Вероятность формирования урожайности яровой твёрдой пшеницы в связи с различным количеством доступной влаги в степной зоне Оренбургского Предуралья

2. Наследование признака продуктивность и параметры трансгрессивной изменчивости в гибридах

F1 и F3 озимой пшеницы; 2013, 2015 гг.

Комбинация F1 F3

hp (степень доминирования) наследование признака изучено семей, шт. частота трансгрессии, % степень трансгрессии, %

среднее пределы варьирования

1089/jj / 1063/и 0,4 ЧД 120 4,3 28,5 15,6 - 46,2

1291/09 / Астет 2,4 СД 120 1,7 32,4 18,8 - 51,0

1291/09 / Гранма 2060 1,3 СД 100 4,0 41,0 29,5 - 55,0

1291/09 / Розкшна 0,5 ЧД 120 4,2 18,6 6,5 - 33,0

Донстар/ Донэко 0,7 НД 100 5,0 21,8 18,0 - 33,0

Астет / Писанка 2,4 СД 200 8,5 34,5 24,5 -46,0

Калым / Золушка 0,9 НД 200 5,5 24,5 10,0 -43,0

Гром /Золушка 0,8 НД 300 2,3 14,6 10,0 -20,1

*Примечание: ЧД, НД — частичное, неполное доминирование лучшей родительской формы, СД — сверхдоминирование, Д — депрессия

Выделенные трансгрессивные по продуктивности генотипы характеризовались устойчивостью к лимитирующим стрессам: зимостойкости, засухоустойчивости, устойчивости к пыльным бурям, выносливости к мучнистой росе, септо-риозу, пилильщику, что определяло их пластичность и адаптивность. Комбинации, не имеющие перспективы по продуктивности и по другим селекционно-ценным признакам, из дальнейших исследований были исключены.

Выводы. Селекционная перспективность гибридных популяций мягкой озимой пшеницы определяется изучением наследования важнейших хозяйственно ценных признаков у гибридов в с появлением гетерозиса и положительного доминирования. Выделенные в последующих поколениях из таких популяций генотипы характеризуются увеличением степени выраженности отдельных признаков, иногда в развитии комплекса признаков, что способствует усилению их пластичности и адаптивности в лимитированных условиях среды.

Литература

1. Иванов А. Л. Глобальное изменение климата и его влияние на сельское хозяйство России // Земледелие. 2009. № 1. С. 3 - 6.

2. Санин С.С., Назарова А. Н. Фитосанитарная обстановка на посевах пшеницы в Российской Федерации (1991 — 2008 гг.). Аналитический обзор // Защита и карантин растений. 2010. № 2. С. 70 — 78.

3. Колесников Ф.И., Беспалова Л.А., Кудряшов И.Л. и др. Селекция среднерослых сортов мягкой озимой пшеницы// Земледелие. 2011. № 4. С. 8 — 10.

4. Семенов О. Г. Влияние ядерно-цитоплазматических взаимодействий на проявление адаптивных и хозяйственно ценных признаков у пшеницы// Тезисы докладов международного генетического конгресса. М.: Наука, 1998. Ч. 1. С. 434.

5. Воскресенская Г.С., Шпот В. И. Трансгрессия признаков у гибридов Brassica и методика количественного учёта этого явления// Доклады ВАСХНИЛ. 1967. № 7. С 18 — 20.

6. Гуляев Г. В. Словарь терминов по генетике, селекции и семеноведению. М.: Россельхозиздат. 1983. 240 с.

7. Грабовец А.И., Фоменко М. А. Озимая пшеница. Ростов-на-Дону: издательство «Юг», 2007. 544 с.

8. Фоменко М.А., Грабовец А.И., Мельникова О. В. Особенности селекции озимой мягкой пшеницы по нейтрализации воздействия фермента клопа — вредная черепашка на качество зерна // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 2 (52). С. 35 — 38.

9. Моргун В.К., Киризий Д.А., Шадшина Т. М. Экофизиоло-гические и генетические аспекты адаптации культурных растений к глобальным изменениям климата// Физиология и биохимия культурных растений. 2010. Т. 42. № 1. С. 3 — 21.

Вероятность формирования урожайности яровой твёрдой пшеницы в связи с различным количеством доступной влаги в степной зоне Оренбургского Предуралья

А.Г. Крючков, д.с.-х.н., профессор, В.И. Елисеев, к.с.-х.н., ФГБНУ Оренбургский НИИСХ

В современных условиях ведения сельского хозяйства на территории степной зоны с непостоянным климатом для хозяйств всех форм собственности чрезвычайно важным является знание

проявлений его колебаний на уровнях вероятной урожайности для создания надёжных механизмов зашиты от критических падений урожайности возделываемых культур и выживания при создающихся этих случаях. Продолжительность сроков выплат за взятые кредиты, заключение договоров страхования посевов, возможность продолжения хозяйство-

вания и т.п. детали жизнеспособности сельских жителей диктуются указанными условиями.

Приближённое знание об этом можно составить при анализе многолетних данных неискажаемой статистики. Но более ценными и правдивыми для подобных целей являются результаты многолетних стационарных опытов научных учреждений, ведущихся на этих территориях и считающихся во всех странах мира национальным достоянием.

В целях получения представления о возможностях яровой твёрдой пшеницы — ценнейшей культуры Оренбуржья нами выполнено обобщение результатов учёта формирующейся урожайности этой культуры и вероятности её формирования в степной зоне Оренбургского Предуралья с учётом количества доступной растениям влаги, полученных на базе многолетнего стационарного опыта за 35 лет наблюдений.

Материал и методы исследования. Материалом для анализа служили результаты учёта урожайности яровой твёрдой пшеницы в стационарном агрохимическом опыте, проводившемся в период с 1974 по 2015 г. на почвах чернозёма обыкновенного в 5-польном севообороте, где она размещалась второй культурой после пара по предшественнику — озимые. Опыт закладывали по схеме ВИУА [1]. Данные классифицировали с применением методов статистики [2]. Запасы влаги определены в слое почвы 0 — 100 см путём прямого отбора проб буром с последующим высушиванием в сушильном шкафу. Сведения об осадках по наблюдениям АГМС и МП «Чебеньки» [3] анализировали с учётом наступления фенофаз в различные периоды опыта. Учёт урожайности проведён методом сплошной уборки делянок с последующим приведением к 14-процентной влажности и 100-процентной физчистоте [4].

Результаты исследования. Результаты исследования показали, что при изменении запасов влаги к севу в метровом слое почвы от 87,1 до 100 мм на фоне без удобрения урожайность яровой твёрдой пшеницы может изменяться в разные годы от 3,2 до 18,6 ц с 1 га при средней величине 12,97 ц с 1 га. Вероятность таких запасов влаги в почве составляет

6 лет (17,1% от 35 учтённых лет опыта). На фоне с внесённым с осени под вспашку удобрением в дозах К80Р80К40 при запасах влаги к севу в почве от 78,5 до 100 мм урожайность яровой твёрдой пшеницы может варьировать от 6,0 до 20,6 ц с 1 га при среднем показателе 13,65 ц с 1 га (табл. 1).

При запасах почвенной влаги от 101 до 115 мм в слое 0 — 100 см урожайность на фоне без удобрений изменялась от 4,6 до 17,8 ц с 1 га, а по удобренному — с 1,4 до 24,1 ц с 1 га при средних значениях соответственно 8,43 и 11,57 ц с 1 га. В классе запасов влаги от 116 до 130 мм на фоне без удобрений формировалась урожайность от 5,0 до 27,4 ц с 1 га (средняя — 14,57 ц с 1 га), а по удобренному фону — от 4,7 до 24,9 ц с 1 га (средняя — 13,30 ц с 1 га). Повышение запасов почвенной влаги со 131 до 145 мм позволяло собирать по фону без удобрений от 8,5 до 20,2 ц с 1 га при среднем показателе 12,75 ц с 1 га, по удобренному фону — от 1,6 до 31,6 ц с 1 га при средней величине 16,72 ц с 1 га.

Наращивание запасов почвенной влаги со 146 до 160 мм и более (тах=170,7 и 172,3 мм) на фоне без удобрений не дало возможности яровой твёрдой пшенице увеличить урожайность, в среднем она составляла только 10,4 ц с 1 га (2,0 — 13,5 ц с 1 га). На удобренном фоне средняя урожайность была равна 15,13 ц с 1 га (2,2 — 20,6 ц с 1 га).

Таким образом, можно утверждать, что сложилась достаточно непоследовательная и противоречивая картина в плане связи урожайности яровой твёрдой пшеницы с запасами почвенной влаги к её севу. Из этого следует, что ориентироваться на получение хорошей урожайности яровой твёрдой пшеницы по одним лишь запасам влаги к севу неправомерно.

В связи с этим возникла необходимость оценки значимости дополнительного источника влаги — вероятности количества выпадающих осадков. За 35 лет опыта на посевах яровой твёрдой пшеницы за период её вегетации в разные годы выпадало от 22 до 226,7 мм осадков. При незначительном количестве выпавших осадков (до 50 мм) урожайность яровой твёрдой пшеницы по фону без удобрений в среднем

1. Вероятность урожайности яровой твёрдой пшеницы при различных запасах влаги к севу в метровом слое почвы

Пределы класса по запасу влаги, мм Среднее значение класса, мм Фон

без удобрений ^80Р80К40

вероятность средняя урожайность в классе, ц с 1 га вероятность средняя урожайность в классе, ц с 1 га

число лет % лет число лет % лет

до 100 92,5 6 17,1 12,97 8 22,9 13,65

101 - 115 107,5 6 17,1 8,43 3 8,6 11,57

116 - 130 122,5 7 20,0 14,57 6 17,1 13,30

131 - 145 137,5 8 22,9 12,75 10 28,5 16,72

146 - 160 и > 152,5 8 22,9 10,40 8 22,9 15,13

превышала её в сравнении с удобренным фоном. Но по мере выпадения большего количества осадков во всех классах — более 50 мм, — урожайность культуры на удобренном фоне формировалась более высокой. При этом в высшем классе (20,1 — 25,0 ц с 1 га и >) на удобренном фоне она была отмечена в течение 10 лет (28,5% лет), тогда как на фоне без удобрения — лишь 2 года (5,7% лет).

По данным наших исследований, суммарное количество доступной влаги (запас влаги в метровом слое почвы + осадки за вегетацию) на исследуемой территории находилось в пределах от

130.7 до 403,1 мм при средней величине 243,3 мм.

Важно было установить резервы влаги — резервами, а расходы — расходами. Представление о том, сколько её расходовалось и при каких расходах доступной влаги формируется тот или иной уровень урожайности, дают данные таблицы 2.

Как следует из классификации приведённых в таблице данных, на формирование урожайности яровой твёрдой пшеницы в климатических условиях изучаемой территории по фону без удобрений при расходах суммарной влаги от 115 до 148,9 мм в 6 лет из 35 наблюдаемых (17,14% лет) может формироваться от 2,3 до 14,5 ц с 1 га зерна при средней величине 5,85 ц с 1 га. На удобренном К80Р80К40 фоне при расходах от 122,1 до 144,6 мм в 7 лет из 35 (20% лет опыта) урожайность колебалась от 1,4 до 15,6 ц с 1 га при средней 7,37 ц с 1 га (класс расхода 100 — 150,0 мм).

В классе 150,1 — 200,0 мм по фону без удобрений отмечалось 8 лет из 35 (22,86% лет) с расходами от 154 до 190,6 мм на формирование от 5,0 до 18,6 ц с 1 га (средняя — 11,75 ц с 1 га), а по фону с внесением К80Р80К40 — 7 лет (20% лет) с расходами от 154,7 до 183,7 мм при урожайности от 3,3 до 20,9 ц с 1 га (средняя — 12,8 ц с 1 га). В класс суммарной влаги 200,1 — 250 мм по неудобренному фону вошло 13 лет (37,14% лет) с расходами от 202,8 до 249,4 мм на формирование урожайности от 2,0 до 18,3 ц с 1 га (средняя — 12,58 ц с 1 га), а по удобренному — 12 лет (34,3% лет) с урожайностью от 2,2 до 24,9 ц с 1 га (средняя — 15,38 ц с 1 га) при расходах от 204,0 до 249,4 мм. В классе расходов суммарной влаги от 250,1 до 300 мм на фоне без удобрений при фактических расходах от 264,4 до 300 мм, когда урожайность яровой твёрдой пшеницы варьировала от 13,5 до 27,4 ц с 1 га (средняя — 18,26 ц с 1 га) выделилось 4 года (11,42% лет), по удобренному фону при расходах от 258,1 до

290.8 мм урожайность повышалась с 13,4 до 31,6 ц с 1 га (средняя — 19,57 ц с 1 га). В класс с наиболее высокими расходами суммарной влаги (300,1 — 350 мм) также вошло 4 года (11,42% лет) по фону без удобрений с фактическими расходами от 303,6 до 329,1 мм на формирование урожайности от 16,0 до 20,2 ц с 1 га (средняя — 17,6 ц с 1 га), а по удобренному фону — 3 года (8,6%

лет) с расходами 302,3 — 329,5 мм на формирование 18,7 — 30,2 ц с 1 га (средняя — 23,17 ц с 1 га). При этом на формирование средней урожайности яровой твёрдой пшеницы в количестве 5,03 ц с 1 га по фону без удобрений приходилось 149,8 — 134,3 мм, а по удобренному К80Р80К40 при средней урожайности 6,65 ц с 1 га — 130,7 — 138,7 мм.

На получение урожайности 10,54 ц с 1 га по неудобренному и 10,52 ц с 1 га по удобренному фону резерв доступной влаги колебался от 170,5 до 196,6 мм и от 150,9 до 195,9 мм соответственно. Повышению урожайности до 11,28 ц с 1 га по фону без удобрений и 13,27 ц с 1 га по удобренному фону способствовали резервы в размерах соответственно от 219,6 до 248,5 мм и от 212,8 до 248,9 мм. Дальнейшее увеличение резервов суммарной влаги по неудобренному фону с 253 до 295,6 мм, а по удобренному — с 258,6 до 297,7 мм способствовало росту урожайности соответственно до 16,87 и 17,32 ц с 1 га. Увеличение резервов суммарной влаги от 300,6 до 403,1 мм по фону без удобрений привело к некоторому снижению (до 15,52 ц с 1 га) урожайности, тогда как по удобренному фону их увеличение от 302,6 до 400,2 мм было полезно — урожайность повысилась в среднем до 20,7 ц с 1 га.

Вероятность формирования урожайности яровой твёрдой пшеницы разного уровня на различных фонах свидетельствует о том, что в годы с урожайностью класса 0 — 5,0 ц с 1 га на фоне без удобрений она может быть выше (3,42 ц с 1 га), чем по удобренному фону (2,64 ц с 1 га), в течение 14,28% лет (5 лет из 35 лет опыта) (табл. 3).

Однако по мере повышения класса удобрение способствует превышению её по сравнению с неудобренным фоном и особенно резко возрастает частота её формирования. Наибольший уровень — 28,8 ц с 1 га здесь формируется в 10 лет из 35 (28,56% лет), тогда как без удобрений — лишь в течение 2 лет (5,71% вероятности).

Выводы. Результаты 35-летнего стационарного опыта на чернозёме обыкновенном в центральной зоне Оренбургского Предуралья свидетельствуют о значительном непостоянстве обеспечения влагой растений яровой твёрдой пшеницы, возделываемой после озимой второй культурой после пара. Урожайность её может изменяться от 1,4 до 31,6 ц с 1 га при средней величине 13,55 ц с 1 га. Полное минеральное удобрение в дозах К80Р80К40 способно повысить урожайность этой культуры на 2,1 ц с 1 га, или на 16,8%. При более высокой вла-гообеспеченности на удобренном фоне в течение 10 лет (28,56% лет) средняя урожайность может составлять 23,78 ц с 1 га, на фоне без удобрения такая же средняя урожайность достигается лишь в течение 2 лет (5,7% лет).

Непостоянство величины формирующейся урожайности определяется неодинаковым количеством выпадающих осадков, резервов суммарной влаги

2. Вероятность урожайности яровой твёрдой пшеницы при различном уровне расхода суммарной влаги

Пределы класса по расходу Е влаги, мм Среднее значение класса, мм Урожайность, ц с 1 га по классам Вероятность Средняя урожайность в классе, ц с 1 га

до 5,0 51 - 10,0 10,1 - 15,0 15,1 - 20,0 20,1- 25,0 и > число лет % лет

Фон без удобрений

100 - 150,0 125,0 139,6 (4,6) 148,9 (3,2) 142,8 (2,3) 123,9 (5,4) 115,0 (5,1) 146,1 (14,5) 6 17,14 5,85

150,1 -200,0 175,0 154,0 (5,0) 166,2 (9,5) 162,5 (8,6) 180,8 (8,6) 158,4 (13,8) 177,2 (14,1) 173,1 (18,6) 190,6 (15,8) 8 22,86 11,75

200,1 -250,0 225,0 202,8 (2,0) 209,0 (8,3) 205,0 (8,0) 239,6 (8,5) 247,0 (13,5) 227,5 (13,7) 242,4 (10,6) 228.3 (17,8) 211,2 (16,2) 246.4 (16,3) 249,4 (18,3) 210,8 (15,1) 239,1 (15,2) 13 37,14 12,58

250,1 - 300,0 275,0 - - 276,7 (14,5) 300,0 (13,5) 264,4 (17,7) 283,7 (27,4) 4 11,42 18,26

300,1 - 350,0 325,0 303,6 (16,4) 317,4 (17,8) 327,6 (16,0) 329,1 (20,2) 4 11,42 17,60

Вероятность число лет 5 8 8 12 2 35 - -

% лет 14,28 22,86 22,87 34,28 5,71 - 100 -

Средняя урожайность, ц с 1 га 3,42 7,75 1352 16,77 23,8 12,5

Фон К8(1Р8(1К40

100 - 150,0 125,0 133,7 (1,4), 122,1 (4,7), 134,7 (1,6) 127,0 (6,0), 125,0 (7,1) 144,6 (15,2), 141,6 (15,6) 7 20,0 7,37

150,1 -200,0 175,0 158,9 (3,3) 175,2 (9,2) 174,2 (12,6), 154,7 (10,6), 172,4 (12,4) 172,3 (20,6), 183,7 (20,9) 7 20,0 12,80

200,1 -250,0 225,0 204 (2,2) 217,7 (9,8), 204,0 (8,2) 249,4 (11,6), 240,8 (14,6), 240,0 (11,8) 213,0 (17,2), 217,0 (15,4) 231,3 (24,9), 225,6 (24,6), 213.3 (24,1), 239.4 (20,1) 12 34,3 15,38

250,1 - 300,0 275,0 - - 286,7(13,4), 258,1 (13,6) 273,9 (18,7) 277,8 (19,9) 290,8 (31,6), 269,2 (20,2) 6 17,1 19,57

300,1 - 350,0 325,0 - - - 302,3 (18,7) 323,9 (20,6), 329,5 (30,2) 3 8,6 23,17

Вероятность число лет 6 4 8 7 10 35 - -

% лет 17,1 11,4 22,9 20,0 28,6 - 100 -

Средняя урожайность, ц с 1 га 2,20 10,07 12,58 17,24 23,78 - - 14,6

и её расходов. Подобные особенности местного климата не преодолеваются повышенными запасами влаги в почве к севу. Из этого следует, что при планировании урожайности яровой твёрдой пшеницы, страховании посевов, определении сроков расчётов за кредиты следует ориентироваться на более реальные уровни, учитывая, что в течение

1 — 2 лет в каждые 5 — 7 лет возможно падение урожайности до уровня 5 — 8 цс 1 га и даже до 1,4 - 2,0 ц с 1 га.

Свидетельством надёжного формирования вероятной урожайности более 15 ц с 1 га (до 31,6 ц с 1 га) является расход суммарной влаги за вегетацию яровой твёрдой пшеницы от 210,8 до

3. Сравнительная урожайность и её вероятность на фоне без удобрения и с внесением К80Р80К40

Пределы класса, ц с 1 га Средняя урожайность в классе, ц с 1 га Вероятность Средняя фактическая урожайность, ц с 1 га

число лет % лет

Фон без удобрений

До 5,0 2,5 5 14,28 3,42

5,1- 15,0 10,0 16 45,73 10,63

15,1 - 20,0 17,5 12 34,28 16,77

20,1 -25,0 и > 22,5 2 5,71 23,80

Всего - 35 100 12,5

Фон ^(РиКю

До 5,0 2,5 5 14,28 2,64

5,1- 15,0 10,0 13 37,16 10,79

15,1 - 20,0 17,5 7 20,00 17,24

20,1 -25,0 и > 22,5 10 28,56 23,80

Всего - 35 100 14,6

329,5 мм, из которых 91,5 — 172,3 мм приходится на весенний её запас в почве, а 106,0 — 262,4 мм — на осадки за её вегетацию.

Формирование катастрофически низкой урожайности — 1,4 — 5,0 ц с 1 га вероятно при расходах суммарной влаги от 122,4 до 204,0 мм, из которых запасы её к севу составляют 91,1 — 150,0 мм, а количество осадков за вегетацию — 34,6 — 74,4 мм.

Литература

1. Методические указания по проведению полевых опытов с удобрениями географической сети на XII пятилетку (1986 - 1990 гг.). М., 1985, 153 с.

2. Тяпкин В.А., Хромова Т. Ф. Статистика сельского хозяйства. М.: Финансы и статистика, 1987, 310 с.

3. Материалы бюллетеней Оренбургского Гидрометеоцентра за 1974 - 2015 гг.

4. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

Новый сорт яровой твёрдой пшеницы Донэла М -инновация в развитии АПК

В. П. Кадушкина, с.н.с, С.А. Коваленко, м.н.с, ФГБНУ Донской зональный НИИСХ

В условиях Ростовской области основными лимитирующими факторами при возделывании яровой твёрдой пшеницы являются недостаток влаги в почве, жара и суховеи с нарастающим их влиянием уже к фазе колошения. Твёрдая пшеница очень требовательна к условиям возделывания и трудно поддаётся селекционному улучшению. Ультраскороспелость растений неизбежно приводит к снижению продуктивности сорта. Несмотря на сложность задачи, усугубляемой изменением климата в сторону его большей засушливости, урожайность твёрдой пшеницы была увеличена путём создания более скороспелых и засухоустойчивых сортов.

Высевавшиеся ранее в Ростовской области сорта яровой твёрдой пшеницы (Харьковская 46, Оренбургская 2, Персиановская 115 и др.) выколашивались на 10 дней позже ярового ячменя и при наливе зерна попадали под засуху. Редко когда яровая твёрдая пшеница давала здесь приличные урожаи. Нужно было создать более скороспелые, но продуктивные формы. При синтезе исходного материала использовали многие методы его получения. В их число включили и химический мутагенез. Из созданного селекционного материала

мутантного происхождения выделили более скороспелые генотипы с повышенным продуктивным кущением, что гарантировало увеличение валовых сборов с единицы площади.

С применением химического мутагена 1,4-бис-диазоацетилбутана (ДАБ) в научно-исследовательском центре ФГБНУ «ДЗНИИСХ» был создан ряд высокопродуктивных, высококачественных сортов, допущенных к использованию на территории РФ (Новодонская, Вольнодонская, Донская элегия и Мелодия Дона). Селекционная работа по выведению новых сортов яровой твёрдой пшеницы продолжается, и в 2015 г. на государственное сортоиспытание передан новый сорт Донэла М [1, 2].

Материал и методы исследования. Исследование проводили в 2006 — 2015 гг. в северо-западной зоне Ростовской области в селекционном севообороте научно-исследовательского центра ФГБНУ «ДЗНИИСХ»: чёрный пар, озимые зерновые, зернобобовые, озимые + яровые зерновые. Применяли на каждом поле общепринятые зональные способы обработки почвы.

Почва опытного участка представлена чернозёмом среднемощным южным карбонатным. Мощность гумусового горизонта составляет 55 — 65 см, содержание гумуса в пахотном слое — 3 — 4%, общего азота — 0,25%, валового фосфора — 0,17%. Сумма