Изменчивость посевных качеств семян овса в степной зоне средней Сибири

УДК 633. 13(571.513) А.Н. Кадычегов,

П.В. Павлова

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН ОВСА В СТЕПНОЙ ЗОНЕ СРЕДНЕЙ СИБИРИ

Ключевые слова: овёс, степная зона, изменчивость, метеорологические условия, посевные качества зерна.

Введение

Многовековой опыт человечества свидетельствует о важности использования семян высокого качества для получения устойчивых урожаев сельскохозяйственных растений. Поэтому при составлении системы земледелия с семеноводческой спецификой необходимо учитывать факторы и условия формирования биологического потенциала качества семян. Основные факторы, модифицирующие условия формирования биологического потенциала качества семян — генетические, технологические и природные [1]. В результате перехода к разрешительному принципу регистрации сортов появилась у производителей возможность выбирать для своих конкретных условий сорта из значительно большого их набора. Особое значение здесь приобрела адресность сорта. Адресность сорта невозможна без всестороннего его изучения в конкретной поч-венно-климатической зоне, в том числе и на способность формировать семена с высокими посевными кондициями [2].

Цель исследования — провести сравнительную оценку сортов овса на посевные качества в условиях степной зоны средней Сибири.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) выявить влияние генотипических особенностей сортов на вариабельность посевных качеств семян овса;

2) определить влияние метеорологических условий на изменчивость посевных качеств семян овса.

Объекты и методы исследования

Опыты проводились в 2001-2010 гг. в степной зоне Республики Хакасия. Работа выполнялась в рамках договора между ХГУ им. Н.Ф. Катанова и инспектурой ГК по сортоиспытанию и охране селекционных достижений по Красноярскому краю, Республике Хакасия и Республике Тыва.

Конкурсное сортоиспытание проведено второй культурой после пара по предшественнику пшеница. Площадь учётных делянок — 25 м2. Повторность — четырехкратная.

Почва опытного поля по содержанию подвижных элементов питания характеризуется средним содержанием подвижного (нитратного) азота (7-8,8 мг/кг), средней обеспеченностью подвижным фосфором (48-141 мг/кг) и средним уровнем обеспеченности обменным калием (141175 мг/кг) по Мачигину.

Сопоставляя суммы осадков в годы исследования за период «посев — восковая спелость», можно заключить, что более засушливыми были 2001, 2005 и 2007 гг., хорошо увлажненными — 2003, 2004 и 2008 гг.

В конкурсном сортоиспытании испытывали от 7 до 16 сортов. Посевные качества семян сортов Сельма, Саян, Талисман и Тубинский, прошедших испытание в течение 10 лет, проанализированы в двух-факторном дисперсионном комплексе (4х10) для расчета вклада факторов «год», «сорт» и их взаимодействий.

Анализ всхожести проводили 1 ноября. Влажность определяли после первичной подработки зерна.

Для расчета количественной изменчивости показателей использован вариационный анализ, для расчёта вклада изучаемых факторов — двухфакторный дисперсионный анализ по методике в изложении Б.А. Доспехова [3].

Статистическая обработка данных проведена с помощью пакета программ FieldExpert Д.Н. Акимова [4].

Результаты исследований и их обсуждение

В исследовании рассмотрены показатели: масса 1000 зёрен, влажность и всхожесть семян 30 сортов, прошедших испытание в различные годы. Следует отметить, что для сравнения данных по годам нет достаточных оснований, так как частично менялся набор сортов. Однако общие тенденции изменчивости показателей

можно выделить и оценить в разрезе лет. Для оценки групповой изменчивости был выбран вариационный анализ и, в частности, коэффициент вариации, который позволил сравнить колебания признаков разной размерности. Величина коэффициента вариации (V, %) по массе 1000 зёрен значительно колебалась по годам. Так, в 2001-2002 гг. изменчивость показателя была низкой (V > 10%), в 2003, 2005, 2006 и 2010 гг. - средней (V от 10 до 20%) и 2004, 2007, 2008 и 2009 гг. - высокой (V < 20%) (табл. 1). Увеличение коэффициента вариации в 2003-2010 гг. вызвано включением в испытание голозёрных форм овса, масса 1000 зёрен которых существенно ниже плёнчатых. Так, в 2003-2008 гг. сорт овса Тюменский голозёрный формировал массу 1000 зёрен от 15,1 г (2004 г.) до 24,2 г (2003 г.). В 2001-2010 гг. большинство плёнчатых форм имели массу 1000 зёрен более 30 г. Выделился сорт Аргумент, который в 2002-2004 гг. показал массу 1000 зёрен от 43,7 до 44,3 г.

В 2005-2008 гг. не отмечено сортов, масса 1000 зёрен которых превысила 40,0 г. В 2009 г. плёнчатые сорта Егорыч, Иртыш 23, Креол и Таёжник имели массу 1000 зёрен более 40,0 г и в 2010 г. -сорт Егорыч.

Характеризуя ресурсный потенциал селекционных сортов овса, прошедших испытание в 2001-2010 гг. по массе 1000 зерен, следует отметить, что максимальное выражение признака отмечено в пределах 44,3 г (Аргумент, 2004 г.). Для более аргументированного сравнения сорта овса следует подразделять на плёнчатые и голозёрные формы. В настоящем исследовании в целом отмечено превышение пленчатых над голозерными формами. Максимальное выражение признака у голозёрных форм овса отмечено в 2006 г. у сорта Тюменский голозёрный (23,1 г).

Для получения представления о доле влияния фактора «год» в общей дисперсии признака проведен двухфакторный дисперсионный анализ статистического комплекса, состоящего из четырёх сортов и 10 лет испытания. Установлено, что действие и взаимодействие изучаемых факторов было существенно по F-критерию при 5%-ном уровне значимости. Для сравнения средних значений рассчитаны НСР05 «годы» равно 0,24 г, «сорта» — 0,15 и «годы х сорта» — 0,10 г.

В дисперсионном комплексе голозёрные формы не представлены.

Вклад фактора «год» в общую дисперсию составил 37% (рис. 1). Отмечены существенные колебания массы 1000 зёрен по годам. Наиболее благоприятные условия для формирования признака были в 2009 и 2007 гг. Средняя по опыту масса 1000 зёрен, соответственно, составила 38,5 и 37,3 г.

Таблица 1

Основные статистические показатели по признаку «масса 1000 зёрен»

Годы Масса 1000 зёрен, г X ±tSx, г V, % п

тт тах

2001 30,1 40,1 34,5±2,3 9,6 10

2002 35,5 44,0 38,9±1,2 5,8 16

2003 24,2 43,7 34,9±3,0 14,4 13

2004 15,1 44,3 33,6±5,2 23,1 11

2005 22,8 36,7 32,0±3,8 16,0 9

2006 23,1 40,0 34,8±4,9 15,6 7

2007 21,0 39,2 33,8±4,8 20,2 10

2008 18,6 39,6 31,0±5,0 25,7 12

2009 19,9 42,8 34,6±5,4 25,9 13

2010 22,2 43,9 34,8±3,6 17,5 13

16%

37%

47%

Рис. 1. Вклад факторов в изменчивость массы 1000 зёрен, %: 1 — год; 2 — сорт; 3 — год х сорт

В 2001-2002 гг. средняя масса 1000 зёрен не превышала 34,0 г.

В группе из четырех сортов наиболее крупнозёрными по результатам испытания были Сельма (36,2 г) и Тубинский (37,0 г). Вклад фактора «сорт» в общую изменчивость признака составил 47% (рис. 1).

Отмечено взаимодействие «год х сорт», которое на 16% определяло проявление признака. Отмечается специфическая реакция сортов на изменение условий выращивания. Так, сорт Сельма показал наиболее высокую массу 1000 зёрен в 2007 г. (39,1 г), сорта Саян и Талисман — в 2009 г. (39,0 и 38,27 г соответственно) и сорт Ту-бинский — 2003 г. (39,4 г).

Изменчивость показателя «влажность семян» в выборках изучаемых сортов была незначительной (V > 10%) (табл. 2).

Как указывалось выше, нет достаточных оснований для сравнения средних показателей по годам (х ±tSx). Все же имеется возможность проследить тенденции варьирования влажности семян в це-

3

лом по опыту. В 2001 и 2008 гг. влажность семян в уборку отмечена в пределах 19,0%, в 2002, 2003 и 2008 гг. — в пределах 18,0%, в 2004 г. — 16,0% и 2008-2009 гг. — 14,0%.

Различия по сортам в отдельные годы исследования были значительными. Так, в 2008 г. сорт Помор имел влажность семян в уборку 19,8%, а сорт Мустанг — 16,7%, в 2002 г. сорт Сельма превышал по влажности сорт Малыш на 2,7%.

Доминирующий вклад в изменчивость влажности семян вносил фактор «год». Вклад данного фактора в общую изменчивость составил 96% (рис. 2).

Тенденции по изменчивости влажности семян четырёх сортов имели аналогичную направленность, как и в расширенной выборке.

Так, в 2001 г. в целом по опыту влажность семян была в пределах 18,3%, что на 4,9% больше, чем в 2010 г.

Средние показатели влажности семян сортов Сельма, Саян, Талисман и Тубин-ский находились в диапазоне от 16,3 до 16,6%. Соответственно, вклад фактора «сорт» составил 2%. Отмечен низкий вклад в общую изменчивость и взаимодействия «год х сорт» (рис. 2). Расчёты показали, что действие и взаимодействие изучаемых факторов было существенно при 5%-ном уровне значимости. НСР05 фактора «годы» равно 0,10%, фактора «сорта» — 0,06% и взаимодействия «годы х сорта» — 0,04%.

Изменчивость показателя «всхожесть семян» была незначительной, коэффициент вариации не превышал 10%. Аномальным годом по формированию всхожести семян был 2006 г. Коэффициент вариации находился в пределах 49,3% (табл. 3).

Одной из причин низкой всхожести семян в 2006 г. могла быть теплая с обильными осадками погода в период от вымётывания до восковой спелости. Это способствовало появлению сильного подгона, зерновая масса которого и повлияла на лабораторную всхожесть.

Нормативные требования Национального стандарта Российской Федерации ГОСТ Р 52325-2005 «Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические требования» устанавливают всхожесть семян овса в нижнем пределе для партий РСт 87%, то есть их можно использовать для производства товарной продукции.

Этому требованию в 2001 г. не отвечали сорта Тулунский 19 (86%), Иртыш

21(86%), в 2003 г. — Левша (68%), Тюменский голозёрный (86%), Талисман (85%), Журавлёнок (66%), Тулунский 19 (86%) и Малыш (86%). В 2006 г. только сорт Тюменский голозёрный отвечал нормативным требованиям. В 2007 г. отмечена лабораторная всхожесть ниже 87% только у сорта Сиг (73%), в 2009-2010 гг. — Саян (83 и 81% соответственно).

Таблица 2

Основные статистические показатели по признаку «влажность семян»

Годы Влажность семян, % - V, п

min max X ±tSx, % %

2001 17,3 18,9 18,2±0,4 3,0 10

2002 16,5 19,2 17,6±0,4 4,6 16

2003 16,5 18,1 17,4±0,3 3,0 13

2004 15,1 16,3 15,8±0,2 2,4 11

2005 17,9 18,4 18,2±0,1 0,9 9

2006 16,1 16,9 16,4±0,3 1,7 7

2007 15,0 15,8 15,5±0,2 2,1 10

2008 16,7 19,8 17,7±0,6 5,6 12

2009 12,5 14,7 13,3±0,4 5,1 13

2010 13,1 14,0 13,4±0,2 2,8 13

2

2%

3

2%

96%

Рис. 2. Вклад факторов в изменчивость влажности зерна, %: 1 — год; 2 — сорт; 3 — год х сорт

Сопоставив X ± tSx по годам, можно отметить, что всхожесть семян сильно варьирует по годам. Так, в 2006 г. в целом по опыту она была только 60,4±26,7%, а в 2005 г. — 98,0±0,7% (табл. 3).

На основе дисперсионного анализа установлено, что в данном опыте разности между любыми средними, превышающими для фактора «годы» 0,50%, фактора «сорта» — 0,32% и взаимодействия «годы х сорта» — 0,20%, значимы при 5%-ном уровне.

Вклад фактора «год» на 71% определял формирование всхожести семян и фактор «сорт» — на 16% (рис. 3). Средняя всхожесть семян за 10 лет учёта отмечена у сортов Сельма 89,9%, Саян — 83,8, Талисман — 87,8% и Тубинский — 90,6%. Отмечена неоднозначная реакция сортов на условия выращивания в годы исследования. Наиболее высокое проявление показателя было отмечено по сорту Тубин-ский в 2008 г., сорту Саян —

2002 г. и сортам Сельма и Талисман — 2009 г. Соответственно, взаимодействие «год х сорт» было существенным и составило 11%.

Таблица 3

Основные статистические показатели по признаку «всхожесть семян»

Годы Всхожесть семян, % X ±tSx, % V, % n

min max

2001 86 93 89,8±2,1 3,3 10

2002 87 98 93,4±3,1 4,7 10

2003 66 95 86,1±4,2 9,3 16

2004 92 99 96,8±1,6 2,3 11

2005 97 99 98,0±0,7 1,0 7

2006 10 93 60,4±26,7 49,3 7

2007 73 99 90,6±5,1 8,0 10

2008 81 98 93,3±3,1 5,4 12

2009 88 99 95,0±1,8 3,3 14

2010 89 96 93,3±1,4 2,4 13

11%

18%

71%

Рис. 3. Вклад факторов в изменчивость всхожести семян, %: 1 — год; 2 — сорт; 3 — год х сорт

В заключение следует отметить, что метеорологические условия существенно влияют на формирование посевных качества семян в степных условиях средней Сибири. Для гарантированного получения семян высокими посевными кондициями предпочтительнее использовать сорта Вулкан, Бахус, Новосибирский 80 и Ача. Предусмотреть в технологии производства приёмы по снижению влажности семенного зерна.

Выводы

1. Вклад фактора «год» в общую изменчивость массы 1000 зёрен составил 37%, фактора «сорт» — 47% и взаимодействия «год х сорт» — 16%. Максимальное выражение массы 1000 зёрен у плёнчатых форм было в пределах 44,3 г и голозёрных — 23,1 г.

2. Доминирующий вклад в изменчивость влажности семян вносил фактор «год». Вклад данного фактора в общую изменчивость составил 96%. Изменчивость показателя отмечалась в годы исследования в пределах от 13,3 до 18,2%.

3. Вклад фактора «год» на 71% определял формирование всхожести семян, фактор «сорт» — на 16 и взаимодействие «год х сорт» — 11%.

Всхожесть семян овса варьирует по годам от 60,4±26,7 до 98,0±0,7%.

Библиографический список

1. Малько А.М. Научно-практические основы контроля качества и сертификации семян в условиях рыночной экономики / А.М. Малько. — М., 2004. — 288 с.

2. Основы сертификации семян сельскохозяйственных растений и её структурные элементы. — М., 2005. — 180 с.

3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. — М.: Агропром-издат, 1985. — 352 с.

4. Акимов Д.Н. Программа обработки данных полевого опыта FieldExpert vl.3 Pro. [Электронный ресурс]. — Приклад. программа (728 Кб) / Д.Н. Акимов / ФГНУ «Государственный координационный центр информационных технологий», Отраслевой фонд алгоритмов и программ, номер ФАП 9455 от 14.11.2007. — 1 электрон. диск (СD-RОМ). — Системные требования: MS Excel 2003 или выше; дисковод CD-ROM; - Загл. с этикетки диска.

+

УДК 633.1:631.5

Х.М. Назранов

ОПТИМИЗАЦИЯ СРОКОВ ПОСЕВА И НОРМ ВЫСЕВА ПРИ АДАПТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ

3

2

Ключевые слова: сроки посева, норма ность, система удобрений, подкормки, высева, озимый тритикале, эффектив- предшественник.