CC BY
0
УДК 633.16
DOI 10.36461^.2023.68.4.007
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ РАЗНЫХ СОРТОВ ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА
Ч.К. Болат-оол, канд. с.-х. наук
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Тувинский государственный университет», г. Кызыл, Россия, e-maiL: 4o4aLa@maiL.ru
Республика Тыва относится к зоне рискованного земледелия с резко континентальным климатом, проблемы низкой влагообеспеченности в критические фазы развития зерновых культур особенно актуальны. Ячмень является одной из основных зернофуражных культур, выращиваемых на территории республики. Цель исследования заключается в изучении особенностей формирования урожайности различных сортов ячменя в условиях лесостепной зоны Тувы. Экспериментальная часть работы выполнена на территории Пий-Хемского района, которая относится к лесостепной зоне 2020-2022 гг. Закладку полевого опыта, учеты, измерения, фенологические наблюдения проводили в соответствии с Методикой Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур; статистическую обработку данных -методом дисперсионного анализа по методике Б.А. Доспехова с использованием пакета компьютерных программ Ехсе1. Предшественник - чистый пар. Почва - темно-каштановая легкосуглинистая. Учётная площадь делянки - 28 м2. Сложившиеся погодные условия характеризуются как умеренно влажные. Продолжительность вегетативного периода у всех сортов варьировали от 23 до 30 дней. По массе 1000 зерен самыми крупными, были семена сорта Биом, на 3,0 г ему уступает Абалак. У сорта Танай масса 1000 зерен составляет 36,5±0,7 г, у него максимальная натура зерна 513 г/л, сорт Неван - 35,5±0,8 г и Тулунский янтарь - 36,2±0,7 г, что соответствуют требуемым характеристикам. Средняя урожайность сортов 17,9-21,5 ц/га. В условиях лесостепной зоны Тувы в 2020 году прибавка урожайности семян ячменя сорта Танай достигает 0,7 ц/га при сравнении со средней урожайностью (23,6 ц/га) в ВосточноСибирском регионе, по сортовой характеристике оригинатора.
Ключевые слова: ячмень, урожайность, сортовая характеристика, вегетационный период, фенологическая фаза.
Для цитирования: Болат-оол Ч.К. Особенности формирования урожайности разных сортов ячменя в условиях лесостепной зоны Республики Тыва. Нива Поволжья, 2023, 4 (68), с. 1006. йО! 10.36461/ЫР.2023.67.3.007
Введение
В республике Тыва увеличение объема производства зерна являлось и остается главной ключевой проблемой. По этой причине изучение новых высокоурожайных, засухоустойчивых, скороспелых сортов с целью их возделывания в условиях рискованного земледелия остается основным приоритетом в увеличении производства зерна.
Яровой ячмень - одна из важнейших сельскохозяйственных культур, что объясняется исключительной кормовой и пищевой ценностью зерна, высокой пластичностью культуры, способностью произрастать почти на всех широтах от зон вечной мерзлоты до полупустынь [1, 9].
За последние годы селекционерами выведено много высокопродуктивных сортов ярового ячменя. Однако их продуктивность во многом ограничивается погодными условиями, в первую
очередь - недостатком влаги. Среднесуточная температура воздуха также играет немаловажную роль. Соотношение этих показателей позволяет оценить погодные условия как благоприятные или негативные для формирования урожайности ярового ячменя [5, 20].
В Республике Тыва средняя урожайность ячменя не превышает 7,5 ц/га и варьирует по годам от 2,0 до 10,9 ц/га. Такое сильное колебание по земледельческим зонам связано с большой их контрастностью по почвенно-климати-ческим условиям [11].
Посевные площади под яровым ячменем на территории Республики Тыва в хозяйствах всех категорий в 2018-2020 годах составляли 14501540 га, в 2021 году он занимал 2121 га, а в 2022 польные площади сократились до 1230 га. Урожайность соответственно представленным годам
составляла 13,5; 16,1; 10,0; 13,2 и наименьшая -9,3 ц/га была в 2022 году [8]. На урожайность ячменя в первую очередь влияют метеорологические факторы, то есть условия увлажнения и температурный режим [10]. В связи с этим актуальными являются исследования по выявлению сортов ярового ячменя, способных в большей степени использовать свой потенциал для формирования урожая зерна.
Цель исследования: изучить особенности формирования урожайности различных сортов ячменя в условиях лесостепной зоны Тувы.
Методы и материалы
Опыт заложен в лесостепной зоне Пий-Хе-мского района Республики Тыва. Закладку полевого опыта, учеты, измерения, фенологические наблюдения проводили в соответствии с Методикой Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур [12]. Статистическую обработку данных проводили методом дисперсионного анализа по методике Б.А. Доспехова [6] с использованием пакета компьютерных программ Ехее!..
Опыт заложен на темно-каштановой, легкосуглинистой почве, с содержанием гумуса по Тюрину - 3,78 %, азота щелочногидролизуемого по Корнфилду - 7,4 мг/ 100 г, фосфора по Мачи-гину - 30 мг/кг, по Мачигину калия 312 мг/кг, рН 7,7.
В испытание для определения урожайности включены шесть среднеранних сортов ярового ячменя - Биом, Танай, Неван, Тулунский янтарь, Дивный, Абалак.
Оригинатором двух первых сортов является ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр институт цитологии и генетики РАН», сортов Неван и Тулунский янтарь - ФГБНУ «Иркутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», а сортов Абалак и Дивный - ФГБУН «Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр СО РАН».
Результаты и их обсуждение
Фенологические наблюдения при проведении исследований имеют важное значение, так как отмечается реакция сорта на изменения гидротермических условий в течение срока его вегетации [18]. Продолжительность вегетационного периода является одним из основных показателей оценки условий формирования урожая.
Республика Тыва имеет резко континентальный климат с продолжительным холодным (зимним) малоснежным периодом 180-200 дней и коротким теплым (летним) вегетационным периодом, с резкими колебаниями как суточных, так и сезонных температур в 85-100 дней [7]. Осадки в течение года распределяются неравномерно и выпадают в небольшом количестве. Основная их часть (80-85 %) приходится, как правило, на вторую половину лета и начало осени.
Такие условия не позволяют получать стабильные и высокие урожаи [10]. Проблемы низкой влагообеспеченности в критические фазы развития зерновых культур в зоне рискованного земледелия являются на сегодняшний день актуальными [16].
Погодные условия в период проведения исследований по влагообеспеченности и температурному режиму существенно различались между собой. В 2020 году выпало 342 мм осадков, а средняя температура воздуха в период вегетации составила 16,3 оС, 2021 год тоже характеризуется умеренным увлажнением, осадков выпало 322 мм, средняя температура по сравнению с 2020 годом на 0,7 оС выше. Гидротермический коэффициент в эти годы составил 1,29 и 1,30, соответственно. В 2022 году при средней температуре 17,2 оС сумма выпавших осадков была в 2,3 раза меньше, чем в предыдущие годы. Год считается засушливым.
Одним из основных показателей, которые изучались во время эксперимента, является оценка длины вегетационного периода. Для опытов отобрали среднеранние сорта, вегетационный период которых не превышал 75-80 дней, способные дать урожай в первой декаде августа. Продолжительность периода от посева до появления всходов определяется влажностью почвы и температурой, всходы могут появиться на пятый день, но в условиях лесостепной зоны Тувы всходы появлялись на 14-20 день после посева. Согласно характеристике, данной оригинатором, среднеранние сорта созревают за 65-89 дней, позднеспелые - 100-120 дней. В 2020 и 2021 годах в июле и августе сумма выпавших осадков составила от 50 до 106 мм в месяц, в 2022 году 20 мм, среднемесячная температура воздуха была в пределах 15-17 0С. Продолжительность наступления фаз развития ячменя увеличивалась от 2 до 8 дней. Полная спелость семян ячменя отмечается в сентябре. Вследствие таких неблагоприятных условий у всех сортов продолжительность вегетации увеличилось на 23-30 дней.
Полевая всхожесть семян ячменя в среднем за 2020-2022 гг. составила 72 %, при вариации признака от 67,4 % у сорта Дивный до 79,7 % у сорта Биом (табл. 1). Пониженная всхожесть семян связана с недостаточным количеством влаги в период прорастания семян и формирования всходов. В 2022 году в период вегетации выпало всего 20 мм осадков.
По высоте растений все сорта ячменя относятся к среднерослым, и этот показатель соответствует сортовым признакам, указанным оригина-тором.
Продуктивный стеблестой является основным показателем структуры урожая, определяющим урожайность ячменя. Уровень продуктивного стеблестоя определяется нормой высева,
который изменяется в зависимости от агротехники и почвенно-климатических условий. Оптимальная норма высева до 4,5 млн. зерен. Этот показатель соблюден при посеве за период исследований. Завышение фактической нормы высева приводит к повышению продуктивного стеблестоя, но снижается количество зерен в колосе и масса 1000 зерен снижается, что приводит к снижению урожая.
Масса 1000 зерен варьировала от 33,3 г. до 42,9 г. и самыми крупными были семена сорта
Зерно ячменя на продовольственные цели должно быть не менее 630 г/л, а на кормовые цели натура зерна не ограничивается. В соответствии с ГОСТ 28672-2019 «Ячмень. Технические условия», которые устанавливают основные требования к их качеству и безопасности, такое зерно идет на кормовые цели по показателям натуры зерна.
В среднем за три года урожайность зерна по сортам составила 17,9-21,5 ц/га. Более урожайным ячмень был в 2020 и 2021 годах, когда урожайность была выше 20 ц/га по средним показателям.
Заключение
1. В условиях Республики Тыва урожайность ярового ячменя в большей степени зависит от условий выращивания, чем от сортовых особенностей.
Биом, на 3,0 г. уступал ему сорта Абалак. Масса 1000 семян у сорта Танай составила 36,5±0,7 г, но у него была максимальная натура зерна 513 г/л. По натуре зерна и массе 1000 семян три последних сорта соответствуют характеристикам. У остальных сортов показатели меньше сортовых значений.
Влажность спелого зерна не должна превышать 14-16 %, у всех сортов она составила от 14,2±0,9 % до 14,8±0,6 %, следовательно, эти показатели соответствуют стандарту.
За годы исследований самую большую урожайность 24,3 ц/га обеспечил сорт Танай в 2020 году. В 2022 году урожайность снизилась на 2-5 ц/га, так как в период вегетации осадков выпало меньше, а температура превышала значения предыдущих лет. Разница в урожае в основном объясняется погодными условиями, которые характеризуются незначительными осадками, повышенными температурами летнего периода, что влияет на полевую всхожесть семян и выживаемость растений в период вегетации, а многие авторы указывают и на нарушения технологии возделывания культуры [11, 15].
2. В зависимости от сорта средняя урожайность ячменя 17,9-21,5 ц/га, причем за годы исследований самую большую урожайность дал сорт Танай 24,3 ц/га в 2020 году.
Таблица 1
Результаты оценки разных сортов яровой ячменя (годы)
Сорт Высеяно всхожих зерен, шт./м2 Полевая всхожесть, % Высота растений, см Влажность, % Масса 1000 семян, г Натура зерна, г/л
Биом 450 79,7±14,5 76±3,6 14,2±0,9 42,9±1,7 422±14,1
Танай 450 69,4±14,1 81±4,9 14,4±0,6 36,5±0,7 513±15,3
Неван 460 70,8±17,5 78±4,3 14,7±0,5 35,5±0,8 481±16,1
Тулунский янтарь 460 71,8±14,7 79±2,8 14,6±0,5 36,2±0,7 478±11,8
Дивный 460 67,4±13,8 72±2,6 14,8±0,6 33,3±0,7 448±9,9
Абалак 450 73,8±17,2 75±3,4 14,3±0,3 39,9±1,0 456±12,3
Таблица 2
Биологическая урожайность ярового ячменя разных сортов
Сорт Урожайность по годам, ц/га Средняя С,, %
2020 2021 2022
Биом 19,9 19,3 17,6 18,9 6,3
Танай 24,3 20,8 19,4 21,5 11,7
Неван 22,9 22,5 18,1 21,2 12,6
Тулунский янтарь 18,5 18,8 16,5 17,9 7,0
Дивный 20,6 23,3 17,3 20,4 14,7
Абалак 19,8 18,4 18,1 18,8 4,8
Средняя 21,0 20,5 17,8
С^ % 10,3 9,9 5,4
Литература.
1. Аниськов Н. И., Поползухин П. В. Яровой ячмень в Западной Сибири (селекция, семеноводство, сорта): монография. Омск: Вариант-Омск, 2010, 388 с.
2. Боме Н.А., Боме А.Я., Тетянников Н.В. Полевая всхожесть семян и выживаемость растений ячменя как показатели адаптации к меняющимся условиям среды. Аграрный вестник Урала, 2015, № 4 (134), с. 15-18.
3. Сурин Н.А., Ляхова Н.Е., Герасимов С.А., Липшин А.Г. Биологические особенности и селекционное значение сортов ячменя сибирской селекции. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 2016, № 1 (248), с. 13-22.
4. Бугаев П.Д., Карпович Д.А. Особенности формирования урожая ячменя при применении морфо-регуляторов и биоудобрений в различных погодных условиях: материалы Международной научной конференции «Агробиотехнология-2021». Москва: ФГБОУ ВО "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева", 2021, с. 343-349.
5. Герасимов С.А., Ляхова Н.Е. Формирование элементов структуры урожая ячменя при увеличении нормы высева в условиях Красноярской лесостепи. Вестник Кемеровского государственного университета, 2015, № 1 (61), т. 2, с. 11-15.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. Москва: Колос, 2014, 336 с.
7. Канзываа С.О., Дондук С.О., Сат А.Э. Динамика урожайности основной продукции ячменя в условиях степной зоны Республики Тыва. Заметки ученого, 2021, № 2, с. 274-278.
8. Каталог публикаций: сайт Федеральной службы государственной статистики. Москва: Управления Федеральной службы государственной статистики по Красноярскому краю, Республике Хакасия и Республике Тыва, 2023. URL : https://24.rosstat.gov.ru/ (дата обращения 10.09.2023). Текст электронный.
9. Косых Л.А., Столпивская Е.В., Никонорова Ю.Ю. Влияние погодных условий на хозяйственно ценные признаки сортов ячменя ярового в лесостепной зоне Среднего Поволжья. Вестник КрасГАУ, 2022, № 1, с. 31-38.
10. Ламажап Р.Р., Липшин А.Г. Влияние климатических условий на урожайность ярового ячменя в Республике Тыва. Вестник КрасГАУ, 2016, № 12, с. 13-19.
11. Ламажап Р.Р., Липшин А.Г. Пластичность и стабильность урожайности образцов ячменя в Республике Тыва. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2017, № 8, с. 132-135.
12. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 1. Общая часть. Москва, 2019, 384 с.
13. Методические указания по изучению и сохранению мировой коллекции ячменя и овса. Санкт-Петербург: ГНУ ВИР Россельхозакадемии, 2012, 64 с.
14. Николаев П.Н., Юсова О.А., Ряполова Н.И., Сафонова И. В. Особенности формирования урожайности ярового ячменя в условиях Омской области. Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2020, № 3, с. 52-61.
15. Пакуль В.Н., Мартынова С.В., Андросов Д.Е. Изменение показателей элементов продуктивности ярового ячменя под воздействием абиотических факторов. Международный научно-исследовательский журнал, 2015-2017, № 8, с. 46-49.
16. Пакуль В.Н. Изменчивость признака - полевая всхожесть и её связь с урожайностью ячменя. Тенденции сельскохозяйственного производства в современной России: сборник материалов IX Международной научно-практической конференции. Кемерово, 2010, с. 108-111.
17. Реестр селекционных достижений: сайт Государственной комиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений, Государственных реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Москва: ФГБУ «Госсорткомиссия», 2023. - URL : https://gossortrf.ru/registry/ (дата обращения: 05.09.2023). - Режим доступа: для зарегистрированных пользователей.
18. Сурин Н.А. Адаптивный потенциал сортов зерновых культур сибирской селекции и пути его совершенствования (пшеница, ячмень, овес). Новосибирск, 2011, с. 15-16.
19. Федоткин В.А., Рзаева В.В., Малышкин А.Н. Продуктивность ячменя по инновационным технологиям основной обработки почвы. Аграрный вестник Урала, 2009, № 4, с. 47-49.
20. Чекмарев В.В., Постовая О.В. Влияние погодных условий на урожайность ярового ячменя. Зерновое хозяйство России, 2013, № 4, с. 1-7.
21. Сахибгареев А.А., Акчурин Р.Л [и др.]. Ячмень яровой: современные технологии возделывания в Республике Башкортостан: методические рекомендации. Уфа: Мир печати, 2016, 64 c.
УДК 633.16
DOI 10.36461/N P.2023.68.4.007
SPECIFICS OF DIFFERENT BARLEY VARIETIES YIELD FORMATION UNDER THE FOREST-STEPPE ZONE CONDITIONS IN THE REPUBLIC OF TUVA
Ch.K. Bolat-ool, Candidate ofAgricultural Sciences
Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Tuvan State University",
Kyzyl, Russia, e-mail: 4o4ala@mail.ru
The Republic of Tuva belongs to a zone of risky agriculture with a sharply continental climate so the problems of low moisture supply during critical phases of the development of grain crops are especially relevant. Barley is one of the main grain feed crops grown in the Republic of Tuva. The purpose of the current research is to examine the specifics of different barley varieties yield formation under the forest-steppe zone conditions in the Republic of Tuva. The experimental part of the research was conducted in 2020-2022 on the territory of the Piy-Khemsky district, which belongs to the forest-steppe zone. The organized field experiment, records, measurements, and phenological observations were carried out in accordance with the Methodology of the State Commission for Variety Testing of Agricultural Crops; statistical data processing was evaluated by the method of variance analysis according to the method of B.A. Dospehova using the Excel computer software package. The predecessor is pure steam. The soil is dark chestnut light loamy. The estimated area of the plot is 28 m2. Weather conditions are characterized as moderately humid. The duration of the vegetative period for all varieties varied from 23 to 30 days. By weight of 1000 grains, the largest ones were the seeds of the Biom variety; the Abalak variety was inferior to it by 3.0 g. For the Tanai variety, the weight of 1000 grains was 36.5±0.7 g, it has a maximum grain size of 513 g/l, for the Nevan variety - 35.5±0.8 g and the Tulunsky yantar variety - 36.2±0.7 g in accordance with the required qualities. The average yield of the varieties was 17.9-21.5 c/ha. Under the conditions of the forest-steppe zone in the Republic of Tuva in 2020, the increase in the barley seeds yield of the Tanai variety reached 0.7 c/ha when compared with the average yield (23.6 c/ha) in the East Siberian region, according to the varietal features of the originator.
Keywords: barley, yield, varietal features, growing season, phenological phase.
References.
1. Aniskov N.I., Popolzukhin P.V. Spring barley in Western Siberia (selection, seed growing, varieties): monograph. Omsk: Variant-Omsk, 2010, 388 p.
2. Bome N.A., Bome A.Y., Tetyannikov N.V. Seed germination and survival of barley plants in the field as an indicator of adaptation to changing environmental conditions. Agrarian Bulletin of the Urals, 2015, № 4 (134), p. 15-18.
3. Surin N.A., Lyakhova N.E., Gerasimov S.A., Lipshin A.G. Biological features and selection value of barley varieties bred in Eastern Siberia. Siberian Herald of Agricultural Science, 2016, № 1 (248), p. 13-22.
4. Bugaev P.D., Karpovich D.A. Features of the barley yield formation when using morphoregulators and biofertilizers under various weather conditions: materials of the International Scientific Conference "Ag-robiotechnology-2021". Moscow: Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Russian State Agrarian University" - Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev", 2021, pp. 343-349.
5. Gerasimov S.A., Liakhova N.E. Parameters of barley harvest at increased seeding rates in Krasnoyarsk forest-steppe. Bulletin of Kemerovo State University, 2015, № 1 (61), vol. 2, p. 11-15.
6. Dospehov B.A. Field experiment methodology. Moscow: Kolos, 2014, 336 p.
7. Kanzyvaa S.O., Donduk S.O., Sat A.E. Yield dynamics of the main barley products in the steppe zone of the Republic of Tyva. Scientist's notes, 2021, № 2, p. 274-278.
8. Catalog of publications: website of the Federal State Statistics Service. Moscow: Offices of the Federal State Statistics Service for the Krasnoyarsk Territory, the Republic of Khakassia and the Republic of Tuva, 2023. URL: https://24.rosstat.gov.ru/(access date 09/10/2023). Electronic text.
9. Kosykh L.A., Stolpivskaya E.V., Nikonorova Yu.Yu. Weather conditions influence on spring barley varieties economically valuable characteristics in the Middle Volga forest-steppe zone. The Bulletin of KrasGAU, 2022, № 1, p. 31-38.
10. Lamazhap R.R., Lipshin A.G. Influence of climatic conditions on the yield of summer barley in the Republic of Tyva. The Bulletin of KrasGAU, 2016, № 12, p. 13-19.
11.Lamazhap R.R., Lipshin A.G. Plasticity and stability of crop productivity of barley samples in the Republic of Tyva. International Journal of Applied and Fundamental Research, 2017, № 8, p. 132-135.
12. Methodology for state variety testing of agricultural crops. Vol. 1. General part. Moscow, 2019, 384 p.
13. Guidelines for the study and preservation of the world collection of barley and oats. St. Petersburg: N. I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR), 2012, 64 p.
14. Nikolayev P.N., Yusova O.A., Ryapolova N.I., Safonova I.V. The features of the yield formation of spring barley under the steppe conditions of the Omsk region. Bulletin of the Altai State Agricultural University, 2020, № 3, p. 52-61.
15. Pakul V.N., Martynova S.V., Androsov D.E. Change in indicators of elements of efficiency of summer barley under the influence of abiotic factors. International Research Journal, 2015-2017, № 8, p. 46-49.
16. Pakul V.N. Variability of the characteristics such as the field germination and its relationship with barley yield. Trends in agricultural production in modern Russia: collection of materials from the IX International Scientific Conference. Kemerovo, 2010, p. 108-111.
17. Register of selection achievements: website of the State Commission of the Russian Federation for testing and protection selection achievements, State Register of selection achievements approved for use. Moscow: FSBI "Gossortkomissiya", 2023. - URL:https://gossortrf.ru/registry/(date of access: 09/05/2023). - Access mode: for registered users.
18. Surin N.A. Adaptive potential of grain crop varieties of Siberian selection and ways of its improvement (wheat, barley, oats). Novosibirsk, 2011, p. 15-16.
19. Fedotkin V.A., Rzaeva V.V., Malyshkin A.N. Efficience of barley on innovative technologies of the basic processing of the soil. Agrarian Bulletin of the Urals, 2009, № 4, p. 47-49.
20. Tchekmarev V.V., Postovaya O.V. Influence of weather conditions upon spring barley productivity. Grain economy of Russia, 2013, № 4, p. 1-7.
21. Sakhibgareev A.A., Akchurin R.L et al. Spring barley: modern cultivation technologies in the Republic of Bashkortostan: methodological recommendations. Ufa: World of Press, 2016, 64 p.
