Результаты экологического сортоиспытания яровой пшеницы в засушливых условиях Западного Казахстана Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК: 633.11.631.52.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОРТОИСПЫТАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАСУШЛИВЫХ УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОГО КАЗАХСТАНА

© 2018 Г.Х. Шектыбаева, Г.С. Макарова, В.Б. Лиманская

ТОО «Уральская сельскохозяйственная опытная станция», г. Уральск, Республика Казахстан

Статья поступила в редакцию 06.07.2018

В данной статье приведены результаты экологического сортоиспытания в засушливых условиях Западного Казахстана. Экологическая обособленность региона заключается в неустойчивости по годам, сезонам и даже суткам основных факторов климата: высокой инсоляции, остром недостатке влаги, сильной ветровой деятельности и эрозии почв. Острый дефицит влаги наблюдается не только весной и в первой половине лета, но в отдельные годы и во второй половине вегетации растений. Несмотря на это Западно-Казахстанская область считается зоной, где формируется зерно с высоким содержанием клейковины и белка, поэтому является уникальной для проведения селекционной работы. Узкоспециализируемые сорта при ожидаемых изменениях климата до конца текущего столетия наряду с высокой продуктивностью должны обладать достаточной устойчивостью к неконтролируемым факторам внешней среды, в наибольшей степени влияющим на величину и качество урожая. Дано описание основных этапов, направлений и методов селекционной работы. В статье обобщены результаты экологического сортоиспытания яровой мягкой пшеницы селекции КазНИИЗиР, Самарского НИИ сельского хозяйства им.Н.М. Тулайкова, НИИСХ Юго-Востока, ФГБНУКраснокутская селекционно-опытная станция НИИСХ Юго-Востока, НИИЗХ им. А.И. Бараева, Уральской, Карабалыкской и Актюбинской СХОС. Приводятся урожайность, некоторые элементы качества зерна, показатели биометрических учетов, дан анализ структуры урожая, за 3 года (2015-2017 гг). Результатом многолетнего экологического сортоиспытания является передача 2017 год в Государственное сортоиспытание сорта яровой пшеницы «Красноуральская» (Альбидум 3223) созданного совместно Краснокутской селекционно-опытной станций НИИСХ Юго-Востока. В настоящее время на Уральской сельскохозяйственной опытной станции продолжается работа по оценке и выявлению лучших сортов яровой пшеницы в питомниках экологического сортоиспытания, приспособленных к засушливым условиям Западного Казахстана. Ключевые слова: сорт, яровая пшеница, экологическое сортоиспытание, урожайность.

Население Земли растет, и вместе с ним увеличивается потребление зерна. Согласно расчетам долгосрочных прогнозов, разработанные совместно специалистами Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) и ФАО производство пшеницы в мире прогнозируется к 2020 г. в объеме 806 млн. т. (прирост 18% к 2008 г.), а в 2050 году - 950 млн. т, (прирост 40% к уровню 2008 г.) За тот же период, по прогнозам ООН, население увеличится примерно на 30-35% /1/.

На мировом рынке зерна сложилась устойчивая специализация: производство зерна концентрируется в развитых странах, а многие развивающиеся страны не в состоянии решить свои зерновые проблемы, и вынуждены идти на широкий импорт зерна. В итоге растет мировая торговля зерном.

Шектыбаева Гульшат Хибатовна, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом селекции и первичного семеноводства. Е- mail: ucxoc@mail.ru Макарова Галина Сергеевна, научный сотрудник отдела селекции и первичного семеноводства. Е- mail: ucxoc@mail.ru

Лиманская Валентина Борисовна, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора по науке. Е- mail: ucxoc@mail.ru

Стабильные урожаи и высокие качественные характеристики казахстанской пшеницы способствовали позиционированию Казахстана в качестве одного из ведущих мировых экспортеров зерна и муки. Казахстан входит в десятку ведущих поставщиков пшеницы на мировой рынок, а по экспорту муки занимает лидирующую позицию в мире.

Разнообразие природно-климатических условий на территории РК определяет сложность и многогранность адаптационных проблем, связанных с глобальными изменениями климата.

По оценкам казахстанских ученых в целом по территории Казахстана можно ожидать следующих изменений климата: среднегодовая температура воздуха будет повышаться, в зимний период до конца текущего столетия ожидается увеличение осадков, а в летний период можно ожидать уменьшения количества осадков (Таблица 1).

Основным следствием изменения температурного режима и режима выпадения осадков станет изменение границ зон увлажнения, которые сдвинутся к северу в среднем на 50-100 км. В условиях изменения климата в сельскохозяйственных регионах РК климат станет более засушливым. Площадь засушливой зоны займет

Таблица 1. Возможное изменение климата в целом по территории Казахстана в соответствии с результатами МОЦАО

Период

Изменение к 2030 г. к 2050 г. к 2085 г.

(2016-2045 гг.) (2036-2065 гг.) (2071-2100 гг.)

среднегодовой +1,4°С +2,7°С +4,6°С

температуры (+1,3 +1,9 °С) (+2,3 +3,5 °С) (+3,8 +5,9 °С)

годового количества + 2% + 4% + 5%

осадков (-2% +7%) (-3% +13%) (-5% +20%)

38 % площади республики, зона недостаточного увлажнения сократится на величину от 6 до 23 %. Все это не может сыграть положительной роли для экосистем, сельского хозяйства и водных ресурсов [2].

В Казахстане яровая пшеница ежегодно высевается на площади 13-15 млн. га, а валовые сборы зерна составляют в среднем 9,36 - 13,23 млн. тонн.

Однако средняя урожайность яровой пшеницы по республике (12,9 ц/га) сильно варьирует по регионам от 7,1 в Западном Казахстане до 19,5 ц/га на Юге Казахстана и остается проблемным вопросом в зернопроизводстве.

В целях стабилизации уровня урожайности в условиях резко континентального климата необходимо создавать и внедрять в производство новые высокопродуктивные сорта яровой мягкой пшеницы с комплексной устойчивостью к биотическим факторам [3].

Сравнительно быстрый успех в селекции возможен только тогда, когда полученный в процессе гибридизации богатый разнокачественный материал будет испытан в разнообразных климатических условиях, и особенно, где чаще проявляются стрессовые факторы, лимитирующие урожай [4]. Отбор желаемых генотипов в таких условиях позволит значительным образом повысить эффективность отбора адаптированных к определенным условиям генотипов. В этой связи отбор форм яровой пшеницы с широкой экологической адаптивностью в селекционном процессе является актуальной проблемой.

Целью наших исследований является создание адаптивных сортов сельскохозяйственных культур со стабильным проявлением урожайности и качества продукции, характеризующихся неспецифической комплексно-полевой толерантностью к вредителям и болезням, высокой энергетической эффективностью, минимальным накоплением поллютантов, ориентированных на потенциально высокую, реальную продуктивность.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА

Исследования проводили в ТОО «Уральская сельскохозяйственная опытная станция» в питомниках экологического сортоиспытания. В

качестве объектов исследования в 2015 году были-225, 2016-151 и 2017-138 сортообразцов яровой пшеницы селекции КазНИИЗиР, Самарского НИИ сельского хозяйства им.Н.М. Тулай-кова, НИИСХ Юго-Востока, ФГБНУ_Краснокут-ской селекционно-опытной станций НИИСХ Юго-Востока, НИИЗХ им. А.И. Бараева, Уральской, Карабалыкской и Актюбинской СХОС.

Погодные условия в 2015-2017 годы исследований наиболее полно отразили особенности континентального климата Западно-Казахстанской области. 2015 год был засушливым, 2016 и 2017 годы характеризовались более благоприятными показателями. За вегетационный период яровой пшеницы в 2015 году выпало 51,9 мм осадков при среднесуточной температуре за этот период 24,20С, в 2016 - 68,5 мм при температуре 22,8 оС, и в 2017- 79,6 мм, при среднесуточной температуре 19,9 оС. При этом в межфазный период всходы - кущение выпало в 2015 году -21,6 мм, 2016 году - 6,7 мм, 2017 году - 10,7 мм осадков при среднесуточной температуре 22,5 0С, 16,0 0С, 15,4 0С от кущения до колошения - 7,0 мм,10,0 мм, 48,7 мм при среднесуточной температуре 27,0 0С, 23,0 0С, 19,0 0С и в колошении до полной спелости - 23,3 мм, 51,8 мм, 17,8 мм при температуре 22,8 0С, 24,8 0С, 22,6 0С (Таблица 2).

Содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом яровой пшеницы по годам исследований было различным. Наибольшее содержание влаги отмечено в 2016, и 2017 годы, то есть в годы со снежными зимами. В 2015 году отсутствие осадков в вегетационный период и определило полный расход влаги растениями из почвы (Таблица 3).

Экологическая оценка сортообразцов мягкой яровой пшеницы была проведена по типу конкурсного питомника на делянках площадью - 21 м2, в трехкратной повторности.

Агротехника на посевах яровой пшеницы -общепринятая для Уральской области. Опытный участок располагался в селекционно-семеноводческом севообороте на темно-каштановых почвах, тяжелосуглинистых по механическому составу, с содержанием гумуса 2,7%.

Изучение образцов проводилось в сравнении со стандартами - Саратовская 42 и Волгоу-

Таблица 3. Содержание продуктивной влаги (мм) в 0-100 см слое почвы по фазам развития яровой пшеницы в 2015-2017 гг.

Таблица 2. Распределение осадков и средняя температура воздуха по периодам развития яровой пшеницы в 2015-2017г.г.

Периоды Всего за период вегетации

Годы Показатели посев-всходы всходы-кущения кущения-колоше- колошения-созрева-

ния ния

2015 Осадки, мм 0,7 21,6 7,0 23,3 51,9

Температура воздуха, 0 С 22,5 22,5 27,0 22,8 24,2

2016 Осадки, мм Температура воздуха, 0 С 0 20,7 6,7 16,0 10,0 23,0 51,8 24,8 68,5 22,8

2017 Осадки, мм 2,4 10,7 48,7 17,8 79,6

Температура воздуха, 0 С 13,5 15,4 19,0 22,6 19,9

Годы Фазы развития

посев кущения колошение уборка

2015 85,6 79,9 32,8 5,5

2016 149,2 94,1 41,4 16,0

2017 95,8 61,1 29,8 7,8

ральская, которые располагались через каждые 4номера.

Посев питомника экологического сортоиспытания яровой мягкой пшеницы проводился сеялкой СКС-6,10. Фенологические наблюдения, визуальные оценки состояния и развития по фазам, анализ структуры урожайности проводили по методическим указаниям ВИР им. Н.И. Вавилова по изучению мировой коллекции пшеницы [4]. Статистическую обработку опытных данных проводили по методике Б. А. Доспехова [5].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

По 3-х летним данным достоверные прибавки урожая, составившие 1,2-2,2 ц/га получены у 18 сортов. Средняя урожайность у выделившихся образцов за 3 года находилась в пределах 11,112,1 ц/га при среднем значении стандарта 9,9 ц/ га. Все эти сорта практически не имели стеблей, пораженных пыльной головней на естественном фоне, характеризуется более высокими показателями объемной массы, стекловидностью и массы 1000 зерен. По продолжительности вегетационного периода выделившиеся образцы относятся к среднеспелой группе спелости (Таблицы 4,5).

Высота растений яровой пшеницы составила за 3 года в среднем 63 см, имея продуктивную кустистость, составившую в среднем 1,7. У изучаемых сортообразцов длина колоса в среднем составила 5,6 см, число колосков в колосе за 3 года у выделившихся образцов находилась в

пределах 10,9-12,9 шт, при среднем значении у стандарта Саратовская 42-11,4. Показатели массы зерна с одного колоса у сортообразцов в основном выровнены по этому признаку между собой (Таблица 6).

Результатом многолетнего экологического сортоиспытания является передача 2017 году в Государственное сортоиспытание сорта яровой пшеницы «Красноуральская» (Альбидум 3223) созданного совместно ФГБНУ Краснокутской селекционной опытной станции.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Rajaram S. Historical Aspects an Future Challenges of an International wheat Program-Septoria an Stangospora Diseases of Cereals: A Compilation of Clobal Research. Rajaram S. Mexico: CIMMYT. 1999. Р. 1-19.

2. Национальная Концепция Казахстана по адаптации к изменениям климата // Информационный бюллетень программы по адаптации к изменению климата на уровне общин в Казахстане. 2013. № 10. С. 1-6.

3. Послание Главы государства Нурсултана Назарбаева народу Казахстана. Казахстанский путь -2050: Единая цель, единые интересы, единое будущее: утв. 17 января 2014 года. Астана. 14 с.

4. Гончаров П.Л. Селекция с-х растений в Сибири на пороге 21 века // Доклады и сообщения генетико-селекционной школы (19-23 апреля 1999), РАСХН Сиб. отд. C^. НИИРС. Новосибирск, 2000. С. 3-11.

5. Методические указания по изучению мировой коллекции ВИР. Л., 1977. 28 с.

6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1973.

Таблица 4. Урожайность лучших сортов яровой пшеницы, ц/га в экологическом сортоиспытании за 3 года (2015-2017 гг.)

Сорт Показатели Средняя Отклонение от стандарта +

Годы исследований

2015 2016 2017

1 2 3 4 5 6

Саратовская 42, ст. 3,8 10,2 15,6 9,9 -

Альбидум 3223 5,8 12,0 18,4 12,1 2,2

С 68/Сар 70//ЛеукС2088/С 70 5,6 11,9 17,9 11,8 1,8

Лютесценс 1021 5,5 12,8 17,1 11,8 1,8

Лютесценс 932 5,5 11,8 17,5 11,6 1,7

Лютесценс 52 31/90 6,0 11,9 16,9 11,6 1,7

Лютесценс С2059хСар70 6,0 11,7 16,8 11,5 1,6

Ауреум 910 5,5 11,5 17,4 11,5 1,6

Прохор.х С-70/Леукосп. С-2088х С-70) 5,5 11,5 17,5 11,5 1,6

Лютесценс 712 5,8 11,7 16,7 11,4 1,5

Лютесценс 857 5,0 11,9 17,3 11,4 1,5

Лютесценс 823 5,2 12,4 16,7 11,4 1,5

Лютесценс 811 5,9 11,6 16,5 11,3 1,4

Альбидум 2148 5,5 11,2 17,0 11,2 1,3

Лютесценс 1017 5,3 11,8 16,6 11,2 1,3

Лютесценс 917 5,0 11,6 17,1 11,2 1,3

Лютесценс 740 5,0 11,9 16,7 11,2 1,3

Лютесценс 2169 5,5 11,6 16,6 11,2 1,3

Лютесценс 816 5,8 11,5 16,0 11,1 1,2

НСР05 0,5 0,8 0,9 0,7

Таблица 5. Урожайность и некоторые элементы качества зерна яровой пшеницы в экологическом сортоиспытании за 3 года (2015-2017гг. )

Сумма

остатко

Сорт Урожай- Масса 1000 Объемная Стекловид- в на

ность, ц/га зерен, г масса, г/л ность, % ситах 2,5x2,0 2,2x2,0

Саратовская 42, ст. 9,9 28,7 748 95 68

Альбидум 3223 12,1 33,2 754 95 76

С68/Сар70//ЛеукС2088/С70 11,8 32,4 756 94 75

Лютесценс 1021 11,8 33,9 760 96 77

Лютесценс 932 11,6 30,6 752 92 69

Лютесценс 52 31/90 11,6 29,5 744 89 74

Лютесценс С2059хСар70 11,5 31,4 761 91 68

Ауреум 910 11,5 30,8 743 93 70

Прохор.х С-70/Леукосп. 11,5 29,5 739 93 72

С-2088х С-70)

Лютесценс 712 11,4 31,8 740 88 71

Лютесценс 857 11,4 29,9 751 90 70

Лютесценс 823 11,4 27,8 746 91 66

Лютесценс 811 11,3 29,4 739 92 69

Альбидум 2148 11,2 31,3 742 94 62

Лютесценс 1017 11,2 30,7 753 94 71

Лютесценс 917 11,2 28,5 760 88 70

Лютесценс 740 11,2 27,6 754 90 68

Лютесценс 2169 11,2 28,4 756 87 67

Лютесценс 816 11,1 29,3 749 91 58

НСР05 0,7 - - - -

Таблица 6. Результаты биометрических учетов и анализов структуры урожая яровой пшеницы в экологическом сортоиспытании за 3 года (2015-2017 гг.)

Высота Кустистость Длина В колосе

Сорт растений, об- продук- колоса, колос- зерен,

см щая тивная см ков, шт. шт.

2 3 4 5 6 7 8

Саратовская 42, ст. 56 1,7 1,6 5,0 11,4 20,2

Альбидум 3223 56 1,8 1,7 6,3 12,8 23,5

Лютесценс 823 62 1,8 1,7 5,9 12,9 23,1

Лютесценс 811 63 1,9 1,7 6,1 12,5 22,9

Лютесценс 893 70 1,7 1,6 6,0 11,9 21,8

Ауреум 906 59 1,8 1,6 5,8 12,3 22,5

Лютесценс 753 66 1,8 1,5 5,7 11,6 23,1

Лютесценс 29 47/97 64 1,8 1,7 5,2 12,5 19,8

Лютесценс 559 59 1,7 1,6 6,1 12,5 18,9

Лютесценс 932 64 1,8 1,6 5,6 11,3 22,0

Прохор.х C-70/Леукосп. 67 1,9 1,7 6,2 11,6 21,4

С-2088х С-70)

Лютесценс 712 58 1,8 1,7 5,3 12,0 20,8

Лютесценс 987 61 1,9 1,7 5,4 12,1 18,8

Лютесценс 684 60 1,6 1,6 5,8 11,5 19,3

Лютесценс 12хАстана 58 1,8 1,6 5,7 11,7 18,9

Ауреум 910 57 1,5 1,5 5,9 12,0 19,4

Лютесценс 857 63 1,8 1,6 6,2 11,1 19,2

Акт 27хГорд. 1816х 62 1,9 1,6 5,5 10,9 18,7

С-40хХ-46

С-68хС-70/Прохор.хС-70 60 1,7 1,5 5,7 11,0 19,3

Лютесценс 740 63 1,7 1,6 6,0 12,1 19,7

RESULTS OF ECOLOGICAL SUMMER TESTING OF STAR WHEAT IN THE DRY CONDITIONS OF WESTERN KAZAKHSTAN

© 2018 G.Kh. Shektybaeva, G.S. Makarova, V.B. Limanskaya

Ural Agricultural Experimental Station, Uralsk, Republic of Kazakhstan.

This article presents the results of the ecological variety testing in the arid conditions of Western Kazakhstan. The ecological isolation of the region consists in instability in the years, seasons and even the day of the main climatic factors: high insolation, acute lack of moisture, strong wind activity and soil erosion. An acute shortage of moisture is observed not only in the spring and in the first half of summer, but in certain years and in the second half of the vegetation of plants. Despite this, the West Kazakhstan region is considered a zone where a grain with a high content of gluten and protein is formed, that is why it is unique for carrying out breeding work. Highly specialized varieties with expected climate changes until the end of the current century, along with high productivity, must have sufficient resistance to uncontrolled environmental factors that have the greatest impact on the magnitude and quality of the crop. The description of the main stages, directions and methods of selection work is given. The article summarizes the results of the ecological variety testing of spring soft wheat for selection of azakh Research Institute of Agriculture and Plant Growing, Samara Scientific Research Institute of Agriculture named after N.M. Tulaykov, Scientific Research Institute of Agriculture of South-East, Krasnokutsk selection-experimental station of Scientific Research Institute of Agriculture of South-East, Scientific and Production Center of Grain Farm named after. A.I. Barayev, Ural, Karabalyk and Aktyubinsk

Agricultural Experimental Stations. Crop yields, some elements of grain quality, biometric records, crop structure analysis, for 3 years (2015-2017) are given. The result of a long-term ecological strain testing is the transfer in 2017 to the State Variety Test of the spring wheat variety «Krasnouralskaya» (Albidum 3223) created jointly by the Krasnokutsk Selection and Experimental Station of the Scientific Research Institute of Agriculture of South-East. At the present time, the Ural Agricultural Experimental Station continues its work to assess and identify the best varieties of spring wheat in the nurseries of ecological variety testing, adapted to the arid conditions of Western Kazakhstan. Keywords: variety, spring wheat, ecological variety testing, yield.

Gulshat Sheketbaeva, Candidate of Agricultural Sciences, Head of the Selection and Primary Seed-Growing Department. E-mail: ucxoc@mail.ru Galina Makarova, Research Fellow at the Selection and Primary Seed Department. E-mail: ucxoc@mail.ru Valentina Limanskaya, Candidate of Agricultural Sciences, Deputy Director for Science. E-mail: ucxoc@mail.ru