CC BY
142
я V V
Адаптация яровой пшеницы к условиям степной зоны Оренбургского Зауралья
Л.А. Мухитов, к.с.-х.н, Н.А. Шапилова, соискатель, ГНУ «Оренбургский НИИСХ РАСХН»
В структуре зернового хозяйства Оренбургской области пшеница занимает значительное место. Посевные площади ее в 2007 г. составили 1065,5 тыс. га, из них на долю мягкой пшеницы приходилось 919,3 тыс. га и твердой пшеницы — 146,2 тыс. га.
В настоящее время интенсивные сорта яровой пшеницы в условиях резко континентального климата Оренбургской области формируют высокий уровень урожайности только на искусственно созданном агрофоне.
Дальнейшее увеличение объемов производства этой культуры связано с совершенствованием научно-производственной базы сельского хозяйства на основе выведения и внедрения в производство высокоурожайных сортов, оптимизации системы машин, эффективного применения средств защиты и биостимуляции растений, разработки технологий возделывания, адаптированных к условиям конкретных зон и подзон.
Степная зона Оренбургского Зауралья относится к числу основных регионов возделывания пшеницы, это определяет необходимость подбора и создания сортов, наиболее полно использующих биоклиматический потенциал местности.
Для Оренбургского Зауралья необходимы сорта мягкой пшеницы, сочетающие высокую засухоустойчивость с холодостойкостью и качеством зерна, раннеспелые сорта твердой пшеницы. Особое значение будут иметь сорта обоих видов, устойчивые к корневым гнилям, пилильщику, поскольку здесь зона сплошного применения почвозащитной технологии [1].
Современный уровень сельскохозяйственного производства предъявляет особенно высокие требования к сортам выращиваемых культурных растений. Сорт стал одним из важнейших компонентов научно обоснованного земледелия. Для совершенствования и улучшения сортового состава сельскохозяйственных культур нужны сорта новых типов, с максимально возможной продуктивностью в тех или иных агроэкологических условиях. Это предопределяет широкий интерес к проблеме создания моделей сортов.
В.А. Кумаков [2] дает определение модели сорта как научному прогнозу, показывающему, каким сочетанием признаков должны обладать растения, чтобы обеспечить заданный уровень продуктивности, устойчивости и других требуемых производству качеств.
Теоретические основы создания модели сорта зерновых культур в зависимости от экологических условий были наиболее полно изложены шведским ученым Мак Кеем [3].
На данный момент учеными разработаны сортовые модели пшеницы и их элементы применительно к различным регионам Российской Федерации и, в частности, Оренбургской области [3—8 и др.]. В данных работах описываются требования к уровню продуктивности и составляющим ее структурным элементам.
Моделирование сортотипов для конкретных природно-сельскохозяйственных районов позволяет целенаправленно использовать исходный материал в селекционной работе. Поэтому для повышения эффективности селекционной работы мы изучили широкий спектр сортов яровой пшеницы различных селекционных учреждений Российской Федерации и Украины в условиях степи Оренбургского Зауралья. Целью данной работы явилось определение особенностей формирования продуктивности современных сортов, установление параметров моделей для создания новых сортов и выявление перспективных сорто-образцов для селекции в данной зоне. Исследования были проведены в период с 2000 по 2006 гг. на восточном опорном пункте Оренбургского НИИСХ в ГОНО ОПХ «Советская Россия», расположенном в Адамовском районе Оренбургской области.
При решении проблем селекции возникает вопрос подбора показателей для отбора исходных форм. Эти показатели должны использоваться при создании моделей сортов. Разные авторы предлагают учитывать разное количество главных признаков. Так, по мнению В.Ф. Воробьева и Л.П. Каратаевой [9], их должно быть не менее 8, а В.Г. Кривобочек [10] указывает на 18 признаков. М.П. Долгалев [11], приводя параметры среднеспелого сорта яровой мягкой пшеницы для степной зоны Оренбургского Предуралья, отмечает, что в разрабатываемых моделях следует учитывать не менее 25 признаков.
При этом М.П. Долгалев и В.Е. Тихонов [3] указывают, что часть признаков являются комплексными, то есть состоящими из целого ряда самостоятельных элементов. К таким показателям относятся засухоустойчивость, продуктивность, отзывчивость на увлажнение и различные агротехнические приемы. Соединить в одном сорте все наиболее ценные свойства и признаки очень сложная задача. Поэтому нужно стремиться, чтобы в новых сортах максимально были выражены, в первую очередь, наиболее главные,
самые существенные из них, такие, как урожайность, приемлемая для региона продолжительность периода вегетации, засухоустойчивость и пластичность, высокие биохимические, технологические и мукомольно-хлебопекарные качества зерна.
Исходя из вышеизложенного, в работе мы учитывали следующие показатели: продолжительность периодов всходы — созревание, всходы — колошение, колошение — созревание; густота всходов на единице площади, сохранность к уборке и выживаемость растений; устойчивость к полеганию; количество растений и стеблей на единице площади; коэффициент продуктивного кущения; число зерен в главном колосе и их масса; масса зерна с 1 растения; масса 1000 зерен; общая зерновая продуктивность и основные качественные свойства зерна.
Мы установили корреляционные взаимосвязи биологических признаков и компонентов структуры урожая с продуктивностью растений. Полученные данные легли в основу разработанных моделей новых сортов яровой мягкой и твердой пшеницы степного экотипа для условий степи Оренбургского Зауралья. В таблицах 1 и 2 приведены их основные характеристика для мягкой и твердой пшеницы.
Исходя из климатических особенностей степной зоны Оренбургского Зауралья, проработали модели сортов двух типов: экстенсивного и по-луинтенсивного. Следует отметить также, что
параметры признаков моделей сортов нами установлены для условий возделывания яровой пшеницы по чистому пару и по технологии, рекомендованной в данной зоне.
Мы определили, что оптимальная длительность вегетационного периода (всходы — созревание) в степи Оренбургского Зауралья для по-луинтенсивного типа сортов — яровой мягкой пшеницы — составляет 75—81 дней, твердой пшеницы — от 75 до 80 дней. Для сортов экстенсивного типа соответственно по видам пшеницы пределами продолжительности данного периода будут параметры, равные 63—71 и 61—71 дням. Из исследованных сортов яровой пшеницы по оптимальной продолжительности периодов всходы — колошение, колошение — созревание в сочетании с высокой продуктивностью выделились Варяг, Кинельская 60, Прохоровка (мягкая пшеница), Безенчукская 182, Безенчукская 200 и Оренбургская 21 (твердая пшеница).
Анализ данных опытов позволил установить, что в условиях степной зоны Оренбургского Зауралья для формирования высокой урожайности яровой мягкой пшеницы оптимальной будет густота всходов от 312 до 332 шт. на 1 м2, а для твердой — 308—328 шт. на 1 м2. В этом отношении перспективными для селекции будут сорта мягкой пшеницы: Кинельская 59, Кинельская 60 и Тулайковская степная; твердой пшеницы: Оренбургская 21 и Целинная 2.
1. Основные характеристики моделей сортов яровой мягкой пшеницы для условий степи Оренбургского Зауралья
Хозяйственно-биологические признаки Параметры признаков сорта
экстенсивного типа полуинтенсивного типа
Урожайность зерна, т с 1 га 1,0-1,5 2,0-3,0
Биологические признаки
Продолжительность периода вегетации 63-71 75-81
(всходы - созревание), дней
Продолжительность периода всходы - колошение, дней 34-39 40-43
Продолжительность периода колошение - созревание, дней 29-32 35-38
Густота всходов, шт. на 1 кв. м 260-290 312-332
Сохранность растений к уборке, % 51-67 68-78
Выживаемость растений, % 40-52 62-72
Устойчивость к полеганию, балл 4 5
Элементы продуктивности
Число растений к уборке, шт. на 1 м2 130-170 220-252
Общее число стеблей, шт. на 1 м2 168-320 350-500
Число продуктивных стеблей, шт. на 1 м2 150-270 320-450
Продуктивная кустистость, ед. 1,2-1,5 1,6—1,8
Число зерен в колосе, шт. 24-30 37-40
Масса зерна с колоса, г 0,55-0,92 1,30-1,53
Масса зерна с 1 растения, г 0,84-1,27 1,53-1,80
Масса 1000 зерен, г 29,5-32,5 37,5-40,5
Качественные показатели зерна
Стекловидность, % не менее 60 75 и более
Объемная масса, г/л не менее 750 760 и более
Содержание клейковины, % не менее 32 32-35
Качество клейковины, ИДК-1, ед.п. 45-75 (I гр.) 45-65 (I гр.)
Хлебопекарная оценка, балл не менее 4,5 4,5-4,7
2. Основные характеристики моделей сортов яровой твердой пшеницы для условий степи Оренбургского Зауралья
Хозяйственно- биологические признаки Параметры признаков сорта
экстенсивного типа полуинтенсивного типа
Урожайность зерна, т с 1 га 1,0-1,8 2,0-3,5
Биологические признаки
Продолжительность периода вегетации 61-71 75-80
(всходы - созревание), дней 34-38 39-42
Продолжительность периода всходы - колошение, дней 27-33 36-38
Продолжительность периода колошение - созревание, дней 260-284 308-328
Густота всходов, шт. на 1 кв. м 51-60 69-77
Сохранность растений к уборке, % 42-50 60-71
Выживаемость растений, % Устойчивость к полеганию, балл 4 4-5
Элементы продуктивности
Число растений к уборке, шт. на 1 м2 132-172 200-250
Общее число стеблей, шт. на 1 м2 192-249 327-367
Число продуктивных стеблей, шт. на 1 м2 160-230 300-340
Продуктивная кустистость, ед. 1,1-1,3 1,5—1,6
Число зерен в колосе, шт. 22-28 37-43
Масса зерна с колоса, г 0,59-0,93 1,27-1,50
Масса зерна с 1 растения, г 0,90-1,24 1,68-1,83
Масса 1000 зерен, г 30,2-32,9 35,4-38,5
Качественные показатели зерна
Стекловидность, % 70-85 85 и более
Объемная масса, г/л 745-750 780-800
Содержание клейковины, % не менее 28 30-35 и более
Качество клейковины, ИДК-1, ед.п. 80-100 (II гр.) 80-100 (не ниже II гр.)
Хлебопекарная оценка, балл 4,0-5,0 4,0-5,0
В условиях неблагоприятных для развития высокую сохранность к уборке и выживаемость растений показали сорта мягкой пшеницы: Про-хоровка, Тулайковская 5, Кинельская 60, Тулай-ковская степная, Оренбургская 13 и Учитель. Среди сортов твердой пшеницы по данным параметрам выделились Безенчукская 200, Безенчук-ский янтарь, Безенчукская степная, Оренбургская целинная и Харьковская 3.
Требованиям по сочетанию лучших параметров структуры урожая для полуинтенсивного типа сортов отвечают сорта мягкой пшеницы: Кинельская 59, Кинельская 60, Тулайковская 5 и Тулай-ковская степная, твердой пшеницы: Безен-чукский янтарь и Оренбургская 21, а для экстенсивного — Альбидум 188, Добрыня, Юго-Восточная 4 (мягкая пшеница), Краснокутка 10, Харьковская 3, Харьковская 46 (твердая пшеница).
Из сортов яровой мягкой пшеницы сочетают оптимальные параметры главного колоса в благоприятные годы: Варяг, Прохоровка, а из сортов твердой — Безенчукская 200, Безенчукский янтарь и Оренбургская 21. У данных сортов также наблюдается стабильность по параметрам продуктивности колоса и в неблагоприятные годы.
Высокая урожайность зерна формируется у мягкой пшеницы при величине доли реализации кущения, равной 92,4%, а у твердой пшеницы —
90,3%. По высокой способности реализовать потенциал общего кущения выделяются сорта: Безенчукская степная, Оренбургская 13, Оренбургская 21, Оренбургская целинная и Тулайков-ская степная.
В результате исследований зависимости урожайности сортов мягкой и твердой пшеницы от компонентов, формирующих зерновую продуктивность, установлено, что все элементы структуры урожая имеют определенное значение в продукционном процессе, проявляясь в различных сочетаниях в зависимости от условий лет изучения. Их оптимальное сочетание в пределах выделенных параметров каждого признака позволяет получать стабильно высокую урожайность данной культуры.
Вовлечение выделенных нами сортов в селекционный процесс позволит получить гибриды яровой мягкой и твердой пшеницы с потенциально высокой продуктивностью для условий степи Оренбургского Зауралья.
Выводы нашей работы таковы:
— изученные современные сорта яровой пшеницы отличаются по ряду хозяйственно-биологических признаков, представляющих ценность для селекционной работы в степной зоне Оренбургского Зауралья;
— правильный подбор исходного материала, гибридизация и последующий сопряженный от-
бор позволят соединить выявленные в ходе исследований показатели в новых сортах пшеницы;
— в отборе лучших исходных форм для создания высокопродуктивных сортов яровой пшеницы рекомендуем ориентироваться на параметры хозяйственно-ценных признаков, установленных в ходе исследования и указанных в разработанных нами моделях сортов полуинтенсивного и экстенсивного типов.
Литература
1. Крючков, А.Г. Проблемы селекции и изучение сортовых ресурсов на Южном Урале / А.Г. Крючков // Наука и хлеб: сб. науч. раб. Оренбург, 1999. Вып. 6. С. 21—27.
2. Кумаков, В.А. Физиологическое обоснование моделей сортов пшеницы. М.: Агропромиздат, 1985. 270 с.
3. Долгалев, М.П. Адаптивная селекция яровой пшеницы в Оренбургском Приуралье / М.П. Долгалев, В.Е. Тихонов. Оренбург, 2005. 290 с.
4. Савицкая, В.А. Разработка идеала интенсивного сорта твердой пшеницы для восточных районов страны /
B.А. Савицкая // Селекция и семеноводство. 1977. № 4.
C. 8-12.
5. Кумаков, В.А. Модель сорта яровой пшеницы для степного Поволжья / В.А. Кумаков // Селекция яровой пшеницы. М., 1977. С. 70-75.
6. Крючков, А.Г. Модели качества сильной и твердой пшеницы для разных почвенно-климатических зон / А.Г. Крючков, Г.Н. Сандакова // Оренбургский ЦНТИ: Информ. лист. 1989. № 279. 45 с.
7. Долгалев, М.П. Параметры модели сорта яровой мягкой пшеницы степного экотипа для условий Южного Урала / М.П. Долгалев, А.Г. Крючков // Наука и хлеб: сб. науч. тр. М.: Вестник РАСХН, 2003. № 10. С. 32-35.
8. Абдрашитов, Р.Х. Зависимость урожайности зерна яровой мягкой пшеницы от элементов продуктивности растений в лесостепи Оренбургского Предуралья / Р.Х. Абдрашитов, Л.А. Мухитов // Технологические приемы возделывания зерновых культур на Южном Урале: сб. науч. тр. М.: Вестник РАСХН, 2005. С. 135-144.
9. Кривобочек, В.Г. Селекция яровой мягкой пшеницы на продуктивность и качество зерна в Северном Казахстане: ав-тореф. дис. ... доктора с.-х. наук. Саратов, 1998. 45 с.
10. Воробьев, В.Ф. О селекции яровой пшеницы в Оренбургской области / В.Ф. Воробьев, Л.П. Каратаева // Труды Оренбургской областной гос. с.-х. оп. станции. Челябинск, 1972. Вып. 3. С. 29-47.
11. Долгалев, М.П. Основные направления селекции и модели сортов яровой мягкой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала: авт... канд. биол. наук. Оренбург, 2000. 17 с.
