CC BY
161
6. Кумаков В.А. Принципы разработки оптимальных моделей (идеатипов) сортов растений // С.-х. биология. - 1980. - Вып.
5. - № 2. - с. 24-31.
7. Зыкин В.А., Белан И.А., Россеев В.М., Пашков С.В. Селекция яровой пшеницы на адаптивность: результаты и перспективы //Доклады РАСХН. - 2000. - № 2. - с. 5-7.
8. Гончаренко А.А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур // Вестник РАСХН. - 2005. -№ 6. - с. 49-53.
9. Островерхов В.О. сравнительная оценка экологической пластичности сортов сельскохозяйственных растений//Генетика количественных признаков сельскохозяйственных растений. - М.: Наука, 1978. - с. 128-141.
10. Герасименко В.Ф. Причины снижения точности оценок параметров экологической пластичности// Цитология и генетика. - 1983. - Т. 17. - № 5. - с. 61-65.
11. Eberhart S.A., Russell W.A. Stability parameters for comparing varieties // Crop. Sci. - 1966. - V. 6. - № 1. - p. 36-40.
12. Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Метод оценки адаптивной способности и стабильности генотипов, дифференцирующей способности среды. Сообщение II. Числовой пример и обсуждение // Генетика. - 1985. - Т. XXI. - № 9. - с. 1491-1497.
13. Rossielle A.A., Hamblin J.Theoretical aspects of selection for yield in stress and non-stress environvents // Crop. Sci. - 1981. -V.21. - № 6.
14. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
PRODUCTIVITY AND PARAMETERS OF STABILITY OF GRADES OF GRAIN CROPS V.A. Sapega, G.Sh. Tursumbekova, S.V. Sapega
Summary. The purpose of the spent researches consisted in differentiation of the zoned varieties of grain crops on productivity and parameters of ecological plasticity on the basis of mathematical model of Eberhart and Russell. The highest indexes of conditions of environment (Ij) are revealed at formation of productivity of spring wheat. For 2003-2008 years on size of average productivity at spring wheat the variety of Ikar (from 2,82 t/hectares, southern forest-steppe to 4,23 t/hectares, northern forest-steppe) was allocated; at barley - Chelyabinskyi 99 (4,82 t/hectares, northern forest-steppe; 3,33 t/hectares, southern forest-steppe), Annabel (2,74 t/hectares, taiga) and Acha (3,68 t/hectares, ); at oats - Talisman (3,26 t/hectares, taiga; 3,70 t/hectares, in front of taiga; 4,47 t/hectares, northern forest-steppe) and Perona (4,30 t/hectares, southern forest-steppe). Strong variability of productivity of overwhelming number of varieties of grain crops irrespective of a soil-climatic zone is revealed. The highest indicators of a resistance to stress (y2-y1) spring wheat varieties noted in a zone of northern forest-steppe, barley - in a zone of taiga and in front of taiga, oats - in front of taiga. On size of factor of regress (bi, responsiveness for change of conditions) at spring wheat the variety of Ikar (0,75, taiga; 1,08, northern forest-steppe) also Chernyava 13 (1,05, in front of taiga and southern forest-steppe) was allocated; at barley - Annabel (0,70, taiga), and in other soil-climatic zones - the variety of Acha; at oats - Perona (1,15, northern forest-steppe; 1,14, southern forest-steppe) and Talisman (1,13, a taiga; 1,14, in front of taiga ). The best varieties on stability of productivity (s2d) at spring wheat is Ljutestsens 70 (from 22,70, taiga to 1,14, southern forest-steppe); at barley - Chelyabinskyi 99 (7,76, taiga; 4,28, southern forest-steppe), Annabel (13,34, in front of taiga ) and Acha (2,20, northern forest-steppe); at oats - Perona (3,78, in front of taiga; 0,27, northern forest-steppe; 0,82, southern forest-steppe) and Talisman (1,62, taiga). The best varieties, proceeding from size of average productivity, a resistance to stress of varieties and parameters of their ecological plasticity (responsiveness on change of conditions, stability of productivity) in the conditions of region at spring wheat Ljutestsens 70 (taiga are recognized, in front of taiga ) and Chernyava 13 (northern and southern forest-steppe); at barley - Chelyabinskyi 99 (taiga, southern forest-steppe) and Annabel (in front of taiga, northern forest-steppe); oats - Perona (in front of taiga) and Talisman (taiga, northern and southern forest-steppe).The conducted researches have shown that in dynamics of years of the admission of varieties of grain crops to use increase of their average productivity, responsiveness on change of conditions and decrease in stability of productivity isn’ted.
Key words: grain crops, the variety, productivity, ecological pla-stichnost.
УДК 633.13.631.524
ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ПЕРИОД СОРТООБРАЗЦОВ ГОЛОЗЕРНОГО ОВСА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОЙ
ЛЕСОСТЕПИ КЕМЕРОВСКОЙ
О.А. ИСАЧКОВА, научный сотрудник Б.Л. ГАНИЧЕВ, зав. лабораторией Кемеровский НИИСХ Россельхозакадемии E-mail: [email protected]
Резюме. Представлены результаты изучения 230 сортоо-бразцов голозерного овса мировой коллекции ВИР и сортов собственной селекции, проведенного в 2008-2011 гг. Выявлена зависимость продолжительности вегетационного периода от метеорологических условий года и длины меж-фазных периодов. При достаточной обеспеченности влагой удлиняются, как межфазные периоды всходы-выметывание и выметывание-созревание, так и продолжительность вегетации в целом. В большей степени продолжительность вегетационного периода определяется межфазным периодом
ОБЛАСТИ
выметывание-созревание (г = 0,85...0,91), с первым периодом развития растений зависимость менее тесная (г = 0,45). С увеличением вегетативного периода происходит сокращение регенеративной фазы (г = - 0,07.-0,45). Особенно сильно это проявляется в засушливых условиях. Выявлена значительная корреляционная зависимость между урожайностью сортов голозерного овса и продолжительностью межфазных периодов в засушливых условиях у сортообразцов среднепоздней и поздней групп спелости, при достаточной влагообеспеченности - у сортообразцов позднеспелой группы. Оптимальная продолжительность межфазного периода всходы-выметывание для формирования высокой продуктивности голозерного овса составляет36.40дн., выметывание-созревание - 54.62дн.
Ключевые слова: овес, голозерный, вегетационный период, межфазный период, группа спелости, урожайность.
Таблица 1. Варьирование вегетационного периода голозерного овса в
коллекционном питомнике (2008-2011 гг.)
Фазы вегетационного периода
Год Признак всходы- выметывание выметывание- созревание всходы- созревание
2008 Среднее значение, дн. 37 58 95
Размах варьирования, дн. Коэффициент 7 ю 2 2 2 7 3 4 81.113
вариации, % 14,7 11,3 8,5
2009 Среднее значение, дн. 46 49 95
Размах варьирования, дн. Коэффициент 3 СО 61 71 9 2 80.113
вариации, % 8,7 13,6 7,5
2010 Среднее значение, дн. 40 62 102
Размах варьирования, дн. Коэффициент 32.57 3 8 5 4 92.124
вариации, % 10,4 8,7 6,0
2011 Среднее значение, дн. 34 62 96
Размах варьирования, дн. Коэффициент 2 сл 4 со 4 СП 7 00 83.118
вариации, % 12,6 9,3 6,2
среднееСреднее значение, дн. 39 58 97
Размах варьирования, дн. Коэффициент 6 4 4 3 2 6 9 4 95.102
вариации, % 13,1 10,6 3,5
В последние годы интенсивно развивается селекция голозерных сортов овса. В России включены в Государственный реестр селекционных достижений и допущены к использованию 7 сортов: Тюменский голозерный (НИИСХ Северного Зауралья), Вятский голозерный (НИИСХ Северо-Востока, Фаленская СС), Голец (Красноярский НИИСХ), Сибирский голозерный (СибНИИСХ), Левша, Помор, Тайдон (Кемеровский НИИСХ). Еще несколько сортов находятся в сортоиспытании.
Сорта голозерного овса характеризуются высоким содержанием белка - 14.. .22 %, масла - 5.. .10 %, сахара - 4.7 %, крахмала - 45.62 %. Его белок обладает наиболее высокой питательной ценностью среди зерновых культур вследствие наличия незаменимых аминокислот и их лучшей сбалансированности. Сахара овса включают в себя группу слизеобразующих полисахаридов (р^-глюканы) выполняющих роль естественного антибиотика, способствующих снижению содержания холестерина в крови и др. [1].
В селекции голозерного овса один из важнейших показателей - продолжительность вегетационного периода. Известно, что в каждой зоне она различна. Для каждого региона присущи специфические сочетания почвенно-климатических и погодных условий, а также динамика их изменений в период вегетации растений, в разные годы и в отдельные сезонные отрезки [2]. Длина вегетационного периода голозерного овса определяется генетическими особенностями сорта и во многом зависит от метеорологических условий года [3, 4]. В свою очередь от его продолжительности в значительной степени зависят размеры и качество урожая зерна, посевные свойства.
Цель наших исследований - изучение и отбор лучших генотипов голозерного овса, сочетающих высокую продуктивность и относительно непродолжительный период вегетации с оптимальными параметрами отдельных фаз органогенеза.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в лаборатории голозерных форм овса и ячменя Кемеровского НИИСХ с 2008 по 2011 гг. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый среднемощный. Агротехника общепринятая в зоне исследований.
Метеорологические условия в период исследований отличались нестабильностью по годам и в пределах одной вегетации. В 2008 г. наблюдался дефицит влаги в мае (ГТК = 0,6) и обильные осадки в августе (ГТК = 1,7), 2009 г. характеризовался как переувлажненный(ГТК = 2,1) с обильными осадками в мае-июне (ГТК = 1,37.2,45) и близкими к норме в июле-августе. В 2010 г. отмечен недобор положительных температур (84 0С к среднемноголетним показателям), отсутствие осадков в мае-июне (ГТК = 0,5) и переувлажнением в июле-августе (ГТК = 2,6). Вегетационный период голозерного овса в 2011 г. был сопряжен со стабильно высокими температурами воздуха и резким недостатком влаги в мае-июле (ГТК = 1,0).
Объектом исследований служили 230 сортообраз-цов голозерного овса Аепа ваШа БиЬвр. nudisativa) мировой коллекции ВИР, а также сорта и гибриды собственной селекции.
Коллекционный питомник высевали в однократной повторности с нормой высева 500 всх. зерен на 1 м2, размещение делянок систематическое. В качестве стандарта использовали сорт Левша, который размещали через 20 номеров. Посев и уборку осуществляли вручную. Учеты и наблюдения проводили согласно методическим указаниям по изучению мировой коллекции ячменя и овса [5], международному классификатору СЭВ рода Avena L. [6]. Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли по Б.А. До-спехову [7] с помощью пакета прикладных программ «SNEDEKOR» [8].
Результаты и обсуждение. Набор изучаемых коллекционных сортообразцов характеризовался различной продолжительностью вегетационного периода. В целом за годы исследований она варьировала от 87 до 116 дн. (табл. 1). В зависимости от климатических условий продолжительность вегетации значительно различалась по годам. В 2008 г. она составляла 81. 113 дн. (V = 8,5 %), в 2009 г. - 80.113 дн. (V = 7,5 %), в 2010 г. - 92.124 дн. (V = 6,0 %) и в 2011 г. - 83.118 дн. (V = 6,2 %).
При любых климатических условиях период вегетации определяется длиной межфазных периодов, и изменение продолжительности какого-либо из них приводит к уменьшению или увеличению периода вегетации в целом. В большинстве случаев его увеличение
Таблица 2. Корреляционная зависимость между продолжительностью межфазных периодов голозерного овса (2008-2011 гг.)
Коррелирующие пары признаков 2008 2009 2010 2011
Всходы-выметывание -
выметывание-созревание - 0,19 - 0,07 - 0,25 - 0,45*
Всходы-выметывание -
всходы-созревание - 0,09 0,45* 0,31 0,01
Выметывание-созревание -
всходы-созревание 0,91* 0,85* 0,84* 0,62*
* - достоверно на 5 % уровне значимости
происходит за счет периода выметывание-созревание (г = 0,85.0,91), особенно в годы с низкими температурами воздуха и значительным количеством осадков в этот период (табл. 2).
Кроме того, в годы с достаточным количеством осадков в мае-июне (2009 г.) продолжительность вегетации также определялась длиной периода всходы-выметывание.
Размах варьирования продолжительности межфаз-ного периода всходы-выметывание в 2008 г. составил
22.57 дн. (V = 14,7 %), в 2009, 2010 и 2011 гг. - 38.61,
32.57 и 25.49 дн. соответственно (V = 11,7 ± 3 %).
Таблица 3. Влияние влагообеспеченности вегетационного периода на формирование продуктивности голозерного овса, (2008-2011 гг.)
Группа спелости Коэффициент корреляции
май июнь I июль 1 август
среднеспелая 0,99* 0,97* - 0,53 - 0,26
среднепоздняя 0,98* 0,99* - 0,97* - 0,51
поздняя 0,89 0,73 - 0,04 0,04
очень поздняя 0,13 - 0,17 0,84 0,66
* - статистически достоверно на 5 % уровне значимости.
Продолжительность вегетативной фазы зависит от влагообеспеченности в этот период (г = 0,98). Наиболее растянутый период всходы-выметывание наблюдался в 2009 г. (на 6.12 дн. относительно других лет), чему способствовали пониженная температура воздуха (-2,40С к среднемноголетним) и достаточное количество осадков (ГТК = 1,37). Самый короткий период всходы-выметывание отмечен в засушливом 2011 г. -34 дн. (ГТК = 0,20).
Величина межфазного периода выметывание-созревание в 2008 г. составила 43.72 дн., в 2009 г. -29.71 дн., в 2010 г. - 45.83 дн., в 2011 г. - 46. 78 дн. Определяющим для этого признака был характер увлажнения (ГТК) в период цветения и налива зерна (г = - 0,97).
Проведенные исследования показали, что с увеличением периода всходы-выметывание происходит сокращение фазы выметывание-созревание (г = - 0,07.- 0,45). Более сильная зависимость наблюдалась в засушливых условиях 2011 г., когда при небольшой продолжительности периода всходы-выметывание период выметывание-созревание увеличился почти в 2 раза.
В результате ранжирования коллекции по продолжительности вегетационного периода сортообразцы были распределены на 4 группы спелости: среднеспелые с периодом вегетации 87.90 дн. - 7 % сортообразцов; среднепоздние с периодом вегетации 91.100 дн. - 74,4 %; поздние с периодом вегетации 101.110 дн. - 14,3 %; очень поздние с периодом вегетации более 110 дн. -4,3 % сортообразцов.Группа среднеспелых сортов
представлена формами из США, Китая, Франции и Чехии. Наиболее многочисленную группу среднепоздних сортов составляют в основном сортообраз-цы отечественной селекции, Белоруссии, Канады и США. Поздние сорта происходят из Германии, Монголии, Бельгии, Великобритании и Финляндии. Очень поздние сорта характерны для Великобритании и Болгарии.
Результаты исследований показали, что сорта голозерного овса различных групп спелости в разной степени используют осадки по фазам развития (табл. 3).
В условиях Западной Сибири к наличию осадков в начальные фазы органогенеза (май-июнь) более требовательны сорта очень поздней группы спелости. На недостаток влаги в период кущение-выход в трубку (июнь) сильнее реагируют среднеспелые и среднепоздние (г = 0,97.0,99). Осадки второй половины вегетации сорта этих групп используют очень слабо, а обильные дожди после начала восковой спелости (август) уже опасны, так как вызывают полегание и задерживают созревание зерна.
Летние осадки полнее используют сорта очень позднеспелой группы. Наличие влаги в июле-августе для таких форм необходимо, так как у них только начинается фаза цветения. Сорта этой группы спелости характеризуются продолжительными периодами прорастания зерна (до 15.18 дн.), всходы-выметывание (до 55 дн.) и выметывание-созревание (более 60 дн.). Период созревания у них приходится на третью декаду сентября-вторую декаду октября, когда идет снижение среднесуточных температур. При холодной, влажной погоде физиологические процессы созревания прекращаются.
В среднем за годы исследований продолжительность межфазного периода всходы-выметывание у среднеспелых сортообразцов составила 37 дн., у среднепоздних - 39 дн., у позднеспелых - 41 дн., у очень позднеспелых - 50 дн. (табл. 4).
Таблица 4. Продолжительность вегетационного периода по фазам разви-
тия голозерного овса в зависимости от группы спелости, 2008-2011 гг.
Фазы вегетационного периода
Группа спелости посев- всходы всходы- выметывание выметывание- созревание всходы- созревание
среднеспелая 19 / 14...25* 2008 г. 34 / 22...41 51 / 43...61 85 / 81...91
среднепоздняя 18 / 14...25 36 / 26...52 58 / 35...71 94 / 81...107
поздняя 18 / 17...20 39 / 29...50 62 / 51...72 101 / 92...113
очень поздняя 20 / 19...20 54 / 50...57 57 / 52...57 111 / 102...113
среднеспелая 18 / 15...21 2009 г. 43 / 39...48 43 / 38...45 86 / 80...89
среднепоздняя 18 / 12...22 45 / 38...41 48 / 37...67 93 / 85...111
поздняя 18 / 16...20 47 / 38...59 56 / 44...71 104 / 96...113
очень поздняя 19 / 18...21 55 / 50...61 56 / 50...59 111 / 109...113
среднеспелая 14 / 14...15 2010 г. 38 / 35...45 58 / 50...64 97 / 92...105
среднепоздняя 14 / 14...15 40 / 32...47 60 / 45...72 100 / 97...113
поздняя 14 / 14...16 40 / 33...49 65 / 58...83 105 / 96...124
очень поздняя 14 / 14...16 50 / 44...53 65 / 62...71 115 / 111...124
среднеспелая 13 / 12...19 2011 г. 31 / 26...35 59 / 49...64 90 / 83...96
среднепоздняя 13 / 12...19 34 / 27...49 59 / 46...69 93 / 86...105
поздняя 14 / 12...19 35 / 27...47 64 / 54...73 99 / 92...107
очень поздняя 16 / 12...19 42 /35...49 73 / 64...78 115 / 109...118
среднеспелая 16 / 14...20 среднее 37 / 31...40 52 / 49...57 89 / 87...90
среднепоздняя 16 / 13...19 38 / 31...50 58 / 48...66 96 / 91...100
поздняя 16 / 14...19 41 / 31...50 62 / 52...71 103 / 101...107
очень поздняя 17 / 15...18 50 / 46...55 64 / 58...66 114 / 111...116
* - среднее значение /размах варьирования
Таблица 5. Образцы голозерного овса, выделившиеся по урожайности и продолжительности меж-фазных периодов (в среднем за 2008-2011 гг.)
№ каталога ВИР Сорт Происхождение Фазы вегетационного периода, дн. Урожайность, г/м2
всходы- выметывание выметывание- созревание всходы- созревание
15014 Левша (ст-т) Кемеровская обл. 36 59 95 250
1765 местный США 36 62 98 328
14026 Terra Канада 38 56 94 348
14228 Бег-3 Белоруссия 39 56 95 313
14230 Бег-5 Белоруссия 37 54 91 320
14253 Adam Чехия 39 62 101 329
14763 Hja 72095 N Финляндия 38 55 93 381
14765 Hua Bel 2 Китай 38 54 92 334
14791 Акт Польша 38 58 96 320
15046 Hia 79188 N Финляндия 40 60 100 336
Больший размах варьирования продолжительности периода всходы-выметывание среди сортов одной группы наблюдался у позднеспелых образцов (V = 9,9 %), в других группах спелости изменчивость признака составляла от 6,0 до 7,4 %.
Период выметывание-созревание у среднеспелых сортов продолжался 52 дн. (V = 4,0 %), у среднепоздних - 57 дн. (V = 7,4 %), у поздних - 62 дн. (V = 9,9 %) и у очень поздних - 63 дн. (V = 4,1 %).
Значительная корреляционная зависимость между урожайностью сортов голозерного овса и продолжительностью межфазных периодов отмечена в 2011 г. с жесткими засушливыми условиями периода всходы-выметывание и достаточным количеством осадков в фазе выметывание-созревание у сортообразцов среднепоздней и поздней групп спелости. В 2009 г. такая зависимость выявлена у позднеспелой группы. Причем в 2011 г. у сортообразцов среднепоздней и позднеспелой группы продуктивность находилась в прямой зависимости от длины периода всходы-выметывание (г = 0,77 и 0,54 соответственно) и обратной от продолжительности периода выметывание-созревание (г = - 0,75 и - 0,89). Между урожайностью и длиной всего вегетационного периода выявлена отрицательная взаимосвязь.
Полученные результаты, на наш взгляд, свидетельствуют о преимуществе в местных климатических условиях сортов среднепоздней и поздней групп спелости с удлиненной фазой всходы-выметывание, более короткой фазой выметывание-созревание и относительно непродолжительным периодом вегетации в целом. Поэтому мы выделили сортообразцы с продолжительностью периодов всходы-выметывание 36.40 дн. и выметывание-созревание 54.62 дн. (табл. 5). Именно при таком их соотношении урожайность у коллекционных сортообразцов голозерного овса в среднем за 2008-2011 гг. была выше стандарта на 25,2.52,4 %.
Выводы. Таким образом, в условиях Западносибирского региона, для которого характерны весенняя засуха, летний максимум осадков и раннее наступление холодов, в селекции голозерного овса особенно важна роль вегетационного периода. Здесь наиболее предпочтительны сорта с относительно коротким периодом вегетации (до 90.101 дня), растянутым вегетативным периодом (36.40 дн.), что позволяет ослабить неблагоприятное действие засухи и продуктивно использовать максимум осадков, а также более коротким репродуктивным периодом (54.62 дн.).
Литература.
1. Баталова Г.А. Формирование урожая и качества зерна овса // Достижения науки и техники АПК. - 2010. - № 11. -С.10-13.
2. Гончарова Э.А. Эколого-генетический и физиологический анализ количественных признаков в разработке наукоемких технологий создания исходного материала для селекции//Генетические ресурсы культурных растений в XXI веке: состояние, проблемы, перспективы: Тезисы докладов II Вавиловской Междунар. конф. СПб., 26-30 ноября 2007 г. - СПб.: ВИР, 2007. -С. 256-257.
3. Исачкова О.А. Особенности вегетационного периода голозерного овса в условиях Западносибирского региона // Аграрные проблемы Горного Алтая: Сб. научных трудов. Вып. 3. Горно-Алтайск. ГНУ ГАНИИСХ СО Россельхозакадемии. 2011. -С. 63-68.
4. Курятникова Н.А., Кирасиров З.А. Особенности роста и развития овса голозерного в зависимости от приемов возделывания //Достижения науки и техники АПК - 2009. - № 5. - С.21-23.
5. Методические указания по изучению мировой коллекции ячменя и овса. - Л., 1981. 30 с.
6. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1985.
7. Международный классификатор СЭВ рода Avena Ь. - Л., 1984.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М., 1985.
9. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. - Новосибирск, 2004. -162 с.
VEGETATIVE PERIOD OF NAKED OAT VARIETIES IN NORTHERN FOREST-STEPPE OF KEMEROVO REGION
O.A. Isachkova, B.L. Ganichev
Summary. The results of study vegetative period 230 naked oat varieties of the VIR global collection and own breeding the cultivars are presented, carried out 2008-2011. The dependence of vegetative period duration from weather conditions of year and interphasing periods of duration. It war determined that sufficient with moisture become prolonged both interphasing period seedlings-heading, heading-ripening and vegetative period of naked oat on the whole. In the greater degree the duration of vegetative period defines of interfasing period heading-ripening (r = -0,07...-0,45). This is especially true in dry years. Shores the differences in the passage of the vegetative and reproductive phases of organogenesis in cultivars different groops of ripeness. A correlation was established between the cropping power of naked oat varieties and the duration of the interphase period in dry conditions with cultivars of medium and late maturity groups, with adequate moisture for cultivars of very late maturity group. The optimum parameters of the interphasing periods seedlings-heading (36-40 days) and heading-ripening (54-62 days) are established for training of high productivity naked oat.
Key words: oat, naked, vegetative period, interphase period, claster of ripeness, yield.
