
Новосибирская 40 4,0 86 5,0 0 100 43 0
Новосибирская 51 4,0 85 5,0 0 100 58 0
Скипетр 5,0 67 5,0 0 60 19 0
Таблица 2
Урожайность сортов озимой пшеницы, 2008-2011 гг.
Сорт Урожайность, ц/га В среднем за 4 года, ц/га Прибавка урожайности, ц/га
2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г.
Омская 4 (стандарт) 8,1 35,8 13,1 24,7 20,4
Кулундинка 10,7 50,0 27,0 26,6 28,6 +8,2
Алтайская озимая 16,9 52,0 22,5 28,2 29,9 +9,5
Новосибирская 40 6,5 46,3 23,1 28,3 26,0 +5,6
Новосибирская 51 18,4 45,4 21,0 24,7 27,4 +7,0
Скипетр — — 43,7 41,3 42,5 +22,1
НСР05 0,41 0,39 0,35 0,46
Таблица 3
Технологические качества сортов озимой пшеницы урожая 2008-2010 гг.
Сорт Масса 1000 зерен, г Натура, г/л Стекловидность, % Массовая доля ИДК-1, у,е"
белка, % сырой клейковины, %
2007-2008 гг.
Омская 4 (стандарт) 36,2 753 51 10,8 19,7 60
Кулундинка 32,4 800 50 10,5 18,2 65
Алтайская озимая 41,3 750 50 10,4 18,3 75
Новосибирская 40 37,5 750 50 11,7 21,3 70
Новосибирская 51 35,6 809 50 11,6 21,1 65
2008-2009 гг.
Омская 4 (стандарт) 36,0 715 50 9,8 19,7 65
Кулундинка 31,6 767 50 9,6 18,0 60
Алтайская озимая 36,8 782 51 9,9 19,9 65
Новосибирская 40 31,4 760 50 10,1 20,2 60
Новосибирская 51 37,2 759 50 10,4 20,4 65
2009-2010 гг.
Омская 4 (стандарт) 35,5 734 50 10,1 19,5 60
Кулундинка 32,2 745 50 10,0 18,4 65
Алтайская озимая 39,9 754 51 10,2 19,0 70
Новосибирская 40 35,3 733 50 11,2 20,8 65
Новосибирская 51 36,1 735 50 10,8 20,9 65
Важнейшими хозяйственно-биологическими признаками озимой пшеницы являются количество и качество клейковины, а также содержание белка в зерне.
Количество сырой клейковины в зерне и ее качество незначительно отличались по годам на всех испытуемых сортах озимой пшеницы. Низкая температура и большое количество осадков во время налива зерна в 2009 г. отрицательно повлияли на количество клейковины. Содержание клейковины по сортам варьировало от 18,0 до 20,4%, а показатель ИДК составил 60-65 у.ед., что свидетельствует о хорошем качестве. Содержание белка в зерне в среднем по сортам понизилось до 9,6% (в 2009 г.). Повышенное содержание белка в зерне во все годы исследований формировали сорта Новосибирская 40 (10,1-11,7%) и Новосибирская 51 (10,4-10,9%), против 10,2% в сорте Омская 4 (стандарт). В среднем по этому показателю разница между сортами составляет 0,8%, между годами — 1,1%.
Масса 1000 семян характеризует величину зерна, его крупность. Поражение растений бурой ржавчиной резко ухудшает условия налива зерна, снижает массу 1000 зерен и содержание белка. Масса 1000 зерен по годам исследований колебалась от 31,4 до 41,2 г. В среднем за три года наиболее тяжеловесное зерно формировали сорта Алтайская озимая (39,3 г) и Новосибирская
51 (36,3 г), превышали сорт Омская 4
(стандарт) (35,9 г).
Общая стекловидность в среднем составила 50,5%, по сортам не изменялась и оставалась стабильной по годам. Натура зерна изменялась от 809 г/л (Новосибирская 51) до 715 г/л (Омская 4).
По результатам исследований за 3 года ни один из изучаемых сортов не обладает оптимальным сочетанием технологических свойств.
Выводы
1. Важнейшими факторами, влияющими на устойчивость и адаптивность растений, являются агроклиматические условия территории выращивания.
2. Результаты исследований показали, что в благоприятные годы (2009 г.) за счет сорта возможно получение достаточно высокого урожая зерна озимой пшеницы — до 52,0 ц/га. Максимальная урожайность зерна озимой пшеницы в среднем за годы исследований получена у сортов Скипетр —
42,5 ц/га и Алтайская озимая — 29,9 ц/га.
3. Основными причинами гибели посевов озимой пшеницы и снижения урожайности в условиях лесостепной зоны Кемеровской области являются:
- болезни: снежная плесень, мучнистая роса, бурая ржавчина, корневые гнили;
- вредители: шведская муха, цикадка,
хлебная полосатая блошка.
4. Установлено, что из сортов озимой пшеницы, изучаемых в условиях лесостепи Кемеровской области, высокой зимостойкостью обладают сорта Скипетр (4,7 балла), Кулундинка и Новосибирская 40 (3,8 балла).
5. Результаты анализа хозяйственноценных признаков показали, что ни один из изучаемых сортов не обладает полным оптимальным сочетанием наиболее ценных хозяйственно-биологических признаков и свойств.
Библиографический список
1. Шоков Н.Р. Урожай и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от условий ее выращивания на черноземах Западного Предкавказья. — Краснодар, 1999. — 176 с.
2. Максимов Н.А. Зимостойкость растений // Избранные произведения по засухоустойчивости и зимостойкости растений. — М.: Изд-во АН СССР, 1952. — Т. 2. — 359 с.
3. Моисейчик В.А. Агрометеорологические условия и перезимовка озимых культур.— Л., 1975. — 295 с.
4. Характеристика сортообразцов озимой мягкой пшеницы по основным хозяйственно-ценным признакам / Т.П. Зезюкова, С.Г. Фомина, Р.А. Демченко и др. // Биологические основы и методы селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур: сб. науч. тр. — Воронеж: ГАУ им. К.Д. Глинки, 2006. — С. 4-22.
5. Частная селекция полевых культур / Ю.Б. Коновалов, Л.И. Долгодворова, Л.В. Степанова и др. — М.: Агропромиздат, 1990. — 543 с.
+ + +
