CC BY
35
Бобренко Игорь Александрович, д-р с.-х. наук, проф., Омский ГАУ, [email protected]; Аксенова Юлия Владимировна, канд. биол. наук, доц., Омский ГАУ, [email protected].
Bobrenko Igor' Alexandrovich, Doc. of Agr. Sci., Prof., Omsk SAU, [email protected]; Akse-nova Yulia Vladimirovna, Cand. of Biol. Sci., Ass. Prof., Omsk SAU, [email protected].
УДК 631.526:632.9 DOI 10.48136/2222-0364_2021_3_25
Л.Т. МАЛЬЦЕВА, Е.А. ФИЛИППОВА, Н.Ю. БАННИКОВА, Н.В. КАТАЕВА
Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения РАН, Екатеринбург
ВЛИЯНИЕ ЗАСУХИ НА ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫЕ ПРИЗНАКИ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ
КУРГАНСКОЙ ОБЛАСТИ
Изучена реакция сортов яровой мягкой пшеницы на неоднозначность погодных условий, проявившаяся за годы исследований (2018-2020). На фоне острого дефицита осадков в период вегетации 2020 г. проведена оценка засухоустойчивости сортов. В стрессовых условиях (засуха) лесостепной зоны Зауралья выделены сорта различного происхождения и групп спелости с высокими показателями урожайности, массы 1000 зерен, натуры и выполненности зерна для использования их в практике и в селекционной работе. Исследования проведены в лаборатории селекции пшеницы Курганского НИИСХ - филиала ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН. В раннеспелой группе в условиях засухи 2020 г. увеличился вклад в урожайность высоты растений (г = 0,3), натуры зерна и массы 1000 зерен (г = 0,5; 0,3). По величине натуры зерна выделены сорта: Памяти Одинцовой, Саратовская 75, Любава 5, Оренбургская юбилейная, Кинельская 2010 (741-775 г/л). Среднеспелые сорта в условиях 2020 г. созревали быстрее на 4 дня, при этом снизили высоту соломины на 29,7 см. Сорта позднеспелой группы сформировали крупное и стекловидное зерно в сравнении с более скороспелыми сортами. Для селекционной работы выделены по скороспелости сорта: Фора, Новосибирская 15, Курганская 524, Челяба ранняя, Новосибирская 16, Мальцев-ская 110, Памяти Одинцовой; по урожайности и устойчивости к засухе: Новосибирская 18, Степная 259, Приморская 39, ЛД-25, Ульяновская 100, Экада 113, Экада 148, СПЧС-69, Л-3/04-21-11. Выявлены источники крупности зерна: Омская 36, Столыпинская 2, Буляк, Лидер 80, КВС Джестрим; стекловидно-сти: Новосибирская 41, Любава 5, Экада 113, Александрит, Омская 43. В условиях засухи сорта средне-ранней и среднеспелой групп спелости формировали урожай выше, чем более раннеспелые и позднеспелые сорта.
Ключевые слова: яровая мягкая пшеница, сорта, засуха, урожайность зерна, масса 1000 зерен, стекловидность, натура зерна, высота стебля, индекс засухоустойчивости.
Введение
В 2020 г. сильная засуха затронула регионы Урала и Сибири. Убытки аграриев оцениваются в миллиарды рублей [1]. Одним из направлений минимизации потерь от засухи в зонах рискованного земледелия является создание засухоустойчивых сортов [2]. Засухоустойчивость хлебных злаков (даже к одному типу засухи) имеет очень сложную природу. Подбор исходного материала на ранних этапах селекционного процесса в условиях жесткой засухи позволит получить сорта, с большей вероятностью имеющие повышенную засухоустойчивость [4]. Использование засухоустойчивых сортов необходимо дополнять агротехническими приемами: сроки посева, посев по пару, внесение микро- и макроэлементов, использование семян, выращенных в условиях дефицита влаги. Отмечается, что при наливе зерна в условиях засухи у сортов наблюда-
© Мальцева Л.Т., Филиппова Е.А., Банникова Н.Ю., Катаева Н.В., 2021
лась более высокая устойчивость к неблагоприятным факторам среды (на 14-20%), чем в генотипах, семена которых сформировались при оптимальном увлажнении [5]. Цель исследований - на фоне дефицита осадков выделить источники хозяйственно ценных признаков яровой мягкой пшеницы для создания засухоустойчивых сортов, востребованных в лесостепной зоне Зауралья.
Условия, материалы и методы исследований
Исследования проведены в лаборатории селекции пшеницы Курганского НИИСХ -филиала ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования по теме № 0532-2021-0008 «Создание конкурентоспособных, высокоурожайных сортов зерновых, зернобобовых, кормовых, плодово-ягодных культур и картофеля мирового уровня на основе перспективных генетических ресурсов, устойчивых к био- и абиотическим факторам».
Для создания пластичных сортов яровой пшеницы дана оценка генотипов различного эколого-географического происхождения (90 сортов) в лесостепной зоне Курганской области. Условия опытов - центральная зона (лесостепь), годовое количество осадков 366-425 мм, сумма положительных температур 2350-2380°С, ГТК 0,9-1,1. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный маломощный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в пахотном слое (0-20 см) - 4,26% (по Тюрину); рНН20 5,7; содержание подвижного Р2О5 (по Чирикову) - 118 мг/кг почвы, обменного К2О - 217 мг/кг почвы (по Масловой), нитратного азота N-NO3 - 14 мг/кг почвы.
Наблюдения и оценки в течение вегетации проведены согласно методике Госкомиссии, дисперсионный анализ по Б.А. Доспехову [6]. Площадь делянок 10 м2. Срок посева - общепринятый в области (II—III декады мая). Предшественник - пар. Посев проведен селекционной сеялкой ССФК-7, уборка - Сампо-130. Повторность 3-кратная. Норма высева из расчета 5 млн всхожих зерен на 1 га. В качестве исследуемого материала использована мировая коллекция пшениц Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР), сорта отечественных и зарубежных оригинаторов, сортообразцы, полученные по международным программам КАСИБ, СПЧС-СИММИТ. В опытах проведены учеты: урожайности, массы 1000 зерен (ГОСТ 10842-89), стекловидности (ГОСТ 10987-76), натуры зерна (ГОСТ 0840-64), оценки по наливу зерна визуально по 5-балльной системе, группы спелости по КДК (количество дней от всходов до колошения). Индекс засухоустойчивости рассчитан по формуле Фишера и Маурера (цит. по: [Янченко и др., 2004]): DSI = (1 - Y/Yp)/(1 - X/Xp), где DSI - индекс засухоустойчивости; Y - урожайность сорта в условиях стресса; Yp -урожайность сорта без стресса; X - средняя урожайность по всем сортам при стрессе; Xp - средняя урожайность по всем сортам без стресса.
Годы исследований (2018-2020) отличались неоднозначностью гидротермических показателей в различные периоды вегетации. Удовлетворительными для роста и развития яровой пшеницы были 2018 и 2019 гг. Ограниченность осадков в целом за вегетацию (май - август) компенсировалась выпадением достаточного их количества в наиболее важный период развития растений «выход в трубку - колошение». ГТК за этот период составил соответственно 1,13 и 0,82. Фоном для оценки 90 сортов коллекционного питомника можно считать 2020 г., отличившийся низкой влагообеспеченностью. ГТК за период вегетации (май - август) составил 0,6. За летние месяцы (июнь - июль) осадков выпало 25,5 мм, (23,5% к среднемноголетнему значению), ГТК = 0,21 (табл. 1). Температура июля составила 22,7°С, что на 2,1° выше нормы. Погодные условия 2019 г. были удовлетворительными для роста и развития яровой пшеницы. Температурный режим за вегетационный период был в пределах нормы 17,9°С (+1,4°С) при влагообес-
печенности 85,2% к норме, ГТК = 0,82. В летние месяцы (июнь - июль) осадки составили 75,5% и 70,7% к норме, ГТК = 0,68.
Анализ и обсуждение результатов Важнейшей задачей в селекции на устойчивость к экстремальным условиям является наличие в исходном материале сортов, формирующих стабильную урожайность в засушливые годы. Контрастность погодных условий позволила на фоне дефицита осадков в период вегетации 2020 г. и достаточной влагообеспеченности 2018 и 2019 гг. провести оценку засухоустойчивости сортов, выделить сорта с более стабильными показателями урожайности, массы 1000 зерен, стекловидности, натуры и выполненности зерна.
Таблица 1
Гидротермические показатели периода вегетации, 2018-2020 гг. (Курган, АГМП с. Садовое)
Месяц Температура воздуха, °С Осадки, мм Обеспеченность, %
ср. мн. 2018 2019 2020 ср. мн. 2018 2019 2020 2018 2019 2020
Май 12,7 9,8 14,1 16,2 35,6 45,0 17,7 46,0 126,4 49,7 129
Июнь 17,5 15,8 16,9 16,0 49,9 32,2 37,7 12,7 64,5 75,5 25,4
Июль 19,6 20,8 21,1 22,7 59,0 42,8 41,7 12,8 72,5 70,7 21,7
Август 16,4 16,9 17,3 19,3 52,8 92,1 76,6 68,5 174,4 145 130
Май - август 16,5 15,8 17,9 18,5 197 212 174 140 109,4 85,2 69,6
ГТК май - август 0,97 1,13 0,82 0,60
ГТК июнь - июль 0,97 0,67 0,68 0,21
У сортов с различной длиной вегетации (от раннеспелых до позднеспелых) одноименные фазы развития могут проходить в различных погодных условиях. В 2020 г. стрессовые условия для формирования урожайности сложились у сортов всех групп спелости, что подтверждают отрицательные индексы условий среды - от -5,2 до -8,5.
В раннеспелой и среднеранней группах изучалось 29 сортов (табл. 2). При урожайности стандарта 20,6 ц/га (Омская 36) в раннеспелой группе в засуху 2020 г. выделены сорта: Памяти Одинцовой и Челяба ранняя (18,6; 18,8 ц/га); в среднеранней группе - Новосибирская 18, Саратовская 75 (21,2 ц/га). В среднем за 3 года (2018-2020) выделены 6 сортов: Экстра, Новосибирская 41, Лента 45, Тюменская юбилейная, Столыпинская 2, Саратовская 75 с превышением над стандартом 0,8-2,5 ц/га.
В 2020 г. в раннеспелой и среднеранней группах урожайность по сравнению с 2019 г. снизилась на 10,4 ц/га (38,4%). Снижение обусловлено сухой и жаркой погодой, которая установилась в третьей декаде мая и начале июня, низкой влагообеспеченно-стью до конца июня. Раннеспелые сорта в этот период проходят критическую фазу -выход в трубку (формирование генеративных органов). Негативное влияние погодного фактора отразилось на уровне урожайности. Главное качество засухоустойчивого сорта для практики заключается в способности в условиях засухи меньше снижать урожайность, чем неустойчивые сорта, - «засухоурожайность» [7].
Сравнительный анализ урожайности в благоприятных условиях 2019 г. и засушливых 2020 г. позволил рассчитать уровень снижения урожайности сортов в стрессовых условиях. Высокая урожайность и засухоустойчивость очень редко сочетаются в одном генотипе [8]. Поэтому выделение таких сортов и включение их в селекционную работу - важная задача для селекции. Дополнительно рассчитали индекс засухоустойчивости (DSI) [9].
Таблица 2
Урожайность сортов раннеспелой и среднеранней групп, 2018-2020 гг.
Сорт Урожайность, ц/га ±* 2020/ 2019 г. Индекс DSI Масса 1000 зерен, г Натура, г/л Стек-ловид- ность %
2018 2019 2020 X
Раннеспелая группа
Новосибирская 41 39,9 29,4 17,1 28,8 -12,3 0,33 27,0 735,0 46,5
Экстра 35,1 31,4 15,0 27,2 -16,4 0,92 29,5 689,0 45,5
Памяти Одинцовой - 31,7 18,6 25,1 -13,1 0,35 30,1 757,0 56,5
Новосибирская 16 29,0 27,1 17,2 24,4 -9,9 1,06 31,8 696,0 46,0
Мальцевская 110 27,5 27,1 17,8 24,1 -9,3 0,97 32,0 682,0 33,0
Уральская кукушка 26,8 24,7 20,1 23,9 -4,6 1,65 31,9 686,0 35,0
Боевчанка 26,2 26,8 16,2 23,1 -10,6 0,86 29,8 741,0 48,0
Фора 27,5 24,3 17,5 23,1 -6,8 0,80 32,7 728,0 42,0
Любава 5 25,2 25,6 18,5 23,1 -7,1 1,0 26,5 717,0 55,0
Гренада - 25,0 18,1 21,6 -6,9 0,43 32,0 728,0 47,5
Челяба ранняя - 24,3 18,8 21,5 -5,5 0,66 32,5 723,0 50,5
Среднее 27,0 17,6 -9,3 0,82 30,5 716,5 46,0
Индекс среды Ц 5,1 -5,2
Среднеранняя группа
Омская 36, ст. 27,9 30,3 20,6 26,3 -9,7 0,50 36,5 730,0 43,0
Саратовская 75 31,3 30,7 21,2 27,7 -9,5 0,48 30,5 773,0 46,0
Лента 45 29,3 34,0 19,3 27,5 -14,7 0,67 30,0 728,0 46,0
Тюменская юбилейная 33,6 28,1 19,5 27,1 -8,6 0,48 31,5 702,0 50,0
Столыпинская 2 32,1 29,6 19,0 26,9 -10,6 0,56 35,5 722,0 52,0
Новосибирская 18 28,5 29,4 21,2 26,4 -8,2 0,44 29,8 723,0 52,0
Лютеция 33,4 28,0 17,5 26,3 -10,5 0,59 29,5 720,5 47,5
Обская 2 28,1 29,5 19,3 25,6 -10,2 0,55 35,5 697,0 42,5
Атланта 30,0 29,9 16,9 25,6 -13,0 0,69 31,5 736,5 47,0
Тюменочка 29,9 28,1 17,4 25,1 -10,4 0,59 30,5 685,0 40,0
Оренбургская юбилейная 29,6 25,6 19,3 24,8 -6,3 0,39 34,8 756,0 44,5
Рикс 29,2 28,1 16,8 24,7 -11,3 0,62 32,3 729,0 46,5
Исеть 45 28,4 26,5 18,3 24,4 -8,2 0,48 27,0 716,0 48,5
Памяти Леонтьева 25,2 29,2 18,2 24,2 -11,0 0,59 31,0 711,0 48,5
Екатерина 31,7 24,1 15,9 23,9 -8,2 0,53 30,5 706,0 48,5
Оренбургская 23 25,6 27,0 18,4 23,7 -8,6 0,50 30,0 727,0 49,0
Кинельская 2010 21,4 29,6 18,4 23,1 -11,2 0,59 31,5 749,5 47,5
Тарская 12 21,6 28,2 16,3 22,0 -11,9 0,66 25,5 651,0 49,5
Среднее 28,7 28,7 18,5 25,3 -10,1 0,55 31,3 720,1 47,1
Индекс среды I] 3,4 3,5 -6,2
НСР05 3,0 3,5 3,8
*Снижение урожайности в 2020 г. по отношению к 2019 г.
Сорта по уровню снижения урожайности в засуху условно разделили на 3 группы. В первую группу вошли сорта, снизившие урожайность на величину от 4 до 7 ц/га: Фора, Челяба ранняя, Уральская кукушка, Гренада, Оренбургская юбилейная, Любава 5. У этих сортов наименьшее снижение урожайности, но и уровень урожайности невысокий. Как правило, более устойчивые формы чаще всего обладают пониженной продуктивностью, что объясняется пониженным уровнем метаболизма у них. Найдена обратная зависимость между степенью устойчивости организма и интенсивностью обмена веществ [10].
Большая часть сортов отнесена ко второй группе (снижение урожайности на 8-11 ц/га). Из них в селекционном плане наиболее интересны сорта: Омская 36, Новосибирская 18,
Тюменская юбилейная, Саратовская 75, показавшие в среднем за три года более высокую продуктивность по сравнению с другими (26,3-27,7 ц/га) при индексе засухоустойчивости DSI от 0,39-0,5. К третьей группе отнесены сорта Памяти Одинцовой, Экстра, Новосибирская 41, Лента 45, Ирень, снизившие сбор зерна в засуху на 12-16 ц/га. Эти сорта не устойчивы к засухе, свой потенциал они реализуют в благоприятные по влагообеспеченности годы. Сорт Новосибирская 41 (СибНИИРС) по индексу DSI относится к засухоустойчивым, при этом превысил по урожайности в среднем за три года все сорта раннеспелой группы (28,8 ц/га).
Прослежена связь урожайности с показателями КДК, высоты растений и физических свойств зерна: массой 1000 зерен, натурой, стекловидностью у сортов различных групп спелости (табл. 3). Отрицательная связь между урожайностью и величиной КДК отмечена только в позднеспелой группе (r = -0,5). Снижение высоты растений в засуху отмечено у всех сортов в среднем на 22,8 см. В наибольшей степени, на 30 см и более, снизили анализируемый показатель сорта: Новосибирская 16, Экстра, Екатерина, Уральская кукушка, Тюменская юбилейная, Столыпинская 2, Памяти Леонтьева. Более высокорослыми оказались Омская 36, Новосибирская 41 (85, 90 см). Высота растений положительно коррелировала с урожайностью в условиях засухи у сортов раннеспелой и позднеспелой групп (r = 0,3). В среднеспелой группе такая зависимость не проявилась (r = 0,03).
Таблица 3
Коэффициенты корреляции урожайности с хозяйственно ценными показателями сортов по группам спелости, 2019, 2020 гг.
Показатель 2019 г. 2020 г.
Раннеспелая Среднеспелая Позднеспелая Раннеспелая Среднеспелая Позднеспелая
КДК, дн. 0,4 -0,3 -0,2 0,2 -0,2 -0,5
Высота, см -0,01 0,3 -0,4 0,3 0,03 0,3
Масса 1000 зерен, г 0,1 -0,04 0,2 0,3 0,001 0,1
Натура, г/л 0,1 0,3 -0,2 0,2 0,3 -0,2
Стекловидность, % -0,2 0,4 0,2 0,2 -0,1 0,01
Крупное зерно с массой 1000 зерен 35,5; 36,5 г сформировали сорта Столыпинская 2 (ОмГАУ) и Омская 36 (СибНИИСХ). Сорт Обская 2 (СибНИИРС) в среднем по крупности зерна был на этом же уровне (35,5 г), но в условиях летней засухи 2020 г. зерно сформировалось щуплым (визуальная оценка зерна 3 балла). Зерно сортов: Лента 45 (Курганский НИИСХ), Оренбургская 23, Саратовская 75 оценено в 5 баллов. Масса 1000 зерен и натура зерна, как косвенный показатель его выполненности, и в засушливых условиях играют не маловажную роль в формировании урожайности [11]. Наиболее ощутимо эта связь проявилась в раннеспелой группе. Коэффициенты корреляции в 2020 г. составили соответственно 0,25 и 0,48. С более высокой натурой зерна (741— 775 г/л) выделены сорта: Памяти Одинцовой (Челябинский НИИСХ), Саратовская 75 (НИИСХ Юго-Востока), Любава 5, Оренбургская юбилейная (Оренбургский НИИСХ), Кинельская 2010 (Поволжский НИИСС).
Стекловидность зерна всех скороспелых сортов соответствовала 3-му классу. Более высокие показатели у сортов Новосибирская 41 и Любава 5, соответственно 52 и 56,5%.
В среднеспелой группе выделены сорта, показавшие высокую урожайность как в среднем за три года (27,3-29,9 ц/га), так и в засуху 2020 г. (20,0-21,5 ц/га). К ним отне-
сены сорта: Геракл, Ульяновская 100 (Ульяновский НИИСХ), Ингала (НПК «Агроаль-янс»), Лютесценс 1300, Д-25 (НИИ Юго-Востока), Степная 259 (Актюбинская СХОС) (табл. 4). К числу засухоустойчивых по индексу DSI (0,46-0,51) отнесены сорта: Степная 259, Приморская 39 (ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока), ЛД-25, Ульяновская 100. К числу незасухоустойчивых (индекс DSI 0,70-0,92) отнесены сорта: Зауральская жемчужина, Зауральский янтарь (Кургансемена), Челяба 80, Сибирская 21, Приморская 40 с урожайностью 11,7-16,3 ц/га.
Таблица 4
Характеристика сортов среднеспелой группы, 2018-2020 гг.
Сорт Урожайность, ц/га ±* 2020/ 2019 г. Индекс DSI Масса 1000 зерен, г Натура, г/л Стекло- видность, %
2018 2019 2020 x ± к ст.
Геракл, стандарт 33,6 31,6 20,1 28,4 ст. -11,5 0,59 33,0 731,5 48,5
Ульяновская 100 37,2 31,0 21,5 29,9 +1,5 -9,5 0,51 34,5 738,0 44,5
Ингала 32,4 34,8 20,0 29,1 +0,7 -14,8 0,70 32,5 718,0 51,5
Ликамеро 38,2 28,1 18,5 28,3 -0,1 -9,6 0,56 32,0 693,0 41,5
Краснозерка 35,4 29,0 18,9 27,8 -0,6 -10,1 0,57 35,5 741,0 41,5
Лютесценс 1300 29,1 34,1 20,1 27,8 -0,6 -7,7 0,67 29,5 723,0 47,0
КВС Буран - 35,2 19,8 27,5 +1,7 -15,4 0,72 32,7 724,5 49,5
ЛД-25 28,9 30,9 22,0 27,3 -1,1 -5,3 0,47 32,0 744,0 54,5
Зауральская волна 26,9 33,2 20,5 26,9 -1,5 -12,7 0,62 29,5 738,5 52,0
Экада 109 31,7 28,7 19,3 26,6 -1,8 -9,4 0,54 34,0 697,5 42,0
Зауральская жемчужина 29,5 32,2 17,5 26,4 -2,0 -14,7 0,75 36,5 736,5 48,0
Л-1193 25,8 32,1 20,0 26,0 -2,4 -10,0 0,62 30,0 724,0 46,5
Фаворит 24,8 31,5 19,7 25,3 -3,1 -11,8 0,62 30,5 740,5 46,5
Сибирская юбилейная 28,6 28,7 17,9 25,1 -3,3 -10,8 0,62 31,7 710,5 43,0
Л-1296 25,7 29,2 20,1 25,0 -3,4 -4,9 0,51 32,0 733,0 44,0
Сигма 31,5 25,2 15,5 24,1 -4,3 -9,7 0,62 31,0 719,0 47,0
Зауральский янтарь 19,9 27,2 11,9 19,7 -8,7 -15,3 0,92 36,5 748,0 50,0
Геракл, стандарт - 31,6 20,1 25,8 ст. -11,5 0,59 33,0 731,5 48,5
Степная 259 - 30,4 22,0 26,2 +0,4 -8,4 0,46 31,5 758,5 44,5
Астана 2 - 33,0 19,3 26,1 +0,3 -13,7 0,69 31,5 739,0 43,5
Авиада - 29,9 17,8 23,8 -2,0 -12,1 0,66 32,0 745,0 44,5
Сибирская 21 - 31,3 16,3 23,8 -2,0 -15,0 0,79 30,5 747,0 48,0
Челяба 80 - 25,4 14,9 20,2 -5,6 -5,3 0,70 29,5 715 51,0
Приморская 50 - 24,0 14,5 19,2 -6,6 -9,5 0,66 31,0 723,5 51,0
Приморская 39 - 19,5 13,9 16,7 -9,1 -5,6 0,47 27,0 698,5 43,5
Приморская 40 - 21,0 11,7 16,3 -9,5 -9,3 0,72 33,5 711,0 43,0
Среднее 29,9 29,5 18,1 25,1 -2,4 -10,5 0,61 32,0 727,9 46,7
Индекс среды Ц 3,4 5,4 -5,4
НСР05 3,2 3,0 3,1
*Снижение урожайности в 2020 г. по отношению к 2019 г.
В условиях 2020 г. сорта формировали зерно с массой 1000 зерен в среднем 32,0 г. Более высокие показатели (34,5-36,5 г) у сортов: Ульяновская 100, Экада 109, Красно-зерка (Абдрашитов Р.Р.), Зауральская жемчужина, Зауральский янтарь (Кургансемена). В среднем за 2019-2020 гг. выполненное зерно с оценкой 5 баллов отмечено у сортов Степная 259, Авиада (НИИСХ Северного Зауралья).
В позднеспелой группе за 2018-2020 гг. более стабильно формировали урожайность сорта: Радуга (Курганский НИИСХ), Новосибирская 31, Черноземноуральская (НИИСХ ЦЧП), Буляк, КВС Вавилов с превышением над стандартом в среднем на 2,03,8 ц/га (табл. 5). В условиях засухи 2020 г. выделены сорта, превысившие стандарт Уралосибирская (16,4 ц/га) на 2,2-5,4 ц/га: Буляк (Татарский НИИСХ), Омская 43 (СибНИИСХ), Силач (Челябинский НИИСХ), Экада 113, Экада 148 (объединение «Экада»), СПЧС-69 (ОмГАУ). К засухоустойчивым с индексом DSI 0,37-0,49 отнесены сорта: Экада 113, Экада 148, СПЧС-69, Л-3/04-21-11 (СибНИИСХ). У этих сортов отмечено наименьшее снижение урожайности к уровню 2019 г. (5,7-7,3 ц/га).
Таблица 5
Характеристика сортов среднепоздней группы, 2018-2020 гг.
Сорт Урожайность, ц/га ±* 2020/ 2019 г. Индекс, DSI Масса 1000 зерен, г Натура, г/л Стекловидность, %
2018 2019 2020 x ± к ст.
Уралосибирская ст. 33,4 28,8 16,4 26,2 ст. -12,4 0,72 33,0 680,5 45,0
КВС Вавилов 39,9 34,1 17,6 30,5 +4,3 -16,5 0,80 29,5 746,5 56,0
Буляк 38,2 32,6 19,1 30,0 +3,8 -13,5 0,74 35,0 733,0 49,0
Черноземноуральская 35,3 34,2 17,7 29,1 +2,9 -16,5 0,80 32,0 733,5 48,5
Радуга 34,9 31,4 18,2 28,2 +2,0 -13,2 0,70 34,0 715,5 52,0
Новосибирская 31 37,7 29,0 17,9 28,2 +2,0 -11,1 0,64 26,0 705,5 52,5
Экада 113 31,2 29,1 21,8 27,4 +1,2 -7,3 0,42 33,0 732,0 69,0
КВ 240-3-13 30,1 35,9 16,1 27,4 -1,2 -19,8 0,92 35,5 719,0 49,0
Александрит 38,6 26,4 16,8 27,3 +1,1 -9,6 0,60 33,5 755,0 60,0
КВС Джестрим 29,3 34,1 17,5 27,0 +0,8 -16,6 0,82 32,5 734,5 53
КВС Торридон 31,7 30,5 18,1 26,8 +0,6 -12,4 0,69 32,5 692,0 44,0
Арка 33,7 28,4 17,9 26,7 +0,5 -10,5 0,62 29,5 748,0 54,0
Тобольская 32,3 28,4 16,7 25,8 -0,4 -11,7 0,69 33,0 731,5 51,5
Л-3/04-21-11 29,7 27,5 19,5 25,6 -0,6 -8,0 0,49 33,0 729,0 62,0
Лидер 80 29,9 32,5 13,4 25,3 -0,9 -19,1 0,99 34,5 723,0 52,5
Экада 148 28,6 25,7 20,0 24,8 -1,4 -5,7 0,37 30,5 738,0 49,0
Силач 25,4 30,2 18,6 24,7 -1,5 -11,6 0,64 35,5 727,0 44,5
Айна 35,6 25,3 12,8 24,6 -1,6 -12,5 0,82 32,0 761,0 55,0
Омская 37 31,4 25,2 16,3 24,3 -1,9 -8,9 0,59 29,0 695,0 47,0
Памяти Леонтьева 25,2 29,2 18,2 24,2 -2,0 -11,0 0,64 31,0 711,0 48,5
Омская 41 28,2 28,3 15,6 24,0 -2,2 -12,7 0,75 31,0 710,5 49,0
К8 14/09-2 28,6 25,8 17,2 23,9 -2,3 -8,6 0,72 32,5 723,5 54,5
0мГАУ-100 27,9 25,0 14,8 22,6 -3,6 -10,2 0,69 31,0 745,0 50,0
Омская 39 27,6 24,5 15,0 22,4 -3,8 -9,5 0,65 30,0 721,0 51,5
СПЧС-69 22,2 24,5 18,8 21,8 -4,4 -5,7 0,38 33,0 732,5 42,0
Л-90-12 25,4 22,8 14,6 20,9 -5,3 -8,2 0,60 30,0 729,0 49,5
Среднее 31,2 28,8 17,2 25,8 -0,6 -11,6 0,67 32,0 725,8 51,5
Индекс среды Ц 5,5 6,1 -8,5
НСР05 3,1 3,7 4,1
*Снижение урожайности в 2020 г. по отношению к 2019 г.
Урожайность сортов позднеспелой группы в 2020 г. сопряжена со снижением вегетационного периода и высоты растений, что отражают коэффициенты корреляции: г = -0,49 и г = 0,3 соответственно. Отмечены высокорослые сорта (92,0-98,0 см): Уралосибирская, Черноземноуральская, Тобольская, О 14/09-2 и низкорослые (45-58 см): Айна (Карабалыкская СХОС), СПЧС-69, КВ 240-3-13, КВС Торридон (KWS), КВС Джестрим (KWS), Лидер 80.
Позднеспелые сорта в 2020 г. сформировали более крупное (28,0 г) и стекловидное зерно (50%), чем скороспелые. На фоне засухи выделены сорта по массе 1000 зерен: Буляк, Лидер 80 (Алтайский НИИСХ), КВС Джестрим (30-31 г); по натуре зерна: Айна, стабильно соответствующий базисным нормам (760-762 г/л). По уровню стекло-видности (60% и более): Экада 113, Александрит, Омская 43, соответствуют сильным пшеницам.
Негативное влияние засухи в 2020 г. отразилось на росте и развитии сортов яровой пшеницы всех групп спелости (табл. 6). Фаза колошения наступила на 3-4 дня раньше. Урожайность получена ниже в среднем на 10,7 ц/га, высота растения меньше на 25,4 см. Зерно сформировалось мельче на 8,6 г, с натурой ниже на 39 г/л (703,2 г/л). В условиях засухи сорта среднеспелой группы формировали урожай выше, чем раннеспелые и позднеспелые.
Наиболее существенно засушливые условия повлияли на показатель урожайности, снизив его на 37,6% (табл. 7). Высота растений уменьшилась на 25,4%, масса 1000 зерен на 25,4%. Более стабильными среди изученных показателей оказались натура зерна и стекловидность, снижение составило 5,3%.
Таблица 6
Показатели сортов коллекционного питомника по группам спелости, 2019-2020 гг.
Показатель Раннеспелая Средне-ранняя Среднеспелая Позднеспелая Среднее - к 2019 г.
2019 2020 2019 2020 2019 2020 2019 2020 2019 2020
Урожайность, ц/га 27,0 17,6 28,7 18,5 29,5 18,1 28,8 17,2 28,5 17,8 10,7
КДК, дн. 41,1 38,4 46,1 43,0 47,6 43,8 50,3 46,5 46,3 42,9 3,4
Высота, см 96,5 69,3 98,1 73,2 98,6 68,9 92,1 72,2 96,3 70,9 25,4
Масса 1000 зерен, г 34,9 26,5 35,8 26,8 36,3 27,6 36,0 28,0 35,8 27,2 8,6
Натура, г/л 741 693 741 700 743 712 744 708 742 703 39
Стекловидность, % 47,8 44,1 47,6 46,5 48,4 45,0 52,5 50,4 49,1 46,5 2,6
Отбор в засуху по натуре зерна может быть эффективен, тем более, как было отмечено выше (табл. 3), этот показатель имеет положительную корреляцию с урожайностью в раннеспелой и среднеспелой группах (г = 0,5 и 0,3).
Таблица 7
Снижение показателей сортов пшеницы по группам спелости под влиянием засухи, %
Показатель Раннеспелая группа Среднеранняя группа Среднеспелая группа Позднеспелая группа Среднее
Урожайность, ц/га 35,5 35,6 38,7 40,3 37,6
КДК, дн. 6,6 6,7 8,0 7,6 7,2
Высота, см 28,2 25,4 30,1 21,6 26,3
Масса 1000 зерен, г 24,1 25,1 24,0 22,2 23,8
Натура, г/л 6,5 5,5 4,2 4,9 5,3
Стекловидность, % 7,8 2,3 7,0 4,0 5,3
Заключение
На фоне дефицита осадков в период вегетации 2020 г. проведена оценка засухоустойчивости, выделены сорта с высокими показателями урожайности, массы 1000 зерен, натуры и выполненности зерна. В раннеспелой группе в условиях засухи отмечен рост вклада в урожайность высоты растений (г = 0,3), натуры зерна и массы 1000 зерен (г = 0,5; 0,3). Снижение высоты растения на 29,7 см существенно не отразилось на продуктивности, коэффициент корреляции составил 0,03.
В позднеспелой группе урожайность в 2020 г. теснее связана со снижением вегетационного периода и высоты растений по сравнению с 2019 г. Урожайность сортов позднеспелого биотипа выше у сортов с короткой соломиной и более длинным периодом КДК, что подтверждают коэффициенты корреляции: -0,5 и 0,3 соответственно. Сорта сформировали более крупное и стекловидное зерно по сравнению со скороспелыми сортами. В характеристике качества зерна сортов следует обратить внимание на показатели натуры зерна и стекловидности как более стабильные, показавшие положительную корреляцию с урожайностью и наименьшее ее снижение в засуху.
Для селекционной работы выделены сорта яровой мягкой пшеницы с ценными признаками. Источники засухоустойчивости: Новосибирская 18, Степная 259, Приморская 39, ЛД-25, Ульяновская 100, Экада 113, Экада 148, СПЧС-69, Л-3/04-21-11; крупности зерна: Омская 36, Столыпинская 2, Буляк, Лидер 80, КВС Джестрим; скороспелости: Фора, Новосибирская 15, Курганская 524, Челяба ранняя, Новосибирская 16, Мальцевская 110, Памяти Одинцовой; стекловидности: Новосибирская 41, Любава 5 Экада 113, Александрит, Омская 43.
В лесостепной зоне Зауралья в условиях засухи 2020 г. сорта среднеспелой группы формировали урожай выше, чем более скороспелые и позднеспелые сорта.
L.T. Maltseva, E.A. Filippova, N.Yu. Bannikova, N.V. Kataeva
Ural Federal Agrarian Scientific Research Centre, Ural Branch of the RAS, Ekaterinburg
The influence of drought on the economically valuable signs of spring soft wheat in the conditions of the forest-steppe zone of the Kurgan region
The reaction of spring soft wheat varieties to the ambiguity of weather conditions, which appeared during the years of research (2018-2020), was studied. Against the background of an acute shortage of precipitation during the growing season of 2020, an assessment of the drought resistance of varieties was carried out. In the stressful conditions (drought) of the forest-steppe zone of the Trans-Urals, the varieties of various origins and ripeness groups with high yield indicators, weight of 1000 grains, nature and completeness of grain were identified for their use in practice and in breeding work. The research was carried out in the wheat breeding laboratory of the Kurgan ARI - branch of FSBSI UrFASRC, UrB of RAS. In the early-maturing group, under the conditions of the 2020 drought, the contribution to the yield of plant height (r = 0.3), grain nature and the mass of 1000 grains (r = 0.5, 0.3) increased. According to the size of the grain nature, the following varieties are distinguished: Memory of Odintsova, Saratovskaya 75, Lyubava 5, Orenburg jubilee, Kinelskaya 2010 (741-775 g/l). Medium-ripened varieties in the conditions of 2020 ripened faster by 4 days, while reducing the height of the straw by 29.7 cm. The varieties of the late-maturing group formed a large and glassy grain compared to the more early-maturing varieties. For breeding work, according to their precocity the following varieties were selected: Fora, Novosibirsk 15, Kurgan 524, Chelyaba early, Novosibirsk 16, Maltsevskaya 110, Memory of Odintsova; according to the yield and drought resistance: Novosibirsk 18, Steppe 259, Primorskaya 39, LD-25, Ulyanovsk 100, Ekada 113, Ekada 148, SPCHS-69, L-3/04-21-11. The sources of grain size were identified: Omsk 36, Sto-lypinskaya 2, Bulyak, Leader 80, KVS Jestrim; vitreousness: Novosibirsk 41, Lyubava 5, Ekada 113, Alexandrit, Omsk 43. In the conditions of drought, the varieties of the medium-early and medium-ripe groups of ripeness formed a higher yield than the early-maturing and late-maturing varieties.
Keywords: spring soft wheat, varieties, drought, grain yield, weight of 1000 grains, vitreousness, grain nature, stem height, drought resistance index.
Список литературы
1. Ситуация чрезвычайная. Аграрии сообщают о колоссальных потерях урожая в регионах России из-за засухи : сайт. - URL: https://www. znak.com/2020-07-17 (дата обращения: 14.01.2021 г.). -Текст : электронный.
References
1. Situaciya chrezvychajnaya. Agrarii soob-shchayut o kolossal'nyh poteryah urozhaya v regionah Rossii iz-za zasuhi : sajt. - URL: https://www. znak.com/2020-07-17 (data obrashcheniya: 14.01.2021 g.). -Tekst : elektronnyj.
2. Журавлева Е.В. Засуха как один из факторов риска в экономике растениеводства Российской Федерации / Е.В. Журавлева, С.В. Фурсов. -Текст : непосредственный // Достижения науки и техники в АПК. - 2016. - Т. 30. - № 9. - С. 88-91.
3. Драгавцев В.А. Инновационные технологии селекции растений: продуктивность и урожай / В.А. Драгавцев. - Текст : непосредственный // Всероссийская научная конференция с международным участием «Агроэкосистемы в естественных и регулируемых условиях: от теоретической модели к практике прецизионного управления». - Санкт-Петербург, 2016. - С. 37-45.
4. Лепехов С.Б. Некоторые принципы селекции яровой мягкой пшеницы на засухоустойчивость и урожайность в Алтайском крае / С.Б. Лепехов. - Барнаул, 2015. - С. 5. - Текст : непосредственный
5. Ионова Е.В. Изменение посевных качеств озимой пшеницы при различных условиях выращивания (засушник) / Е.В. Ионова, Ю.Г. Скворцо-ва. - Текст : непосредственный // Зерновое хозяйство России. - 2013. - № 4(28). - С. 27-29.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. - Москва, 2012. -352 с. - ISBN 978-5-903034-96-3. - Текст : непосредственный.
7. Вотчал Е.Ф. Научные записки по сахарной промышленности / Е.Ф. Вотчал ; ВНИС. -Кн. 3-4. - Киев. - 1938. - Текст : непосредственный.
8. Лепехов С.Б. Полевая и агрономическая засухоустойчивость сортов мягкой пшеницы в условиях лесостепи Алтайского края / С.Б. Лепехов, Н.И. Коробейников. - Текст : непосредственный // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2013. - № 1(99). - С. 9-12.
9. Fisher R.A. Drought resistance in spring wheat cultivars. 1. Grainyield responses / R.A. Fisher, R. Maurer. - Text : direct // Aust. J. Agric. Res. -V. 29. - 1978. - P. 897-912.
10. Методика диагностики устойчивости растений (засухо-, жаро-, соле-, морозоустойчивости) / Г.В. Удовенко, Т.В. Олейникова, Н.Н. Ко-жушко [и др.]. - Ленинград : Изд-во ВИР, 1970. -74 с. - Текст : непосредственный.
11. Новая сортовая политика и сортовая агротехника озимой пшеницы / А.А. Романенко, Л.А. Беспалова, И.Н. Кудряшов, И.Б. Аблова. -Краснодар, 2005. - 224 с. - Текст : непосредственный.
Мальцева Л.Т., канд. с.-х. наук, вед. науч. сотр., Курганский НИИСХ - филиал ФГБНУ Ур-ФАНИЦ УрО РАН, [email protected]; Филиппова Е.А., ст. науч. сотр., Курганский НИИСХ -филиал ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, [email protected]; Банникова Н.Ю., ст. науч. сотр., Курганский НИИСХ - филиал ФГБНУ УрФАНИЦ
2. Zhuravleva E. V. Zasuha kak odin iz faktorov riska v ekonomike rastenievodstva Rossijskoj Federa-cii / E.V. Zhuravleva, S.V. Fursov. - Tekst : neposred-stvennyj // Dostizheniya nauki i tekhniki v APK. -2016. - T. 30. - № 9. - S. 88-91.
3. Dragavcev V.A. Innovacionnye tekhnologii selekcii rastenij: produktivnost' i urozhaj / V.A. Dragavcev. - Tekst : neposredstvennyj // Vserossijskaya nauchnaya konferenciya s mezhdunarodnym uchastiem "Agroekosistemy v estestvennyh i reguliruemyh usloviyah: ot teoreticheskoj modeli k praktike precizionnogo upravleniya". - Sankt-Peterburg, 2016. - S. 37-45.
4. Lepekhov S.B. Nekotorye principy selekcii yarovoj myagkoj pshenicy na zasuhoustojchivost' i urozhajnost' v Altajskom krae / S.B. Lepekhov. -Barnaul, 2015. - S. 5. - Tekst : neposredstvennyj
5. Ionova E.V. Izmenenie posevnyh kachestv ozimoj pshenicy pri razlichnyh usloviyah vyrashchi-vaniya (zasushnik) / E.V. Ionova, Yu.G. Skvorcova. -Tekst : neposredstvennyj // Zernovoe hozyajstvo Rossii. - 2013. - № 4(28). - S. 27-29.
6. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul'tatov issle-dovanij) / B.A. Dospekhov. - Moskva, 2012. - 352 s. -ISBN 978-5-903034-96-3. - Tekst : neposredstvennyj.
7. Votchal E.F. Nauchnye zapiski po saharnoj promyshlennosti / E.F. Votchal ; VNIS. - Kn. 3-4. -Kiev. - 1938. - Tekst : neposredstvennyj.
8. Lepekhov S.B. Polevaya i agronomicheskaya zasuhoustojchivost' sortov myagkoj pshenicy v usloviyah lesostepi Altajskogo kraya / S.B. Lepekhov, N.I. Korobejnikov. - Tekst : neposredstvennyj // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2013. - № 1(99). - S. 9-12.
9. Fisher R.A. Drought resistance in spring wheat cultivars. 1. Grainyield responses / R.A. Fisher, R. Maurer. - Text : direct // Aust. J. Agric. Res. -V. 29. - 1978. - P. 897-912.
10. Metodika diagnostiki ustojchivosti rastenij (zasuho-, zharo-, sole-, morozoustojchivosti) / G.V. Udovenko, T.V. Olejnikova, N.N. Kozhushko [i dr.]. - Leningrad : Izd-vo VIR, 1970. - 74 s. - Tekst : neposredstvennyj.
11. Novaya sortovaya politika i sortovaya agro-tekhnika ozimoj pshenicy / A.A. Romanenko, L.A. Bespalova, I.N. Kudryashov, I.B. Ablova. -Krasnodar, 2005. - 224 s. - Tekst : neposredstvennyj.
Maltseva L.T., Cand. of Agr. Sci., Leading Research Officer, Kurgan SRIA - branch of FSBSI Ur-FASRC, UrB of RAS, [email protected]; Filippo-va E.A., Senior Research Officer, Kurgan SRIA -branch of FSBSI UrFASRC, UrB of RAS, [email protected]; Bannikova H.Yu., Senior Research Officer, Kurgan SRIA - branch of FSBSI
УрО РАН, [email protected]; Катаева Н.В., мл. науч. сотр., Курганский НИИСХ - филиал ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, [email protected].
UrFASRC, UrB of RAS,[email protected]; Katae-va N.V., Research Assistant, Kurgan SRIA - branch of FSBSI UrFASRC, UrB of RAS, [email protected].
УДК 635.262:579.64:631.539(571.1) DOI 10.48136/2222-0364_2021_3_35
А.Ф. СТЕПАНОВ
Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, Омск
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ЧЕСНОКА ОЗИМОГО В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Предложен экспериментальный материал по выявлению эффективных приемов возделывания и получения высокого качественного урожая чеснока озимого отечественных сортов селекции. Исследования проводили в 2017-2019 гг. в южной лесостепи Омской области на опытном поле УНПЛ «Садоводство» Омского ГАУ. Почва - лугово-черноземная с содержанием гумуса 5,72%, мощность гумусового горизонта 40-60 см. Цель исследований - усовершенствовать элементы технологии возделывания чеснока озимого, позволяющие повысить урожайность и качество получаемой продукции. Установлено, что в условиях Западно-Сибирского региона повышенной урожайностью головок (24,8-27,9 т/га) отличается местный сортообразец чеснока озимого Тарский, превышающий контрольный сорт Комсомолец на 79-94%. Наиболее высокую урожайностью чеснок озимый имеет при посадке крупой (6-9 г) фракции зубков. Урожайность головок при этом составляет 11,4-12,2 т/га, что на 7,4-13,2% больше, чем при посадке средней (3-5 г), и на 22,8-26,2% - чем мелкой (1-2 г) фракции зубков. При выращивании чеснока озимого необходимо удалять цветочные стрелки при достижении ими высоты 10 см, что способствует повышению урожайности луковиц на 0,8-1,4 т/га. При посадке чеснока крупными и средними зубками, удалении стрелок выход стандартной продукции составляет 98-100%. Применение биологических препаратов «Азолен» или «Елена» для предпосевной обработки посадочного материала способствует формированию более крупных луковиц чеснока озимого, увеличению их урожайности (при удалении стрелок на 32,2-39,1, без удаления - на 18,1-20,8%) и выхода стандартной продукции до 94-98%.
Ключевые слова: чеснок озимый, сорт, сортообразец, удаление стрелок, фракция, биологические препараты, зубки, луковица, урожайность.
Введение
Во многих странах мира в последние годы наблюдается увеличение производства чеснока, что связано с его высокими пищевыми и целебными свойствами. Чеснок используют в свежем виде, в качестве приправы к различным блюдам, в овощеконсерв-ной и мясоперерабатывающей промышленности и как лекарственное растение [1; 2]. В луковицах чеснока содержится от 31 до 44% сухих веществ, в том числе 27% углеводов и около 7% белков, витамины С, В, D и РР. Листья и молодые стрелки богаты витамином С - до 140 мг/% [3]. В нем содержатся эфирные масла, ферменты, пектины, фитонциды, а также около 400 макро- и микроэлементов, органических кислот и витаминов, которые имеют важное значение для жизнедеятельности человека [4; 5].
Чеснок - хорошее средство профилактики атеросклероза, инсульта и инфаркта, снижает уровень холестерина в крови и нормализует артериальное давление [6]. Регулярный его прием с пищей позволяет реже болеть сердечно-сосудистыми заболеваниями, повышать иммунитет и укреплять защитные функции всего организма [7; 8]. Особенно это важно для проживающих в районах Крайнего Севера и Сибири, характери-
© Степанов А.Ф., 2021
