CC BY
55
155М 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.1 (150), 2012
Л.В. Омельянюк,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
А.М. Асанов,
кандидат сельскохозяйственных наук
А.Х. Танакулов,
аспирант
ГНУ Сибирский НИИСХ Россельхозакадемии
Россия, 644012, Омск, пр. Королёва, д. 26 т./факс.: 77-68-87, E-mail: [email protected]
ВЛИЯНИЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПЕРИОДА ВЕГЕТАЦИИ НА УРОЖАЙНОСТЬ СКОРОСПЕЛЫХ СОРТОВ СОИ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Ключевые слова: соя, вегетационный период, урожайность семян, температура воздуха, сумма осадков, ГТК
УДК 633.34:551.5:63:631.559 (571.13)
Введение. Соя является одной из ведущих сельскохозяйственных культур мира. За полвека кропотливой работы в ГНУ СибНИИСХ традиционными методами селекции создан уникальный генофонд скороспелых сортов сои, которая не является генетически модифицированной. Включены в Государственный реестр селекционных достижений РФ, допущенных к использованию по Западно-Сибирскому региону, сорта сои: Омская 4 (1993), Алтом (1998), СибНИИСХоз 6 (2000), Дина (2003), Эльдорадо (2010). Получены патенты на сорта СибНИИСХоз 6, Дина, Эльдорадо [1]. Во многом благодаря этим сортам и разработанной технологии их выращивания, площадь посева сои в Омской области увеличилась с 20 га в 2004 г. до 4182 га в 2011 г. [2]. Но зона лесостепи Западной Сибири до сих пор является нереализованным резервом в решении как
проблемы производства растительного белка и масла, так и улучшения плодородия почв в регионе.
Для получения высоких и устойчивых урожаев сои необходимо учитывать ее биологические особенности и с помощью применения комплекса агротехнических мероприятий создавать оптимальные условия для реализации потенциала продуктивности сортов. В задачу исследований входило на основе пятилетних данных конкурсного сортоиспытания проанализировать влияние гидротермического обеспечения вегетационного периода на продолжительность развития и продуктивность скороспелых сортообраз-цов сои.
Материал и методы. Исследования проводили в 2007-2011 гг. на полях третьего селекционного севооборота ГНУ СибНИИСХ. Предшественник - озимая рожь на зерно. Основная обработка почвы - отвальная зябь. Весной проводилось боронование в два следа. Предпосевная культивация проводилась одновременно с внесением почвенного гербицида трефлан (2,5 л/га д.в.). Непосредственно перед посевом внесена стартовая доза азотного удобрения (аммиачная селитра - 100 кг/га). Площадь делянок 15 м2, повторность 4-кратная. Посев сеялкой ССФК 7-рядковым способом, норма высева
0,8 млн. всхожих семян на гектар. Срок посева - оптимальный для местных условий (конец 2 декады мая). Время появления полных всходов - начало первой декады июня. Уборка комбайном Хеге-125 в фазе полной спелости. Урожайные данные приведены к 100 % чистоте и влажности 14 %. Дата наступления первых осенних заморозков фиксировалась автором непосредственно на опытном поле.
В анализ включены результаты изучения в КСИ 6 сортов, внесенных в Реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Западно-Сибирском регионе; сортов Золотистая и Сибирячка, находящихся на государственном сортоиспытании и 6 перспективных линий се-
лекции ГНУ СибНИИСХ. Стандарт -СибНИИК 315. Статистическая обработка полученных данных - по методике Б.А. Доспехова [3]. Графики криволинейной зависимости в виде полиномиальной линии тренда второй степени построены в программе Microsoft Excel. Критерий криволинейности рассчитан по формуле из методики Г.Н. Зайцева: п2 - r2 > 0,1, где П - корреляционное отношение, r - коэффициент корреляции [4].
Годы проведения опытов различались как по количеству выпавших осадков и сумме температур, так и по характеру их распределения в течение вегетационного периода (рис. 1) [5]. Это позволило более полно проанализировать требования скороспелой сои к условиям выращивания. В целом для 2007, 2009 гг. характерно количество осадков, значительно превосходящее среднемноголетние показатели, 2008 и 2011 гг. - были умеренно увлажненными, 2010 г. отличался наименьшей суммой осадков.
2007г. 2008 г. 2009г. 2010г. 2011г.
ММ ЕШШмаЙ I_____! ИЮНЬ ШШЭиЮЛЬ ПТШТТШИ ЗБГуСТ сентябрь
°С тв—май —*—июнь —о—июль —■— август - - сентябрь
Рисунок 1 - Сумма осадков и среднесуточная температура воздуха в мае-сентябре 2007-2011 гг.
(ОГМС, г. Омск)
Результаты и обсуждение. Результаты исследований показывают, что продолжительность вегетации сои имела очень высокую положительную корреляционную связь с величиной гидротермического коэффициента (ГТК) этого периода -г = 0,95. В очень влажном 2009 г. (ГТК 2,24) вегетационный период сои был наи-
более продолжительным - 120 суток, а самым коротким - в условиях засухи 2010 г. (ГТК 0,53) - 98 суток, т.е., согласно Международному классификатору СЭВ [6], продолжительность периода всходы-созревание варьировала от среднего значения до короткого.
По данным дисперсионного анализа, уровень урожайности сои определялся как условиями произрастания, так и генотипическими особенностями изучаемых сортообразцов. Но доля влияния фактора «Г од» была значительно выше, чем у фактора «Сорт», - соответственно 68 и 24 %.
Наиболее благоприятные абиотические условия для сои сложились в 2007 и в 2011 гг. - индекс среды соответственно +0,24 и +0,35 (табл. 1). Максимальную урожайность семян сформировал сорт Алтом в 2011 г. - 3,44 т/га. В целом по опыту, сортообразцы сои проявили высокий потенциал продуктивности - в 2-3 раза выше урожайности сои, выращиваемой в производственных условиях.
Таблица 1
Урожайность семян, продолжительность и гидротермическое обеспечение вегетационного периода сои
Показатель | 2007 г. | 2008 г. | 2009 г. | 2010 г. | 2011 г.
Урожайность, т/га
- средняя 2,96 2,49 2,65 2,45 3,07
- максимальная сорт 3,13 Омская 4 3,06 Алтом 3,13 Л 42/06 2,78 Сиби- рячка 3,44 Алтом
- минимальная сорт 2,24 Сиб-НИИ-СХоз 6 2,24 Сиб- НИИ- СХоз 6 2,27 Сиб- НИИК 315 2,11 Сиб- НИИ- СХоз 6 2,65 Л 36/05
Вегетационный период
- индекс среды, т/га +0,24 -0,24 -0,08 -0,28 +0,35
- продолжительность, сутки 115 110 120 98 106
- сумма осадков, мм 336,0 176,0 412,0 92,0 183,6
- сумма положительных температур, оС 1 962,5 1 874,4 1 840,1 1 745,0 1 801,9
- среднесуточная температура воздуха, оС 17,1 17,0 15,3 17,8 17,0
- ГТК 1,71 0,94 2,24 0,53 1,02
Первые осенние заморозки ниже 0 оС
Дата | 22.09 | 16.09 [ 18.09 | 11.09 | 18.10
Выявлена прямолинейная отрицательная корреляционная связь урожайности с продолжительностью периода посев-всходы - г=-0,55 и криволинейное отношение с продолжительностью вегетационного периода - п=0,52. Расчеты
показали, что сое в условиях южной лесостепи Западной Сибири для формирования максимальной урожайности более 2,8 т/га необходимо от 108 до 112 суток. При этом лимитирующим фактором среды могут стать первые осенние заморозки - связь урожайности с количеством дней от первого сентября до даты наступления первых заморозков прямолинейная и очень высокая г=0,85. Например, несмотря на положительные среднесуточные температуры воздуха в сентябре 2009 г., единственные за месяц заморозки (с 17 на 18 сентября) с температурой -1 оС, заставшие сою в зеленом состоянии в фазе плоских бобов, произвели эффект десикации. Гибель основной массы листьев сои остановила процессы фотосинтеза, и налив семян прекратился. В результате чего семена в бобах на средних ярусах растений оказались необычно плоскими, а в верхних бобах -погибли или были очень мелкими. Во время созревания сои в 2007 и 2011 гг. заморозков не зафиксировано - теплая погода в сентябре была очень благоприятна для формирования высокого урожая полновесных семян.
На основе анализа точечных графиков парных связей, расчетов коэффициентов корреляции и криволинейных зависимостей можно сделать вывод о том, что связь урожайности с условиями гидротермического обеспечения мая - сентября имеет в основном криволинейную направленность разной силы в зависимости от анализируемого периода времени (табл. 2), то есть соя проявляет специфическую реакцию на погодные условия в разные фазы развития растений.
Мнения многих исследователей в отношении критического периода в расходовании воды растениями сои в основном совпадают. Наблюдаются два максимума водопотребле-ния: первый - от всходов до ветвления, когда на образование сухого вещества расходуется
воды в 2-3 раза больше, чем в последующем; второй - в период формирования и развития репродуктивных органов, когда транспирационный коэффициент самый высокий за вегетацию [7].
Таблица 2
Корреляционная связь, корреляционное отношение урожайности с суммой осадков и среднесуточной температурой воздуха
Показатель Анализируемый период времени
2-3 декада мая июнь июль август 1 сентября - созревание всходы- созрева- ние
Сумма осадков за период, мм
г 0,01 0,43 0,38 0,27 -0,46 0,31
П 0,44* 0,50 0,82* 0,94* 0,50 0,69*
Среднесуточная температура воздуха за период, оС
г 0,10 -0,03 -0,18 -0,73 0,72 -0,09
П 0,87* 0,92* 0,59* 0,79 0,88* 0,63*
ГТК за период
г -0,16 0,42 0,37 0,30 -0,61 0,29
П 0,96* 0,53 0,90* 0,95* 0,64 0,73*
*корреляционная зависимость криволинейная, т.к. критерий криволинейности превышает 0,1
В нашем опыте количество осадков в июне и сентябре оказывало разнонаправленное влияние на урожайность сои: в период ветвления (июнь) - положительное г = 0,43, а во время созревания (сентябрь) - отрицательное г = - 0,46. Среднесуточная температура воздуха наиболее сильное влияние на уровень урожайности оказывала в августе - отрицательное г = -0,73 и в сентябре - положительное г = 0,72.
На основе графиков криволинейной зависимости установлено, что оптимальная для сои месячная сумма осадков за период июнь-август находится в пределах от 60 до 100 мм, в мае требуется около 25 мм, а в сентябре -благоприятным для этой культуры является отсутствие дождей вообще. Положительно влияют на формирование репродуктивных органов температуры воздуха в июле в пределах 19-20 оС. Как снижение, так и повышение этого показателя отрицательно сказывается на продуктивности растений сои, так же как и среднесуточная температура в августе выше 18 оС и температурный режим ниже 13 оС в первой половине сентября.
Гидротермический коэффициент характеризует взаимосвязь уровня увлажнения и теплового обеспечения анализируемого временного периода. Данные таблицы 2 и рисунок 2, показывают, что соя наиболее толерантна к величине ГТК в начале и в конце своего развития (июнь, сентябрь) - корреляционная связь урожайности с ГТК прямая средней степени, но в июне положительная -г = 0,42, а в сентябре отрицательная -г = -0,61. В остальное время зависимость между анализируемыми признаками имеет ярко выраженную криволинейную направленность. В мае (период посева и появления всходов - п=0,96) оптимальным является ГТК на уровне 0,8-0,9; в июле-августе (во время цветения растений и формирования бобов - п = 0,90 - 0,95) сое требуется ГТК около 1,8.
ГТК за период
-----Полиномиальный (май) -Полиномиальный (июнь)
- - 'Полиномиальный (июль) ««««««Полиномиальный (август)
— - -Полиномиальный (сентябрь*)
* сентябрь - период 1 сентября - созревание
Рисунок 2 - Влияние ГТК в мае - сентябре на урожайность сои
Выводы. Таким образом, на основе пятилетнего изучения скороспелых сортообразцов сои, возделываемых в производстве, перспективных линий, находящихся в государственном сортоиспытании или являющихся
потенциальными претендентами для передачи на ГСИ, выявлено, что соя проявляет специфическую реакцию на абиотические условия в разные фазы развития растений.
Несмотря на то, что из-за особенностей климата южная лесостепь Западной Сибири является зоной риска для возделывания сои, эта культура за 108-112 суток способна сформировать более 2,8 тонн семян с гектара. Связь урожайности с условиями гидротермического обеспечения мая - сентября имеет в основном криволинейную направленность разной силы в зависимости от анализируемого периода времени. Соя сравнительно толерантна к величине ГТК в начале и в конце своего развития (июнь, сентябрь). Наибольшее влияние на степень реализации потенциала скороспелых сортов оказывают показатели гидротермического обеспечения в июле-августе - в период интенсивного формирования генеративных органов. При этом лимитирующим фактором среды может стать дата наступления первых осенних заморозков.
Список литературы
1. Сорта сельскохозяйственных культур селекции ГНУ СибНИИСХ / Отв. ред. Р.И. Рутц. - Омск, 2010. - 116 с.
2. Посевные площади сельскохозяйственных культур под урожай 2011 года: Стат. бюл. / Омскстат. - Омск, 2011. - 48 с.
3. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Агропром-издат, 1985. - 352 с.
4. Зайцев, Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике / Г.Н. Зайцев. -М.: Наука, 1990. - 295 с.
5. Метеорологический бюллетень. -Омск: Гидрологический центр, 2007. -2011.
6. Международный классификатор СЭВ рода GLYCINE WILLD. - Ленинград, 1990. - 48 с.
7. Соя на Дальнем Востоке / А.П. Ващенко, Н.В. Мудрик, П.П. Фисенко и др. - Владивосток: Дальнаука, 2010. - 435 с.
