CC BY
43
УДК / UDC 633.1:631.526.32(470.318)
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СОРТА ОЗИМЫХ И ЯРОВЫХ ЗЕРНОВЫХ КОЛОСОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ БИОКЛИМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ
PERSPECTIVE GRADES OF WINTER AND SUMMER SPIKED CEREALS UNDER THE CONDITIONS OF THE BIOCLIMATIC CAPACITY OF THE KALUGA REGION
Филоненко B.A., доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Filonenko V.A., Doctor of Agricultural Sciences, Leading Researcher Мазуров B.H., кандидат сельскохозяйственных наук, директор Mazurov V.N., Candidate of Agricultural Sciences, Director Дадаева T.A., старший научный сотрудник Dadaeva A.T., Senior Researcher ФГБНУ «Калужский научно-исследовательский институт сельского
хозяйства», Калуга, Россия Kaluga Research Institute of Agricultural, Kaluga, Russia E-mail: [email protected]
Для получения максимально возможной и стабильной урожайности зерна высокого качества важнейшее значение имеет правильный подбор сорта, который должен обладать повышенной устойчивостью к болезням и вредителям и способностью максимально использовать биоклиматический потенциал региона при реализации генетического потенциала посредством эффективного использования элементов питания почвы, удобрений. В этой связи, важнейшими критериями оценки новых сортов должны быть показатели: адаптивность, стабильная урожайность и высокое качество продукции, так как внешняя среда оказывает существенное влияние на режим произрастания растений, а взаимодействие «генотип-среда» требует исследований. В статье представлены результаты трехлетних исследований по экологическому испытанию зерновых колосовых культур с целью определения наиболее адаптивных сортов для возделывания на серых лесных почвах в условиях Калужской области. Исследовано 66 сортов отечественной и зарубежной селекции, в т.ч.: пшеница озимая -7, яровая - 10, тритикале озимая - 11, рожь озимая - 5, овес яровой - 10, ячмень яровой - 23. Наиболее перспективными сортами для выращивания в условиях Калужской области выделены пшеницы озимой - 2, тритикале озимой - 3, ржи озимой - 1, пшеницы яровой - 3, ячменя ярового - 2, овса - 2. Наиболее перспективными сортами пшеницы озимой оказались Гилея и Исцтар, 50,0 и 50,1 ц/га соответственно. Наибольшей урожайностью тритикале озимой отличаются сорта Тимирязевская 150, Топаз и Динамо, соответственно 61,0; 63,5 и 48,4 ц/га. Из исследованных сортов ржи озимой наибольшая урожайность у сорта КВС Ливадо - 55,0 ц/га. Перспективными сортами пшеницы яровой по урожайности выделяются КВС 655-310 - 44,5 ц/га, Каликсо - 43,0 ц/га и ШТРУ 112231-1 - 40,5 ц/га. Наиболее перспективными по урожайности оказались сорта ячменя ярового Танго - 50,0 ц/га и Овация - 46,0 ц/га. Перспективными сортами овса являются Фристайл - 49,0 ц/га и КП 37-15 - 48,6 ц/га.
Ключевые слова: пшеница, рожь, тритикале, овес, ячмень, почва, климат, урожайность, экология.
In order to obtain the highest possible and stable yield of high quality grain, it is essential to select the right variety, which should have a high resistance to diseases and pests and the ability to make maximum use of the bioclimatic potential of the region in the implementation of genetic potential through the effective use of soil nutrients and fertilizers. In this regard, the following indicators should be taken into consideration as the most important criteria for evaluating new varieties: adaptability, stable yields and high quality products, since the external environment has a significant impact on the growth regime of plants, and the interaction of "genotype-environment" requires research. The article presents the results of three-year studies on
ecological testing of cereal crops in order to determine the most adaptive varieties for cultivation on gray forest soils in the Kaluga region. 66 varieties of domestic and foreign selection were studied, including: winter wheat - 7, spring wheat - 10, winter triticale - 11, winter rye - 5, spring oats - 10, spring barley - 23. Winter wheat - 2, winter triticale - 3, winter rye - 1, spring wheat -3, spring barley - 2, oats - 2 are identified as the most promising varieties for cultivation in the Kaluga region. The most promising varieties of winter wheat were Gileya and Isctar, 50.0 and 50.1 c/ha, respectively. The greatest yield of winter triticale differ varieties Timiryazevskaya 150, Topaz and Dynamo, respectively 61.0; 63.5 and 48.4 c/ha. Of the studied varieties of winter rye have the highest yield varieties of KWS Livado - 55.0 c/ha. Promising varieties of spring wheat yield are allocated to the KWS 655-310 - 44.5 c/ha, Calixa - 43.0 c/ha and ShTRU 112231-1 -40.5 c/ha. The most promising for yield were the varieties of spring barley Tango - 50.0 c/ha and a standing Ovation - 46.0 c/ha. Promising cultivars of oat are Freestyle 49.0 c/ha and KP 37-15 - 48.6 c/ha.
Key words: wheat, rye, triticale, oats, barley, soil, climate, productivity, ecology.
Введение. В сложившихся условиях развития сельскохозяйственного производства очень важно из многообразия текущих и перспективных задач сосредоточить внимание именно на тех, решение которых не только гарантирует наиболее быструю окупаемость затрат, но и позволит во многом снять проблему производства продуктов, кормов и сырья. К числу таких приоритетов следует отнести ускоренное внедрение в производство новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур.
Рост урожайности сельскохозяйственных культур - основной путь удовлетворения населения продуктами питания, а животноводства кормами. Для получения высокой и стабильной урожайности важное значение имеет выведение и внедрение в производство более урожайных сортов [1].
Для получения максимально возможной и стабильной урожайности зерна высокого качества важнейшее значение имеет правильный подбор сорта, который должен обладать повышенной устойчивостью к болезням и вредителям и способностью максимально использовать биоклиматический потенциал региона при реализации генетического потенциала посредством эффективного использования элементов питания почвы, удобрений. Также проблема качества биомассы и зерна сельскохозяйственных культур, наряду с формированием стабильной урожайности, остается одной из главных. Биологический фактор - наиболее доступный и дешевый для получения повышенных и качественных урожаев продукции, особенно в неконтролируемых условиях изменяющегося климата. В этой связи, важнейшими критериями оценки новых сортов должны быть показатели: адаптивность, стабильная урожайность и высокое качество продукции, так как внешняя среда оказывает существенное влияние на режим произрастания растений, а взаимодействие «генотип-среда» требует исследований.
Научный подход к структуре сортов различных сельскохозяйственных растений вызван «мозаичностью» сортов, определяющих их многообразие. Дело в том, что селекционеры создают сорта и гибриды в конкретных почвенно-климатических условиях и те варианты, которые их не устраивают по каким-то признакам, выбраковываются. Но в то же время выбракованные образцы могут быть весьма продуктивными в других почвенно-климатических условиях.
Комплексная оценка хозяйственно-биологических признаков и свойств селекционных образцов, перспективных и новых сортов в широком спектре экологических условий дает возможность получать сорта с широкой экологической пластичностью, объективно оценивать их адаптационный потенциал по засухоустойчивости, устойчивости к полеганию, осыпанию, наиболее опасным болезням и другим средовым факторам.
В отечественной и зарубежной истории растениеводства есть примеры, когда дальнейший рост урожайности сдерживался существующим набором сортов. Применительно к России можно утверждать, что возделываемые в настоящее время сорта зерновых культур обладают довольно высоким потенциалом урожайности [2].
Дифференцированный подход к подбору и размещению сортов в хозяйствах и на полях севооборотов - один из наиболее важных и доступных резервов увеличения производства зерна. Преимущество сортов состоит в том, что, различаясь по направлению использования, продолжительности вегетационного периода, уровню требовательности к плодородию почвы, генетическому контролю устойчивости к воздействию неблагоприятных факторов, они обеспечивает наиболее рациональное использование плодородия почв, биологического потенциала сорта и факторов среды [3].
Цель исследования - провести экологическое испытание сортов отечественной и зарубежной селекции зерновых колосовых культур, адаптированных для произрастания в условиях Калужской области.
Условия, материалы и методы. Калужская область по своему биоклиматическому потенциалу (БКП) занимает 33-е место среди субъектов России и характеризуется следующими показателями (за 100 баллов принят БКП модельного субъекта, наделенного наиболее благоприятными агроклиматическими ресурсами, почвенным плодородием и рельефом, возможным в РФ [4]).
Распределение осадков по месяцам вегетации (май-сентябрь) представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Количество осадков за период май-сентябрь
Период наблюдений Количество осадков, мм Норма
типичный нетипичный типичный
Годы 2015 2016 2017
Май 90 81 51,0 28
Июнь 39 108 70,5 54
Июль 65 142 75,5 65
Август 6 52 50,0 40
Сентябрь 44 37 30,0 39
Всего 244 420 277 226
Анализируя значения количества осадков за период исследований установлено, что 2015 и 2017 года по увлажнению являются типичными, а 2016 год не типичным. Наиболее обеспеченным по увлажнению является не типичный 2016 год. За вегетационный период выпало 420 мм при норме 226 мм. В тоже время наблюдалась повышенная влажность воздуха - 80-90%.
Температура воздуха за период исследований (средняя) приведена в таблице 2.
Таблица 2 - Температура воздуха за период исследований (средняя)
Период наблюдения Температура, °С
2015 г. 2016 г. 2017 г. средняя многолетняя
Май 13,7 13,9 11,0 12,2
Июнь 17,4 17,2 14,4 16,1
Июль 18,2 20,1 17,2 17,9
Август 17,3 18,5 18,2 16,4
Сентябрь 11,8 11,4 12,5 10,9
Исследования проведены по Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [5], на полях специализированного селекционно-семеноводческого севооборота ФГБНУ «Калужский НИИСХ». Почва серая лесная, среднесуглинистая, содержание гумуса - 2,23%, рН - 6,1, Са - 7,7-9,7 мг экв., Nrnflp. - 5,8-6,3 мг, Р2О5 - 14,9-33,8 мг, К2О - 12,4-31,0 мг на 100 г почвы. Предшественник - чистый пар. Предпосевная обработка включала культивацию на глубину 4-6 см культиватором КПС-4,2. Общая площадь делянок составляла 14 м2, а учетная - 10 м2. Размещение вариантов систематическое. В качестве стандарта использовались сорта, районированные в Калужской области. Норма высева - 5 млн. всхожих семян на гектар. Посев проводили сеялкой ССФК-6-10. Урожай учитывали методом пробного снопа [6]. Математическая обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного анализа для однофакторных опытов с использованием программы Microsoft Excel и «Методики полевого опыта» [7]. Химический анализ, определение содержания клейковины и белка в зерне, проведен в агрохимической лаборатории института.
Теоретической основой научных исследований по интродукции и экологическому испытанию зерновых колосовых культур является взаимосвязь биологических особенностей культуры и почвенных условий места создания сорта с биоклиматическим потенциалом региона при экологическом их испытании.
Результаты и обсуждение. Селекция сортов ведется по многим признакам и свойствам, главными из которых являются продуктивность, устойчивость к болезням, вредителям, неблагоприятным условиям произрастания, полеганию, повышенному содержанию белка, незаменимых аминокислот, каротиноидов и т.д. По мнению Н.И. Вавилова, только по пшенице селекционер должен учитывать около 50 признаков и свойств сорта.
Сосредоточить в одном сорте большое количество положительных свойств и признаков - задача непосильная для современного уровня селекции. Любой сорт обладает определенными недостатками. Снизить негативное влияние недостаточно развитого признака сорта можно с помощью технологических операций. Если таких операций много, то производство продукции от этого сорта становится более дорогим, эффективность сорта снижается [8]. Исходя из этого, при оценке сорта его агрономическая ценность должна дополняться энергетическими показателями.
Как оценить сорт и дать ему рекомендацию в производство? В настоящее время эта оценка односторонняя, чаще всего по продуктивности и качеству урожая. Однако на продуктивность и качество продукции сорта большое влияние оказывают погодные условия, фитопатологическая обстановка, генетические свойства сорта, агрохимическая эффективность, степень выраженности которых, их негативное или позитивное влияние на конечные показатели весьма различные. Поэтому при оценке сортов и их подборе для использования в производстве необходим учет многих факторов и генетических особенностей, необходима солидная база достоверных многолетних данных, получаемых от селекционеров, сортоиспытателей, специалистов по сортовым технологиям.
В условиях биоклиматического потенциала Калужской области в наших исследованиях по основным хозяйственным признакам были оценены зерновые колосовые культуры.
Согласно таблице 3, наибольшей урожайностью отличаются Гилея и Истцар, соответственно 50,0 и 50,1 ц/га. Остальные сорта по урожайности превзошли стандартный сорт Московская 39.
Таблица 3 - Результаты испытания пшеницы озимой
Сорта Годы
2015 2016 2017 среднее
Урожайность, ц/га
Московская 39 (б^ 44,0 40,0 20,7 34,9
Даная 52,0 44,0 43,8 46,6
Гилея 56,0 58,0 36,1 50,0
ЗаКа 11 07 48,0 42,0 37,1 42,4
Исцтар 54,0 50,0 46,2 50,1
ДСВ 1113 46,0 40,0 45,3 43,8
Хортица 56,0 40,0 36,6 44,2
Все сорта отличались хорошей зимостойкостью по пятибалльной шкале, устойчивы к полеганию, поражению болезнями и прорастанию зерна в колосе. Практически одинаково содержание белка в зерне - 8,6-9,9%. Стандартный сорт Московская 39 отличается высоким содержанием клейковины - 32,1%, наименьшим Исцтар - 22,9%.
Из исследуемых сортов наибольшей урожайностью отличаются сорта Тимирязевская 150, Топаз и Динамо, соответственно 61,0; 63,5 и 48,4 ц/га (табл. 4). Другие сорта равны или значительно уступили стандарту. Перспективные по урожайности сорта отличаются высокой зимостойкостью, хорошим обмолачиванием, средней устойчивостью к полеганию. Не отмечено скрытого прорастания зерна в колосе. Содержание белка в зерне довольно высокое для этой культуры 16,4; 14,6 и 13,9%.
Таблица 4 - Результаты испытания тритикале озимой
Сорта Годы
2015* 2016 2017 среднее
Урожайность, ц/га
Тальво 100 (б^ 48,0 50,0 28,7 42,2
Горка 44,0 62,0 37,7 47,9
Тимирязевская 150 54,0 68,0 - 61,0
Пилигрим * 40,0 29,5 34,7
Топаз * 66,0 61,0 63,5
Донслав * 54,0 29,2 41,6
Сколот * 52,0 21,1 36,6
Динамо * 58,0 38,8 48,4
Арго * 30,0 22,2 26,1
Гера * 42,0 32,3 37,1
Атаман Платов * 46,0 39,6 42,8
Примечание: * - Представлены результаты исследования без 2015 года. Это связано с тем, что испытуемые сорта в 2015 году сформировали урожайность вдвое ниже стандартов.
Из пяти испытанных сортов наибольшая урожайность у сорта КВС Ливадо - 55,0 ц/га, наименьшая у сорта Оливия 39,2 ц/га и практически равна стандарту (табл. 5). Устойчивость к полеганию у всех сортов средняя,
вымолачиваемость от средней до удовлетворительной, устойчивы к болезням, зимостойкость хорошая. Перспективные сорта ржи озимой отличаются довольно высоким содержанием белка 12,4% у КВС Ливадо, у Оливии - 12,2% и 10,3% у стандарта.
Таблица 5 - Результаты испытания ржи озимой
Сорта Годы
2015* 2016 2017 среднее
Урожайность, ц/га
Память Кондратенко (б^ 68,0 20,0 27,8 38,6
КВС Ливадо 72,0 56,0 37,1 55,0
КВС Линнео 60,0 34,0 19,6 41,2
КВС Валенсио * 44,0 40,9 42,4
Оливия * 46,0 32,4 39,2
Примечание: * - Представлены результаты исследования без 2015 года. Это связано с тем, что испытуемые сорта в 2015 году сформировали урожайность вдвое ниже стандартов.
В связи с развитием в регионе молочного скотоводства по системе с круглогодовым стойловым содержанием для бесперебойного формирования кормовой базы сырьем, необходимы скороспелые сорта для получения зерна в чистом виде и для смеси с зернобобовыми. Поэтому наравне с озимыми культурами требуются исследования яровых культур - пшеница, ячмень и овес. В этой связи в 2016-2017 гг. испытывались новые сорта пшеницы яровой, ячменя, овса. Перспективными сортами пшеницы яровой по урожайности оказались КВС 655-310 - 44,5 ц/га, Каликсо - 43,0 ц/га и ШТРУ 112231-1 - 40,5 ц/га, у трехлетнего стандарта Дарья - 28,1 ц/га (табл. 6). Необходимо отметить, что вегетационный период пшеницы равен ячменю, что может создать проблемы при уборке, особенно, на семена. Перспективные сорта средне устойчивы к полеганию.
Таблица 6 - Результаты испытания пшеницы яровой
Сорта Годы
2015* 2016 2017 среднее
Урожайность, ц/га
Дарья (бТ) 38,0 20,0 26,4 28,1
Каликсо * 57,0 29,0 43,0
КВС 655-310 * 59,0 30,0 44,5
КВС В 274 * 38,0 20,0 29,0
Велламо * 48,0 22,0 34,0
Марбл * 53,0 22,0 37,5
Мандарина * 57,0 22,0 39,5
СЕ ВС 122 * 50,0 20,0 35,0
ШТРУ 112230-2 * 46,0 20,0 33,0
ШТРУ 112231-1 * 51,0 30,0 40,5
Примечание: * - Представлены результаты исследования без 2015 года. Это связано с тем, что испытуемые сорта в 2015 году сформировали урожайность вдвое ниже стандартов.
По итогам 2-х летнего испытания наиболее перспективными по урожайности оказались сорта ячменя Танго - 50,0 ц/га и Овация - 46,0 ц/га, остальные на уровне и ниже стандарта (табл. 7).
Таблица 7 - Результаты испытания ячменя
Сорта Годы
2015* 2016 2017 среднее
Урожайность, ц/га
Эльф ф) 64,0 30,0 32,4 42,1
БР 11528 МЦ4 * 62,0 21,0 41,5
Гелиос УА * 53,0 32,0 42,5
КВС Дункан * 56,0 30,0 43,0
Локсана * 55,0 22,0 38,5
Редженси * 48,0 28,0 38,0
РЖТ Планет * 52,0 27,0 39,5
Стрелец * 48,0 26,0 37,0
Стрелецкий 57 * 54,0 21,0 37,5
Танго * 76,0 24,0 50,0
СВ 13 6039 * 47,0 24,0 35,5
Кампа * 56,0 21,0 38,5
Московский 86 * 48,0 20,0 29,5
Овация * 70,0 22,0 46,0
СВ 13-3026 * 62,0 24,0 43,0
СВ 13-0024 * 64,0 20,0 42,0
ГРИ 99 * 60,0 21,0 40,5
Аршин * 62,0 32,0 39,0
Примечание: * - Представлены результаты исследования без 2015 года. Это связано с тем, что
испытуемые сорта в 2015 году сформировали урожайность вдвое ниже стандартов.
Из 10 испытанных сортов овса наиболее перспективными являются сорт Фристайл - 49,0 ц/га и КП 37-15 - 48,6 ц/га (табл. 8). Остальные сорта на уровне и ниже стандарта от 27,8 ц/га до 40,2 ц/га.
Таблица 8 - Результаты испытания овса
Сорта Годы
2015 2016 2017 среднее
Урожайность, ц/га
Буланный (б!) 46,0 33,0 45,8 41,6
Фристайл * 68,0 30,0 49,0
КСИ 8-14 38,0 36,0 50,7 41,5
КСИ 17-15 * 36,0 41,8 38,9
КСИ 7-15 * 33,0 51,7 42,3
КП 37-15 56,0 37,0 52,8 48,6
КСИ 45-15 * 21,0 34,9 27,9
Першерон 26,0 12,0 45,3 27,8
Залп 48,0 15,0 45,3 36,1
Вятский 44,0 42,0 34,5 40,2
Примечание: * - Представлены результаты исследования без 2015 года. Это связано с тем, что
испытуемые сорта в 2015 году сформировали урожайность вдвое ниже стандартов.
Выводы. На заключительном этапе селекции установлены новые сорта зерновых колосовых культур, адаптированных для выращивания на серых лесных почвах в неконтролируемых условиях изменения климата и пополнена база сортов для Калужской области. Установлено, что биоклиматический потенциал Калужской области благоприятен для выращивания озимых и яровых колосовых зерновых культур. Наиболее перспективными сортами пшеницы озимой оказались Гилея и Исцтар, 50,0 и 50,1 ц/га соответственно. Наибольшей урожайностью тритикале озимой отличаются сорта Тимирязевская 150, Топаз и Динамо, соответственно 61,0 63,5 и 48,4 ц/га. Из исследованных сортов ржи озимой наибольшая урожайность у сорта КВС Ливадо - 55,0 ц/га. Перспективными сортами пшеницы яровой по урожайности выделяются КВС 655-310 - 44,5 ц/га, Каликсо - 43,0 ц/га и ШТРУ 112231-1 - 40,5 ц/га. Наиболее перспективными по урожайности оказались сорта ячменя ярового Танго - 50,0 ц/га и Овация - 46,0 ц/га. Перспективными сортами овса являются Фристайл - 49,0 ц/га и КП 37-15 - 48,6 ц/га.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Дебелый Г.А., Мерзликин A.C. Экологическое испытание полевых культур и перспективных сортов на Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции. Инновационные аспекты научного обеспечения АПК Центрального Федерального округа РФ. Ученые Немчиновки - производству // общ. ред. Васютин A.C. Московский НИИСХ «Немчиновка». 2015. С. 97-104.
2. Давыдова Н.В. Особенности возделывания яровой пшеницы в Нечерноземной зоне России. Инновационные аспекты научного обеспечения АПК Центрального Федерального округа РФ. Ученые Немчиновки - производству // общ. ред. Васютин A.C. Московский НИИСХ «Немчиновка». 2015. С. 30-38.
3. Технология производства зерна озимой тритикале в Центральном Федеральном округе РФ. Москва. 2014. 124 с.
4. Дадаева ТА, Мазуров В.Н., Филоненко В.А. Результаты экологического испытания различных сортов тритикале в условиях Калужской области. ТРИТИКАЛЕ // Роль тритикале в стабилизации производства зерна, кормов и технологии их использования: материалы международной научно-практической конференции. Часть I. Генетика, селекция и семеноводство (седьмое издание). Ростов-на-Дону. 2016. С. 77-83.
5. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М.: 1985. 269 с.
6. Дадаева ТА, Филоненко В.А. Оценка продуктивности сортов ржи озимой в условиях Калужской области // Достижения современной аграрной науки сельскохозяйственному производству: сборник научных трудов по материалам научно-практической конференции с международным участием. Под редакцией В.Н. Мазурова. Калуга: ФГБНУ «Калужский НИИСХ. 2017. С. 101-104.
7. Доспехов Б А Методика полевого опыта. Агропромиздат. М.: 1985, 416 с.
8. Отчет по НИР по теме: «Проведение научных исследований по повышению эффективности сельскохозяйственного производства с использованием автоматизированной системы управления земледелием и животноводством (на базе ГИС технологии на примере хозяйств Центрального Федерального Округа (ГНУ Калужский НИПТИ АПК) / Солдатова Т.Г. [и др.]. Рязань. 2008. С. 65, 68, 69.
