CC BY
22
УДК 633.16:631.527:631.526.32 DOI 10.34736^ЫС.2019.106.3.011
ПРОДУКТИВНОСТЬ И АДАПТИВНЫЕ СВОЙСТВА СОРТОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В НИЖНЕМ ПОВОЛЖЬЕ
В.Н. Питоня, старший научный сотрудник, vladimir.pitonya@yandex.ru, И.Н. Маркова, к.с.-х.н., старший научный сотрудник - Нижне-Волжский НИИСХ -филиал ФНЦ агроэкологии РАН, Волгоград, Россия
В условиях сухостепной зоны каштановых почв Волгоградской области изучалась адаптивность сортов ярового ячменя к экстремальным погодным условиям. Использованы данные конкурсного сортоиспытания за 2015-2018 годы. Опыты проводились по паровому предшественнику на 4-х сортах, внесенных в реестр селекционных достижений по Нижне-Волжскому региону и 2-х перспективных, селекции НВНИИСХ - филиал ФНЦ агроэкологии РАН. Годы исследований отличались значительной контрастностью погоды в период вегетации ячменя: 2015 и 2018 - сухие, гидротермический коэффициент (ГТК) 0,3-0,1; 2016 - засушливый, ГТК 0,8; 2017 - незначительно засушливый, ГТК 1,1. Средняя урожайность по сортам колебалась от 2,36 т/ га у стандартного сорта Камышинский 23 до 2,60 т/га у нового сорта Медикум 696/1132. Наиболее стабильны по урожаю зерна сорта Дмитриевский 5
и нового сорта Медикум 200 - коэффициент вариации 41,8 и 42,3%, у стандарта 51,0%.
Коэффициент пластичности наиболее высокий у перспективных сортов Медикум 696/1132 - 1,05% и Медикум 200 - 1,04%, у сорта Камышинский 23
- 0,94%. В2018 году по засухоустойчивости изучаемые сорта различались незначительно, коэффициент вариации урожая по сортам составил 3,13%. Значительные различия наблюдались по жаростойкости. В 2015 году высокие температуры до 40°С в период колошения ячменя снизили озерненность колоса и, как следствие, урожайность. Наименьшая депрессия урожая зерна у жаро- засухоустойчивых сортов Дмитриевский 5 - 56,3%, Медикум 200
- 57,4%, у стандартного сорта Камышинский 23 -69,1%.
Ключевые слова: ячмень, селекция, сорт, жароустойчивость, засухоустойчивость, урожайность.
Важнейшим условием формирования высоких и стабильных урожаев ярового ячменя является создание и внедрение сортов, приспособленных к местным условиям, способных реализовать природные и технологические ресурсы с большой отдачей, устойчивостью к абиотическим стрессорам и, прежде всего, к засухе, этому уделяется основное внимание селекционеров [1,2,3].
Волгоградская область расположена в районе Нижнего Поволжья, в зоне сухих степей и полупустынь с резко континентальным климатом. Гидротермический коэффициент с востока на запад колеблется от 0,4 до 0,8. Посевные площади ярового ячменя стабилизировались на 350-400 тыс.га. Более половины заняты сортами местной селекции. В Государственный реестр селекционных достижений по Нижнему Поволжью включено 14 сортов, из них 4 сорта, селекции НВНИИСХ - филиал ФНЦ агроэкологии РАН.
Камышинский 23 (1997 г.) с высокой потенциальной продуктивностью, устойчивостью к полеганию, осыпанию и каменной головне, является стандартом для Госкомиссии в Волгоградской области. Сорт Медикум 139 (2008 г.) более скороспелый, жаро-, засухоустойчивый, с высокими технологическими свойствами зерна. Дмитриевский 5 (2014 г.) по урожайности превосходит стандарт, сочетая высокую продуктивность и засухоустойчивость. В 2018 году внесен в реестр сорт Новониколаевский, полученный повторными отборами из сорта Меди-кум 139, обладающий повышенной кустистостью и устойчивостью к полеганию.
Целью исследований была оценка продуктивности и стрессоустойчивости сортов ярового ячменя.
Объекты и методика исследований. Сорта ячменя, селекции НВНИИСХ - филиал ФНЦ агроэкологии РАН, внесенные в Государственный реестр, а также новые селекционные образцы: Медикум 200 и Медикум 696/1132.
Экспериментальная часть работы проведена в Камышинской лаборатории селекции и семеноводства полевых культур НВНИИСХ - филиал ФНЦ аг-
роэкологии РАН, расположенной в правобережной сухостепной зоне каштановых почв Волгоградской области. Почва опытного участка среднесуглини-стая и тяжелосуглинистая, типичная для данной зоны. Содержание гумуса 1,8-2,4%. Агротехника -общепринятая в Волгоградской области. Опыты закладывались по типу конкурсного сортоиспытания по методике Госсорткомиссии [4]. Площадь делянки 25м2, повторность 4-хкратная, норма высева 3,5 млн. всхожих зерен на 1 га, предшественник черный пар. Математическая обработка урожайных данных произведена методом дисперсионного анализа [5]. Индекс экологической пластичности определялся методом А.А. Грязнова [6].
Результаты исследований. Метеорологические условия в годы проведения исследований (20152018 гг.) были резко континентальными. Периоды вегетации ячменя (всходы - восковая спелость) в 2015 и 2018 годах характеризовались как сухие, ГТК 0,1-0,3. 2016 год - типичный, на уровне средних многолетних значений, засушливый, ГТК 0,8. И 2017 год - незначительно засушливый, ГТК 1,2. Все это отражает тенденцию изменения климата в данной зоне. В благоприятный 2017 год выпало 164 мм осадков при равномерном их распределении. Урожайность ячменя по сортам в этот год колебалась от 3,89 до 4,36 т/га, у стандартного сорта Камышинский 23 - 4,11 т/га (НСР - 0,21 т/га). В сухой 2015 год урожайность колебалась от 1,27 т/ га у стандарта до 1,72 т/га у нового сорта Медикум 200 (НСР - 0,23 т/га). Наиболее стабилен по продуктивности сорт Дмитриевский 5 (коэффициент вариации 41,8) и Медикум 200 - 42,3 %, у сорта Ка-мышинский 23 - 52,0 %. По индексу экологической пластичности лучшими были два сорта: Медикум 200 (1,04) и Медикум 696/1132 (1,05), что позволяет прогнозировать их повышенную продуктивность при благоприятных условиях возделывания.
Депрессия урожая зерна в сухие годы, по сравнению с благоприятными, характеризует способность сорта противостоять экстремальным условиям (Глуховцев В. В., Царевский С. Ю. и др.) [7].
Таблица 2 - Депрессия урожайности при засухе и технологические свойства зерна сортов ячменя
Таблица 1- Урожай зерна сортов ячменя в конкурсном сортоиспытании за 2015-2018 гг.
Сорт 2015 2016 2017 2018 Среднее по сорту Коэффициент вариации, % Коэффициент экологической пластичности,%
Камышинский 23 1,27 2,45 4,01 1,71 2,36 51,0 0,94
Медикум 139 1,60 2,45 3,94 1,73 2,43 44,2 0,99
Дмитриевский 5 1,70 2,35 3,89 1,78 2,43 41,8 1,00
Новониколаевский 1,53 2,34 4,03 1,86 2,44 45,5 1,00
Медикум 200 1,72 2,53 4,04 1,82 2,53 42,3 1,04
Медикум 696/1132 1,71 2,52 4,36 1,79 2,60 47,4 1,05
НСР 0,23 0,10 0,21 0,10 - - -
Сорт Депрессия, % Масса 1000 зерен г. Натура, г/л. Выравненность, % Вегетационный период, сутки 2015-2018 годы
2015 2018 2017 2018 2017 2018 2017 2018
Камышинский 23 69,1 57,9 46,3 30,4 670 545 74,6 8,1 63
Медикум 139 59,4 56,1 48,9 32,0 670 551 70,0 11,7 60
Дмитриевский 5 56,3 56,8 48,2 30,0 660 550 72,3 10,2 61
Новониколаевский 62,0 53,8 50,2 33,3 665 550 77,9 11,3 62
Медикум 200 57,4 54,9 50,5 33,2 670 545 85,2 9,0 58
Медикум 696/1132 60,8 58,9 49,9 31,4 660 544 85,6 6,1 62
В 2018 году в среднем у всех сортов депрессия была ниже, чем в 2015 на 4,4% при ГТК 0,1. За период вегетации ячменя в 2018 году выпало всего 11 мм осадков, в 2015 - 48,2 мм. Но наиболее экстремальный температурный режим в период колошения сложился в 2015 году. Температура воздуха во второй декаде июня поднималась до 40°С, среднесуточная - до 23,3 °С. Влажность воздуха опускалась до 22%, среднесуточная - 29%. В 2018 году температурный режим незначительно отличался от средних многолетних значений. Как отмечает В.Д. Новолоцкий [8], кратковременный температурный стресс в начале колошения больше снижает продуктивность, чем засуха, так как жара влияет на снижение количества колосков и зерен в колосе. Это позволяет дифференцировать сорта по жаростойкости. Наиболее жаро-, засухоустойчивые сорта Дмитриевский 5 и Медикум 200, депрессия у них составляла 56,3-57,4 %, у стандарта Камышинский 23 - 69,1%. Большое значение имеет и продолжительность вегетационного периода. Жаростойкие сорта имели, как правило, короткий вегетационный период [2]. Количество сухих лет в Волгоградской области увеличивается, аналогичные условия складывались и в 2012 году, когда засуха и высокие температуры привели к нарушению процесса оплодотворения и, как следствие, к повышенной стерильности колоса. Так, в конкурсном сортоиспытании у сорта Медикум 139 озерненность главного колоса составила 78 %, тогда как у Камышинского 23 - 52 %, боковые побеги большей частью были полностью стерильны. Урожай зерна у сорта Меди-кум 139 составил 0,82 т/га, у стандарта - 0,12 т/га.
В 2018 году колошение ячменя проходило в первой декаде июня, среднесуточная температура воздуха составила 18,2 °С (среднемноголетняя 18,5 °С), что не вызвало снижения озерненности колоса, достоверных различий по депрессии урожая зерна у изучаемых сортов не наблюдалось. Технологические свойства зерна у всех сортов резко снизились: масса 1000 зерен на 33,7-37,8%, натура на 16,6-18,6%, выравненность на 83,2-92,85% по
сравнению с благоприятным 2017 годом (таблица 2). Данные сорта созданы с использованием в гибридизации доноров засухоустойчивости сортов, таких как: Донецкий 8, Одесский 100, Вымпел; и жаростойких сортов из Средней Азии: озимый ЮжноКазахстанский 43, двуручка Нутанс 799 и образец из Мексики к-28551.
Выводы. Оценка продуктивности и стрессоу-стойчивости сортов ярового ячменя показала, что районированный в 2018 году крупнозерный сорт ярового ячменя Новониколаевский и вновь созданные перспективные Медикум 200 и Медикум 696/1132 отличаются повышенной жаро-, засухоустойчивостью и относительно стабильной повышенной урожайностью.
Литература:
1. Морозов Н.А., Морозова А.И., Панкратова Н. А. Селекция ярового ячменя для засушливых условий Ставропольского края: автореф. дисс. ... на кандид. с.-х. наук.
- Краснодар, 2000.
2. Современные принципы и методы селекции ячменя. Сборник трудов международной практической конференции. - Краснодар, 2007. - С.86-90.
3. Ильин А.В. Селекция ярового ячменя в Поволжье: автореф. дисс. на ... докт. с. х. наук. - Саратов, 2000. - 48 с.
4. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Под редакцией Федина М.А.
- М.: 1985. - 269 с.
5. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (5 издание дополненное и переработанное). - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
6. Грязнов А. А. Ячмень Карабалыкский. Кустанай: Ку-станайский платный двор. -1996. - С.63-69.
7. Глуховцев В.В., Царевский С.Ю., Царевская В.М., Мук-тулова А.С. Особенности селекции ярового ячменя на засухоустойчивость в условиях Среднего Поволжья. Современные принципы и методы селекции ячменя. Сборник трудов международной научно - практической конференции. Краснодар, Типография ООО « Просвещение Юг ». - 2007. - С.81-85.
8. Новолоцкий В. Д. Селекция ярового ячменя для условий недостаточного увлажнения: автореф. дисс. на ... докт. с.-х. наук. - Ленинград, 1989. - 35 с.
