CC BY
21
УДК 633.111.1
влияние условий выращивания
на формирование урожайности яровой мягкой
пшеницы
Н.З. ВАСИЛОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией (e-mail: [email protected])
Д.Ф. АСХАДУЛЛИН, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Д.Ф. АСХАДУЛЛИН, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Э.З. БАГАВИЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
М.Р. ТАЗУТДИНОВА, научный сотрудник И.И. ХУСАИНОВА, младший научный сотрудник Г.Р. НАСИХОВА, младший научный сотрудник Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Оренбургский тракт, 48, Казань, 420059, Российская Федерация.
Резюме. Проведено многолетнее испытание (2001-2015 гг.) семи сортов яровой мягкой пшеницы, районированных в Республике Татарстан в разные годы. Целью исследований было определение влияние ГТК в период май - июнь на реализацию потенциала и особенности формирования продуктивности яровой мягкой пшеницы в Татарстане. Установлена значительная дифференциация коэффициента вариации урожайности. У сорта МиС при сборе зерна от 1,3 до 4,6 т/га она достигает 32%, схожая тенденция прослеживается и по другим образцам. Средняя урожайность испытуемого материала составляет лишь 65-77% от максимального в опыте, а минимального к максимальному - 28-44%. Во многом эти колебания объясняются погодными флуктуациями, так как режимы питания растений и агротехнические условия при испытании сортов были достаточно стабильны в виду применения устоявшихся традиционных технологий. Большую роль в формировании урожая в условиях Татарстана, играет водно-температурный режим в период май - июнь, на который выпадает прохождение фаз кущение - начало колошения, коэффициент корреляции составляет 0,69 ± 0,08. Если рассматривать эту зависимость для конкретного сорта, то она варьировала от средней (r=0,57) у сорта Памяти Азиева, до сильной (r=0,76) у сорта Тулайков-ская 10. Колебание урожайности у сорта яровой мягкой пшеницы Тулайковская 10 имело практически синхронный вид с изменением ГТК за период май - июнь, что может быть использовано при моделировании таких условий и прогнозировании урожайности. В производственных условиях сохранение влаги в почве в период май - июнь - должно стать одним из основных направлений повышения урожайности яровой мягкой пшеницы в Республике Татарстан.
Ключевые слова: яровая пшеница, гидротермический коэффициент, урожайность, сорт, количественные признаки.
Для цитирования: Влияние условий выращивания на формирование урожайности яровой мягкой пшеницы/Н.З. Васило-ва, Д.Ф. Асхадуллин, Д.Ф. Асхадуллин, Э.З. Багавиева, М.Р. Тазутдинова, И.И. Хусаинова, Г.Р. Насихова // Достижения науки и техники АПК. 2015. Т. 29. №11. С.
В зерновом балансе Республики Татарстан (РТ) приоритетное место занимает ценнейшая продовольственная культура - пшеница мягкая яровая, высококачественное зерно которой находит самое широкое применение. По данным Федеральной службы государственной статистики за период с 1995 г. по 2009 г. посевные площади яровой пшеницы в Республике Татарстан варьировали от 495,1 тыс. га (2000 г.) до 690,7 тыс. га (1998 г.). В 2013 г. эта культура занимала в регионе 11,5% пашни - 500 тыс. га, что составляет около 33% зернового клина [1]. В 2014 г. площадь ее посевов сохранилась практически на таком же уровне - 495,5 тыс. га
Реализация потенциала урожайности яровой мягкой пшеницы, как в Республике Татарстан, так и во всем Поволжье, в производственных условиях, как правило, не превышает 50-60%, что зависит как от биологических особенностей сорта и факторов среды, регулируемых человеком (технологии), так и от почвенно-климатических особенностей региона [2, 3]. Основной фактор, лимитирующий урожайность в республике - низкая влагообеспеченность(особенно в критические периоды развития растений) [4, 5].
Цель исследований - выявить влияние ГТК в мае-июне на реализацию потенциала и особенности формирования продуктивности яровой мягкой пшеницы в Татарстане для создания сортов наименее чувствительных к изменению условий в этот период.
Условия, материалы и методы. Опыты закладывали в 2001-2015 гг. на полях селекционного севооборота Татарского НИИСХ, расположенного в Предкамской зоне РТ. Почва - серая-лесная, хорошо окультуренная, типичная для зоны, средне гумусированная, реакция почвенного раствора близкая к нейтральной, содержание подвижных форм фосфора - высокое, калия - повышенное (по Кирсанову в модификации ЦИНАО, ГОСТ 26207-91). Объектом исследования служили 7 сортов
Рис. 1. Гидротермический коэффициент (ГТК) за период май - июнь и урожайность сортов яровой мягкой пшеницы: —■--
урожайность, т/га; —♦--ГТК.
рис. 2. Гидротермический коэффициент за период май - июнь и урожайность сорта яровой мягкой пшеницы Тулайковская 10: —■— урожайность, т/га; —♦--ГТК.
мягкой яровой пшеницы: Памяти Азиева, Амир, Омская 33, Казанская Юбилейная, Тулайковская 10, Люба, МиС, районированных в Татарстане в разные годы и различающихся по потенциалу продуктивности. Посев проводили селекционными сеялками в четырехкратной повторности, площадь делянки 20-25 м2, размещение вариантов каждого повторения систематическое в шахматном порядке. До 2004 г. использовали данные метеостанции Казань-Опорная (14 км от опытных участков), а с 2004 г. - метеостанции ТатНИИСХ, находящейся в непосредственной близости к опытным участкам. Метеоусловия вегетационного периода в годы исследований отличались неустойчивостью. В первую пятилетку они были близки к среднемноголетней норме, что способствовало формированию высокой урожайности - в среднем 3,94 т/га. В следующие 5 лет наблюдали ухудшение режима влагообеспеченности и сильную вариацию сбора зерна испытуемых сортов по годам, при этом его средняя величина снижалась на 31% (2,73 т/га). Третья пятилетка отличалась умеренным увлажнением в начале мая и повышенной влагообеспеченностью в конце июня - начале июля, в отдельные годы в этот период осадков выпадало в 2 раза больше нормы, что привело к увеличению натуры зерна, средняя урожайность за этот период составила 3,06 т/га.
Посев в основном осуществляли в первой декаде мая, только в 2007 и 2015 гг. его проводили во второй декаде мая, а в 2008 и 2010 гг. - в III декаде апреля. Норма высева 5,5 млн шт. всхожих семян/га. Основная и предпосевная обработка почвы традиционная для зоны. Статистическую обработку результатов исследований проводили по методическому руководству Б.А. Доспехова [6].
результаты и обсуждение. Анализ показал, что большее влияние на уровень урожайности оказывает гидротермический режим в мае - июне, в это время у
пшеницы закладываются генеративные органы, проходят фазы всходы - колошение. Связь между этими показателями отсутствовала только в 2009 г., что мы объясняем оптимизацией водно-температурного режима в начале июля. Это привело к удлинению периода формирования вегетативной массы и, как следствие, к увеличению оттока пластических веществ к зерну. В результате масса 1000 зерен составила 40,8 г, при средней величине этого показателя - 35,4 г. Дальнейшее изучение взаимосвязи так же подтверждает ее наличие (рис. 1) с коэффициентом корреляции равным 0,69 ± 0,08. При этом корреляция урожайности с водно-термическими условиями июля недостоверна. Если рассматривать влияние гидротермических условий периода май - июнь на конкретный сорт, то зависимость варьировала от средней (г=0,57) у сорта Памяти Азиева до сильной (г=0,76) у Тулайковская 10. Тренд изменения урожайности Тулайковской 10 имел практически синхронный вид с колебаниями водно-температурного режима мая-июня (рис. 2.), исследования, проведенные в Самарском НИИСХ, показали отзывчивость этого сорта (имеющего транслокацию от пырея промежуточного) на изменение условий выращивания [7]. Меньшее влияние изучвемого фактора на сбор зерна сорта Памяти Азиева объясняется тем, что он относится к среднеранней группе спелости, тогда как все остальные к среднеспелой, поэтому прохождение фазы всходы-колошение у него проходит в более короткие сроки.
Значимого влияния на даты наступления колошения не оказывали ни водно-температурный режим мая-июня, ни срок посева, колебания по годам составляли не более 10 дн.
Урожайность сортов при изменении условий выращивания варьировала от Су=25% у сорта Памяти Азиева до Су=32% у МиС (табл. 1). Полученные результаты косвенно указывают на высокую экологическую устойчивость сорта
Таблица 1. характеристика сортов пшеницы мягкой яровой, 2001-2014 гг.
Сорт Урожайность Количество продуктивных побегов Масса 1000 зерен Количество зерен в колосе
х ± Sx, т/га Cv,% х ± Sx, шт ,/мЛ Cv,% х ± Sx, г I Cv,% х ± Sx, шт.\ Cv,%
Памяти Азиева 3,10±0,21 25 438±22 19 35,0±1,1 12 26,2±0,8 12
Амир Омская 33 3,34±0,28 3,48±0,27 31 29 417±20 427±15 18 13 30,7±1,2 37,5±1,4 14 14 32,5±1,6 27,3±1,1 18 15
Казанская Юбилейная 3,35±0,25 28 401±22 20 38,4±1,2 12 25,8±1,2 18
Тулайковская 10 Люба 3,31±0,24 3,07±0,25 27 30 417±19 412±20 17 18 33,6±0,7 35,4±1,1 7 12 28,4±1,3 27,5±1,0 18 14
МиС 3,24±0,28 32 412±18 17 37,0±2,1 21 28,0±1,4 19
х - среднее значение признака, Sх - стандартная ошибка, ^ - коэффициент вариации
Таблица 2. коэффициенты фенотипической корреляции с урожайностью, 2001-2014 гг.
Сорт Количество продуктивных побегов на единице площади Озерненность колоса Масса зерновки Масса зерна с колоса
Памяти Азиева 0,26 0,46 0,62 0,70
Амир 0,22 0,31 0,66 0,62
Омская 33 0,22 0,60 0,45 0,78
Казанская Юбилейная 0,35 0,43 0,70 0,76
Тулайковская 10 0,53 0,54 0,42 0,59
Люба 0,18 0,80 0,55 0,86
МиС 0,08 0,52 0,59 0,70
Памяти Азиева. Изменчивость количественных признаков, определяющих продуктивность, проявлялась в меньшей степени. Наименьшей модификационной изменчивостью характеризовалась масса зерновки - ^=7-14%, за исключением сорта МиС (СУ=21%), у которого она сильно снижалась в неблагоприятные по условиям увлажнения годы. Количество продуктивных побегов и зерен в колосе изменялось в средней степени (^=12-20%).
Корреляционный анализ вклада количественных признаков в урожайность яровой пшеницы (табл. 2) подтверждает, что наибольшая его доля приходится на массу зерновки и озерненность колоса, составляющая продуктивной кустистости значительно ниже. Это объясняется спецификой формирования урожайности культуры в регионе, которое происходит благодаря однопобеговым растениям и во многом определяется продуктивностью колоса, на что указывают и более ранние исследования [8, 9].
выводы. В условиях Татарстана водно-температурный режим мая - июня оказывает большое влияние на урожайность яровой мягкой пшеницы (г=0,69). В таких условиях в тактике отбора продуктивных генотипов в селекционной работе и подбора сортов для производственных посевов следует уделять большее внимание высоконатурным образцам и сортам с высокой массой зерен. Колебание урожайности сорта Тулайковская 10 имеет практически синхронный вид с изменением ГТК за период май - июнь (г=0,76), что может быть использовано при прогнозировании.
На основании полученных результатов в качестве одного из направлений повышения урожайности яровой пшеницы среднеспелой группы в производственных условиях в Республике Татарстан можно рекомендовать принятие мер для максимально возможного сохранения влаги в почве до периода май - июнь.
Литература.
1. Яровая пшеница в Республике Татарстан: науч.-практ. рекомендации/М.Ш. Тагиров, Н.З. Василова, Д.Ф. Асхадуллин, Д.Ф. Асхадуллин, Э.З. Багавиева. Казань: Центр инновационных технологий, 2014. 72 с.
2. Неттевич Э.Д. Избранные труды. Селекция и семеноводство яровых зерновых культур. Немчиновка, НИИСХ ЦРНЗ: [б.и.], 2008. 348с.
3. Чичкин А.П. Система удобрений и воспроизводство плодородия обыкновенных черноземов Заволжья. М.: РАСХН: [б. и.], 2001. 257 с.
4. Хадеев Т.Г. Агроэкологическое обоснование приемов регулирования продуктивности и фитосанитарного состояния посевов пшеницы в лесостепи Поволжья: автореф. дис.... доктора с.-х. наук. Кинель, 2011. 12 с.
5. Зависимость урожайности яровой пшеницы от гидротермических условий вегетационного периода в Предкамской зоне среднего Поволжья / И.М. Сержанов, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.И. Майоров, С.В. Петров, Ф.Ф. Галлиев // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2013. Т. 8 № 4 (30). С. 138-142.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 240 с.
7. Шаболкина Е.Н., Чичкин А.П. Продуктивность и качество перспективных сортов яровой пшеницы в степном Заволжье // Зерновое хозяйство России. №1 (7). 2010. С.7-13.
8. Багавиева Э.З. Селекционная ценность сортов и гибридов яровой мягкой пшеницы в условиях Среднего Поволжья: автореф. дис.... канд. с.-х. наук Пенза, 2011. 22 с.
9. Василова Н. З. Адаптивный потенциал продуктивности и качества зерна яровой мягкой пшеницы в Республике Татарстан: автореф. дис.... канд. с.-х. наук. Пенза, 2003. 21 с.
influence of growth conditions on formation of spring wheat productivity
N.Z. Vasilova, D.F. Askhadullin, D.F. Askhadullin, E.Z. Bagavieva, M.R. Tazutdinova, I.I. Khusainova, G.R. Nasihova
Tatar Research Institute of Agriculture, Orenburgsky trakt 48, Kazan, 420059, Russian Federation
Summary. The long-term investigation (2001-2015) of seven varieties of spring soft wheat, released in the Republic of Tatarstan in different years, was carried out. The aim of the experiment was to determine the influence of hydrothermic factor during May and June on the realization of the potential of spring soft wheat and peculiarities of the formation of its productivity in Tatarstan. It was established the significant differentiation of the variation coefficient of yield. In the MiS variety it reaches 32% with the grain yield from 1.3 to 4.6 t/ha. The similar tendency is also outlined for other samples; the average productivity of tested material is 65-77% only from the maximal one in the experiment; and the ratio of the minimal yield to the maximal one is 28-44%. These fluctuations are mainly explained by weather changes, as the plant nutrition and agronomic conditions remained fairly stable due to the use of the traditional technologies. The water-temperature regime in May-June, at the phases tillering-the beginning of the earing plays an important role in the formation of the yield under conditions of Tatrstan; the correlation coefficient is 0.69 ± 0.08. For the specific varieties this dependence varied from medium one (r = 0.57) in the Pamyati Azieva variety to strong one (r = 0.76) in Tulajkovskaya 10. The changes in the productivity of this variety are almost synchronized with the changes in the hydrothermic factor for the period of May-June, which can be used for modeling such conditions and forecasting the productivity. Under the production conditions the keeping of moisture in the soil during May and June should become the main direction of an increase in the productivity of spring soft wheat in the Republic of Tatarstan.
Keywords: spring wheat, hydrothermic factor, yield, variety, quality characteristics.
Author Details: N.Z. Vasilova, Cand. Sc. (Agr.), head of laboratory (e-mail: [email protected]); D.F. Askhadullin, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; D.F. Askhadullin, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; E.Z. Bagavieva, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; M.R. Tazutdinova, research fellow; I.I. Khusainova, junior research fellow; G.R. Nasihova, junior research fellow. For citation: Vasilova N.Z., Askhadullin D.F., Askhadullin D.F., Bagavieva E.Z., Tazutdinova M.R., Khusainova I.I., Nasihova G.R. Influence of Growth Conditions on Formation of Spring Wheat Productivity. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2015. Vol. 29. No. 11. Pp. 41-43 (In Russ.).
