CC BY
169
УДК 633.11:631.52:631.559
урожайность и основные элементы
продуктивности у сортов озимой пшеницы интенсивного типа селекции вниизк
О.В. СКРИПКА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
А.П. САМОФАЛОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник
С.В. ПОДГОРНЫЙ, старший научный сотрудник(в-та11: [email protected])
С.Н. ГРОМОВА, младший научный сотрудник Всероссийский научно-исследовательский институт зерновых культур им. И.Г. Калиненко, Научный городок, 3, Зерноград, 347740, Российская Федерация
Резюме. Исследования проведены в2011-2015гг. с целью оценки сортов озимой мягкой пшеницы интенсивного типа селекции ВНИИЗК по урожайности и основным элементам продуктивности. Материалом для исследования послужили 13 сортов озимой мягкой пшеницы. Опыт закладывали на делянках площадью 10 м2, в шестикратной повторности. Учет стеблестоя проводили на закрепленных площадках по всходам и перед уборкой урожая. Структурный анализ снопов осуществляли в лабораторных условиях по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур с учетом таких показателей, как число продуктивных стеблей на 1 растение, длина колоса, число зерен с колоса и с растения, масса зерна с колоса и с растения, число колосков в колосе, продуктивный стеблестой, масса 1000зерен. Обработку данных проводили с использованием компьютерных программ Statistica 6,0 и Microcoft Excel. Наибольшая урожайность сортов озимой пшеницы при неблагоприятных условиях вегетации формируется благодаря продуктивности колоса, а в благоприятные для роста и развития годы - за счет всех элементов структуры. Выявлена положительная корреляционная зависимость между урожайностью и числом колосков в колосе (r = 0,356), числом зерен в колосе (r = 0,497), массой зерна с колоса (r = 0,500), числом зерен с растения (r = 0,472), массой зерна с растения (r = 0,415), уборочным индексом (r= 0,667). Не получено достоверной связи между массой 1000семян и урожайностью, а также с массой зерна с колоса и с растения. Ключевые слова: урожайность, структура, стеблестой, пшеница, элементы, варьирование, корреляция.
Для цитирования: Урожайность и основные элементы продуктивности у сортов озимой пшеницы интенсивного типа селекции ВНИИЗК/О.В. Скрипка, А.П. Самофалов, С.В. Подгорный, С.Н. Громова // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 9. С. 30-32.
Сорт - не только средство повышения урожайности, но и фактор, без которого невозможно реализовать достижения селекционной науки. В сельскохозяйственном производстве он выступает незаменимой биологической системой [1]. Создание сорта с максимально высоким уровнем продуктивности - конечная цель работы селекционера. Продуктивность - это важнейший признак сорта и сегодня он имеет первостепенное значение [2].
В последние годы (2010-2015) отмечают стремительный рост урожайности сортов озимой мягкой пшеницы [3], а это, в свою очередь, требует от селекционеров создания новых более высокопродуктивных сортов. Пшеница одна из наиболее сложных культур в селекции. П.П. Лукьяненко выделял 25 хозяйственных признаков, которые нуждаются в контроле при ее селекции, многие из них находятся в обратной зависимости с урожайностью и качеством зерна [4, 5].
Для научного обоснования агротехнических приемов при селекции на высокую продуктивность необходимо детально изучить и знать те структурные элементы, из которых складывается урожайность [6].
Цель наших исследований - оценить сорта озимой мягкой пшеницы интенсивного типа селекции ВНИИЗК по урожайности и основным элементам продуктивности.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2011-2015 гг. в лаборатории селекции озимой пшеницы интенсивного типа ВНИИЗК. Материалом для исследований послужили 13 сортов озимой мягкой пшеницы, созданных во Всероссийском научно исследовательском институте зерновых культур им. И.Г. Калиненко.
Почва опытного участка - чернозем обыкновенный карбонатный. Для него характерна высокая карбо-натность (3,6% СаС03 в пахотном слое) и мощность гумусового горизонта (до 140 см). Содержание гумуса - 3,7%, подвижного фосфора и обменного калия (по Мачигину в модификации ЦИНАО, ГОСТ 29205-91) -сооветственно, 21 и 342 мг/кг почвы.
Климат зоны характеризуется недостаточным и неустойчивым увлажнением. Среднегодовое количество осадков составляет 582,4 мм. За период активной вегетации сумма эффективных температур воздуха достигает 3400-3600 °С.
За вегетационный период 2010-2011 гг. выпало 193 мм осадков, что ниже среднемноголетней нормы на 75,2 мм. Среднесуточная температура воздуха была равна 19,4°С, что на 0,9°С выше среднемноголетней. Относительная среднесуточная влажность воздуха составила 62% при среднемноголетней 63%. За период вегетации отмечено 62 (среднемноголетняя 63) суховейных дней (с относительной влажностью воздуха 30% и ниже). Сумма осадков за период вегетации 2011-2012 гг. составляла 234,8 мм, что ниже среднемноголетних показателей (268,2 мм) на 33,4 мм. Среднесуточная температура воздуха была выше среднемноголетней (18,5°С) на 1,4°С, относительная среднесуточная влажность воздуха находилась на уровне 66%. За вегетацию отмечено 52 суховейных дня. В 2012-2013 гг. за вегетационный период выпало 191,5 мм осадков, что ниже среднемноголетней нормы на 76,7 мм. Среднесуточная температура воздуха составила 19,5°С и была выше среднемноголетней на 1,0°С. Относительная влажность воздуха была равна 54%. Отмечено 89 суховейных дней. В 2013-2014 вегетационном году осадков выпало на 78,0 мм меньше среднемноголетней нормы, среднесуточная температура воздуха достигала 20,3°С. Относительная влажность воздуха за вегетацию составила 57%, отмечено 87 суховейных дней. За вегетационный период 2014-2015 гг. выпало 318,8 мм осадков, что выше среднемноголетней величины на 50,6 мм. Среднесуточная температура воздух составила 19,3°С. Относительная влажность воздуха за вегетацию находилась на уровне 60,0%, что ниже среднемноголетней на 3%. За вегетацию отмечено 76 суховейных дней.
Опыт закладывали на делянках площадью 10 м2, в шестикратной повторности. Учет стеблестоя проводили на закрепленных площадках по всходам и перед уборкой урожая. Структурный анализ снопов осуществляли в лабораторных условиях по Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [7]. При этом учитывали такие показатели, как число продуктивных стеблей на 1 растение, длина колоса, число зерен с колоса и с растения, масса зерна с колоса и растения, число
Таблица 1. Урожайность сортов озимой пшеницы интенсивного типа в конкурсном сортоиспытании
Урожайность, т/га Средняя урожайность, т/га Прибавка к стандарту, т/га
Сорт 2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г.
Ермак, стандарт 7,59 5,02 6,60 6,43 8,78 6,88 -
Донская юбилейная 7,43 4,42 6,74 7,35 9,06 7,00 +0,12
Зерноградка 11 7,77 4,39 6,55 6,98 9,77 7,09 +0,21
Конкурент 6,89 4,51 6,41 5,52 7,73 6,21 -0,67
Ростовчанка 3 7,36 4,82 6,63 6,06 9,28 6,83 -0,05
Танаис 7,89 4,98 7,13 7,23 10,10 7,50 +0,62
Ростовчанка 5 8,40 5,10 7,09 7,26 10,00 7,57 +0,69
Марафон 8,01 5,20 6,75 6,50 9,08 7,11 +0,23
Ростовчанка 7 7,42 4,82 6,76 7,12 9,37 7,10 +0,22
Аксинья 7,47 4,80 6,80 6,61 9,97 7,13 +0,25
Находка 7,66 5,70 7,05 7,36 10,08 7,60 +0,72
Бонус 7,25 5,04 6,82 6,90 9,64 7,13 +0,25
Казачка 7,50 5,20 7,20 7,30 9,84 7,41 +0,53
Среднее по опыту 7,58 4,95 6,81 6,82 9,45 7,12 -
НСР05 0,36 0,25 0,37 0,40 0,55 - -
колосков в колосе, продуктивный стеблестой, масса 1000 зерен. Обработку данных проводили с использоанием компьютерных программ Statistica 6,0 и Microcoft Excel.
Результаты и обсуждение. Урожайность изучаемых сортов (табл.1) во многом зависела от погодных условий и способности генотипа противостоять негативному воздействию окружающей среды.
Сорта озимой пшеницы интенсивного типа селекции ВНИИЗК обладают высоким потенциалом урожайности (более 10,0 т/га). Но он реализуется только в благоприятных условиях, при стрессовых ситуациях происходит уменьшение урожаев. Особенно резкое снижение наблюдали в острозасушливом 2011-12 сельскохозяйственном году. Поскольку из-за засушливых условий осени в 2011 г. сев осуществляли в поздние сроки (7 октября) и всходы появились с 20 по 30 октября, они отличались изреженностью, так как часть зерен в почве набухла и погибла от недостатка влаги, на фоне которого отмечали суховейные явления при высоких температурах. В результате урожайность в 2012 г. была низкой - от 4,39 (Зерноградка 11) до 5,70 т/га (Находка), при урожайности стандарта Ермак 5,02 т/га (НСР05 = 0,25 т/га). Сорта Марафон (5,20 т/га), Ростов-чанка 5 (5,10 т/га), Казачка (5,20 т/га) и Бонус (5,04 т/га) сформировали урожайность на уровне стандарта.
Наиболее благоприятными для роста и развития растений были 2011 и 2015 гг. (средняя урожайность 7,58 и 9,45 т/га, соответственно). При этом метеоусловия 2015 г. способствовали формированию самого значительного
урожая за последние 10 лет возделывания озимой пшеницы во ВНИИЗК. У сортов Танаис, Ростовчанка 5, Находка он превысил 10,0 т/га, при урожайности стандарта Ермак 8,78 т/га.
В среднем за годы изучения лучшими по сбору зерна были сорта Находка -7,60 т/га, Танаис - 7,50 т/га, Ростовчанка 5 - 7,57 т/га, Казачка - 7,41 т/га.
Анализ структуры урожая сортов озимой пшеницы интенсивного типа (табл. 2) показал, что в изменяющихся погодных условиях, компенсационная нагрузка на растения распределяется равномерно по всем элементам продуктивности. В благоприятном по наличию осадков 2015 г. максимальная урожайность в опыте была получена благодаря продуктивному стеблестою. Количество продуктивных колосьев на 1 м2 по сортам варьировало от 600 (Зерноградка 11) до 702 шт. (Танаис). При этом продуктивность колоса снизилась из-за меньшей озерненности, которая составляла от 28,9 (Ростовчанка 3) до 38,4 шт. (Зерноградка 11).
В неблагоприятном 2012 г. продуктивный стеблестой в среднем по опытусоставил 356 шт./м2, с варьированием по сортам от 342 (Ростовчанка 3) до 417 (у стандарта Ермак) стеблей. Урожайность в этот год формировалась благодаря продуктивности колоса. Масса зерна с 1 колоса по опыту составила 1,64 г, число зерен с 1 колоса - 36,1 шт., масса 1000 зерен - 44,5 г, в 2015 г. величины этих показателей были равны 1,30 г, 33,8 шт. и 38,37 г, соответственно.
В 2011, 2013 и 2014 гг., которые можно охарактеризовать как хорошие по обеспеченности осадками и перезимовке, урожайность сортов озимой пшеницы складывалась из всех элементов структуры, в количественном выражении величины их показателей занимали промежуточное положение между 2012 и 2015 гг.
Для определения связи урожайности с элементами структуры урожая мы провели корреляционный анализ, в результате которого установлено их варьирование в зависимости от условий вегетации (табл. 3).
Урожайность изучаемых сортов была положительно связана с количеством продуктивных стеблей на
Таблица 2. Элементы структуры урожайности сортов озимой пшеницыинтенсивного типа, 2011-2015 гг.
Сорт
продуктивный стеблестой, шт./м2
продуктивная кустистость, шт./раст.
Элемент_ структуры урожая
длина колоса, см
число колосков в колосе, шт.
количество зерен с 1 растения, шт.
масса зерен с 1 рас-тения, г
количество зерен с 1 колоса, шт
масса зерна с 1 колоса, г
масса 1000 зерен, г
КХЭ,
%
Ермак, стандарт 563 2,6 8,12 18,35 86,3 3,56 35,1 1,29 40,8 47,7
Донская юбилейная 591 2,39 7,59 17,85 69,9 2,71 31,3 1,26 40,7 50,3
Зерноградка 11 583 2,52 7,93 18,38 81,6 3,30 33,17 1,46 40,7 47,4
Конкурент 709 2,39 7,80 16,72 69,4 2,64 28,47 1,09 37,2 48,2
Ростовчанка 3 692 2,35 7,11 18,28 73,4 2,74 28,4 1,06 37,7 44,9
Танаис 585 2,54 7,87 17,40 84,1 3,45 37,3 1,44 41,3 51,2
Ростовчанка 5 665 2,44 7,25 17,73 89,6 3,64 34,1 1,35 39,8 51,3
Марафон 536 2,54 8,70 19,60 89,2 3,40 37,6 1,44 38,5 47,6
Ростовчанка 7 539 2,12 8,43 20,3 90,1 3,52 37,6 1,47 38,7 49,9
Аксинья 542 2,34 8,21 18,28 76,9 3,20 32,51 1,41 42,2 48,1
Находка 563 2,02 7,80 17,52 74,2 3,10 35,5 1,41 42,0 48,5
Бонус 659 2,85 8,22 17,64 85,0 3,42 32,96 1,40 39,5 47,6
Казачка_530 2,30 9,24 19,41 80,8 3,27 35,09 1,50 40,9 51,8
Таблица 3. Корреляционная зависимость урожайности с элементами структуры урожая у сортов озимой пшеницы интенсивного типа
Элемент структуры
Коэффиц иент корреляции
2011 г. 12012 г. 2013 г. I 2014 г. 12015 г.
Среднее
Продуктивный стеблестой, шт./м2 Продуктивная кустистость, шт./раст.
Длина колоса, см Число колосков в колосе, шт. Масса зерна с колоса, г Число зерен с колоса, шт. Число зерен с растения, шт. Масса зерна с растения, г Масса 1000 зерен, г Выход зерна в общей биомассе
0,232 0,571 0,450 0,321 0,109 0,337
0,452 0,135 0,440 0,662 0,596 0,353 0,307 -0,361 0,621
0,451 0,253 0,419 0,313 0,351 0,615 0,589 0,123 0,703
-0,108 -0,109 0,151 0,213 0,327 0,343 0,425 0,261 0,569
0,211 0,246 0,433 0,492 0,361 0,394 0,430 -0,031 0,619
-0,821 0,143 0,341 0,821 0,852 0,354 0,235 -0,262 0,825
0,094 0,085 0,356 0,500 0,497 0,472 0,415 -0,026 0,667
единицу площади, средний коэффициент корреляции за 2011-2015 гг. составил г = 0,337, а варьирование по годам г = 0,109-0,571.
Число колосков в колосе определяет потенциальный уровень его продуктивности и зависит от генотипа и факторов внешней среды. Этот признак особенно связан с условиями вегетации в период формирования генеративных органов (фаза кущения) [8].
Мы установили положительную зависимость между урожайностью и числом колосков в колосе (г = 0,356) с варьированием по годам от г= 0,151 до г = 0,440. Положительную корреляцию также отмечали между урожайностью и числом зерен в колосе (г = 0,497), массой зерна с колоса (г = 0,500), числом зерен с растения (г = 0,472),массой зерна с растения (г = 0,415). В свою очередь масса зерна с колоса и растения положительно коррелировала с количеством зерен с колоса и растения (г = 0,719, г = 0,699), а также с числом колосков в колосе (г = 0,672).
Не менее важный признак в структуре урожайности - уборочный индекс, который положительно коррелировал с ее величиной (г = 0,667), как в среднем, так и по годам исследований (отг = 0,569 до г = 0,825).
Достоверных связей не установлено между урожайностью и массой 1000 зерен (г = -0,026), а также между массой 1000 зерен и массой зерна с колоса и растения (г = -0,219, г = -0,191).
Наиболее непостоянной за годы исследований была зависимость между урожайностью и продуктивной кустистостью, которая варьировала от отрицательной (г = -0,821 в 2015 г.) до положительной (г = 0,452 в 2011 г., г = 0,451 в 2012 г.) и в среднем большого влияния на урожайность не оказала (г = 0,094).
Выводы. Элементы структуры урожая находятся в сложной корреляционной зависимости, как между собой, так и с урожайностью зерна. Для сортов озимой мягкой пшеницы интенсивного типа определяющий фактор получения высоких урожаев - густота продуктивного стеблестоя, число зерен с растения и колоса, а также масса зерна с колоса и растения.
В благоприятных условиях вегетации повышенная продуктивность колоса (число зерен и масса зерна с колоса) реализуется при наличии 600-700 шт. продуктивных стеблей на 1 м2, что выступает ведущим фактором при отборах в селекционном процессе.
Литература.
1. Марченко Д.М. Взаимосвязь между урожайностью и элементами ее структуры у сортов мягкой озимой пшеницы //Поли тематический сетевой электронный журнал Кубанского государственного аграрного университета.2011.№ 68. С. 309-320.
2. Ковтун В.И.,Скрипка О.В. Урожайность и элементы структуры у сортообразцов озимой мягкой пшеницы в условия Ростовской области// Эволюция научных технологий в растениеводстве: в честь 90-летия со дня образования Краснодарского НИИСХим. П.П. Лукьяненко. Краснодар: 2004.Том 1. С. 104-109.
3. Эволюция уборочного индекса и прогресс селекции зерновых культур на урожайность/Л.А. Беспалова, И.Н. Кудряшов, Ф.А. Колесников, А.В. Новиков, О.Ю. Пузырная, Т.И. Грицай, Г.Д. Набоков, А.Н. Боровик, В.Р. Керимов//Земледелие. 2014. № 3. С. 9-12.
4. Лукьяненко П.П. Избранные труды М.: «Колос», 1973. С. 256-257.
5. Жученко А.А. Адаптивная система растений: Экологические основы. М: ООО Агрорус, 2001. Том 1. 780 с.
6. Результаты изучения коллекционного материала озимой пшеницы на продуктивность и качество / И.В. Романюкина, Д.М. Марченко, Т.А. Гричаникова, И.А. Рыбась, Н.Г. Игнатьева //Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. № 6 (49). С. 4-8.
7. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск второй. Зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры. М: Колос, 1985. 194 с.
8. Ковтун В.И. Урожайность и элементы ее структуры у новых сортообразцов озимой мягкой пшеницы // Земледелие. 2014.№ 5. С. 43-44.
PRODUCTIVITY AND MAIN ELEMENTS OF PRODUCTIVITY OF WINTER WHEAT VARIETIES OF INTENSIVE TYPE, BRED IN THE ALL-RUSSIAN RESEARCH INSTITUTE OF GRAIN CROPS
O.V. Skripka, A.P. Samofalov, S.V. Podgornyi, S.N. Gromova
All-Russian Research Institute of Grain Crops named after I.G. Kalinenko, Nauchnyi Gorodok, 3, Zernograd, Rostovskaya obl., 347740, Russian Federation
Summary. The investigations were carried out in 2011-2015 in order to estimate the yield and main elements of productivity of soft winter wheat varieties of intensive type, bred in the All-Russian Research Institute of Grain Crops. Thirteen varieties of soft winter wheat were the material for the study. The test was carried out on plots with the area of 10 m2, the replication was six-fold. Plant density was registered on fixed plots after germination and before harvesting. Sheaves were analyzed structurally under laboratory conditions according to the Procedure of state variety testing of crops. Such characteristics as a number of productive stems per plant, ear length, a number of grains per ear and plant, grain weight per ear and plant, a number of spikelets in an ear, productive plant density, thousand grain weight were taken into account. Data processing was done with the help of programs Statistica 6.0 and Microsoft Excel. The maximum productivity of winter wheat varieties under unfavorable conditions of vegetation is formed due to the productivity of ear; but in the years with favorable conditions for growth and development - due to all elements of the structure. We revealed a positive correlation between productivity and number of spikelets per ear (r = 0.356), number of kernels per ear (r = 0.497), kernel weight per ear (r = 0.500), number of kernels per plant (r = 0.472), kernel weight per plant (r = 0.415), harvesting index (r = 0.667). We did not obtain any accurate correlation between the productivity and thousand grain weight and between kernel weight per head and plant. Keywords: productivity, structure, plant density, wheat, elements, variation, correlation.
Author Details: O.V. Skripka, Cand. Sc.(Agr.),head of laboratory; A.P. Samofalov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; S.V. Podgornyi, senior research fellow (e-mail: [email protected]); S.N. Gromova, junior research fellow.
For citation: SkripkaO.V., Samofatov A.P., Podgornyi S.V., Gromova S.N. Productivity and Main Elements of Productivity of Winter Wheat Varieties of Intensive Type, Bred in the All-Russian Research Institute of Grain Crops. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2016. Vol. 30.No. 9. Pp. 30-32 (in Russ).
