Урожайность и качество зерна сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от условий выращивания

УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ

О.В. Мельникова, Т.М. Мажуго

Аннотация. Представлены результаты исследований по оценке сортов яровой мягкой пшеницы, возделываемых в различных почвенно-климатических условиях, по параметрам экологической пластичности, выделены наиболее стабильные по урожайности и качеству зерна сорта, пригодные для возделывания в юго-западной части Центрального региона России.

Ключевые слова: яровая мягкая пшеница, урожайность, качество зерна, сорта, пластичность, стабильность.

Яровые зерновые хлеба представлены в стране большим разнообразием видов, ведущая роль принадлежит яровой пшенице, которая составляет в валовом сборе зерна около 23%. Зерно богато белком (16-24%) и клейковиной (28-40%), имеет отличные хлебопекарные качества. Средняя урожайность яровой пшеницы по РФ - 1,2-1,4 т/га, что связано с особенностями почвенно-климатических условий в основных районах ее возделывания (ограниченное количество осадков за вегетацию - 250-350 мм, неравномерное их распределение, высокие летние температуры).

Важнейшим резервом роста урожайности и стабильности производства зерна в адаптивном земледелии является наиболее полная реализация потенциальной продуктивности возделываемых сортов. Сорт играет важную роль повышения урожайности и улучшении качества продукции. По мнению М.А. Кадырова [2.-С.32-36], в современных условиях сорт следует рассматривать в качестве не столько элемента технологии возделывания культуры, а как важнейшую её базисную основу. В.К.Щербаков [6.-С.56-67] отмечает, что современные сорта должны быть не только высокоурожайными, дающими продукцию высокого качества, но и устойчивыми к неблагоприятным факторам среды, т. е. высокоадаптированными, высокогомеостатичными. Правильный выбор сорта и сортовая агротехника позволяют эффективно использовать их преимущества.

Величина урожая - всегда результат компромисса между продуктивностью растения и его устойчивостью к неблагоприятным факторам среды. В благоприятных условиях преимущество следует отдавать сортам с высокой потенциальной продуктивностью, тогда как в неблагоприятных и экстремальных условиях последняя должна сочетаться с достаточно высокой экологической устойчивостью [1.-С.53]. Для сельскохозяйственного производства необходимо подбирать сорта стабильные по урожайности и пригодные для возделывания в различных почвенно-климатических условиях региона [3.-С.13-15; 5.-С.20-21]. Особенно это актуально в настоящее время, поскольку сельскохозяйственным товаропроизводителям поставлена задача расширить объемы растениеводческой продукции собственного производства, увеличив импортозамещение.

В связи с этим, в задачу наших исследований входила оценка сортов яровой мягкой пшеницы, возделываемых в различных почвенно-климатических условиях Брянской области, по параметрам экологической пластичности, выделить наиболее стабильные по урожайности и качеству зерна сорта, пригодные для возделывания в юго-западной части Центрального региона России. Оценивали 6 сортов яровой пшеницы: сорт-стандарт Дарья (РНИУП «Институт земледелия и селекции НАН Беларуси»), Ирень (ГНУ «Уральский НИ-ИСХ»), Мис (оригинатор ГНУ «НИИСХ ЦРНЗ» и Вла-

димирский НИИСХ), Любава (оригинатор ГНУ НИИСХ ЦРНЗ), сорт Сударыня (РНИУП «Институт земледелия и селекции НАН Беларуси» и ГНУ Владимирский НИИСХ), сорт Злата (оригинатор ГНУ НИИСХ ЦРНЗ и Рязанский НИИСХ).

В период с 2010 по 2012 гг. испытания сортов яровой пшеницы проводили в условиях Выгоничского ГСУ, а в 2010 - 2014 гг. - на Дубровском ГСУ Брянской области. Сортоучастки характеризовались различными почвенными условиями. Почва Выгоничского ГСУ -серая лесная среднесуглинистая с содержанием гумуса 3,26-3,33 %, подвижных форм Р2О5 - 246-265 мг и К2О - 183-194 мг/кг почвы, рНКС1 5,7-5,9. Почва Дубровского ГСУ - дерново-подзолистая среднесуглинистая, с содержанием гумуса 1,40-1,46 %, подвижных форм Р2О5 - 152-200 мг и К2О - 120-170 мг/кг почвы, рНКС1 5,5-5,8. Условия минерального питания растений на госсортоучастках: перед посевом вносили расчетную норму NPK на планируемую урожайность зерна 3 т/га, в фазу кущения - азотная подкормка N35 кг/га д.в. (1 ц аммиачной селитры). В фазу кущения яровой пшеницы проводили обработку смесью гербицидов ГранстарПро 15 г/га и банвел 150мл/га.

Погодные условия вегетационных периодов 20102014 гг. также различались между собой, что позволило более полно оценить реакцию сортов на условия выращивания. В вегетационный период 2010 года был засушливый май месяц (ГТК=1,0) и очень засушливый июнь (ГТК=0,67) при высоких среднесуточных температурах +17,2 и +20,8 оС, что привело к резкому снижению урожайности зерна яровой пшеницы. В 2011 году отмечался недостаток влаги в III декаде мая (7,9 мм осадков) и в первой половине июня (15,5 мм), однако среднесуточные температуры (+15,3 и +19,3 оС) были ниже, чем в 2010 году. Наиболее благоприятный для яровой пшеницы был вегетационный период 2012 г., дефицит влаги в III декаде мая (4 мм осадков) компенсировался в июне месяце (78,3 мм). Причиной снижения урожая яровой пшеницы в 2013 г. был высокий температурный режим в период всходов - колошения (в среднем +19,6 оС), отсутствие осадков во II декаде мая при среднесуточной температуре +21,6 оС. В 2014 году апрель был слабо засушливым (ГТК=1,18), количество осадков в мае (92,3 мм) превышало среднемноголетнее значение, отмечалось недостаточное увлажнение в июне (25,1 мм), однако среднесуточные температуры были на уровне среднемноголетних норм +16,4-16,5оС.

Результаты испытаний на Выгоничском ГСУ сортов яровой пшеницы в 2010-2012 гг. показали, что наибольшей урожайностью зерна 2,6-2,8 т/га характеризовались сорта Сударыня сорт Злата (таблица 1). В засушливом 2010 г., когда дефицит осадков в мае-июне стал лимитирующим фактором для продуктивности яровой пшеницы, эти сорта показали высокую устойчивость к данному стрессовому фактору. Следует отметить высокую стабильность урожайности зерна этих сортов на уровне 2,5-3,0 т/га в разные годы по климатическим особенностям. Сорт-стандарт Дарья, а также Ирень, Мис, Любава в условиях засушливого 2010 г. сформировали урожайность в среднем 1,5-1,6 т/га зерна, а в благоприятные по увлажнению 2011 и 2012 годы обеспечили урожайность зерна на уровне 2,3-3,1 т/га. Дисперсионный анализ данных показал, что в 20102011 гг. сорта Любава, Ирень, Мис формировали урожайность зерна на уровне сорта-стандарта Дарья (отклонения по урожайности не существенные), в то время

как сорта Сударыня и Злата обеспечили достоверную прибавку к стандарту - на 0,85 и 0,63 т/га (в 2010 г.) и на 0,15 и 0,12 т/га (в 2011 г.) соответственно. В наиболее благоприятных погодных условиях 2012 г. сорт Дарья сформировал наибольшую урожайность зерна -3,12 т/га, существенно превзойдя остальные сорта, находящиеся в испытании.

Коэффициенты регрессии (Ы), рассчитанные по методике Е.А. Эберхарта и У.А. Рассела, в изложении В.З.Пакудина [4. - С.40-44], показывают изменение урожайности сорта при изменении индекса условий среды на единицу. Параметры экологической пластичности (коэффициент регрессии - Ь^ и стабильности (дисперсия - S2) позволяют предвидеть поведение сорта в производственных условиях. Сорта, Ь которых значительно ниже 1 - относятся к сортам с низкой пластичностью, они слабо отзываются на изменение факторов среды. Сорта с Ь значительно выше 1 - интенсивного типа, характеризуются сильной отзывчивостью на условия выращивания. При коэффициенте Ь равном или близком 1 - сорта высоко пластичные, а нулевое или близкое к нулю значение коэффициента регрессии показывает, что сорт не реагирует на изменение среды. Стабильность сорта оценивали по среднеквадратичному отклонению S - дисперсии (чем меньше отклонение урожайности от линии регрессии, тем стабильнее сорт).

Проведенные нами расчеты показали, в условиях серых лесных среднесуглинистых почв Выгоничского ГСУ, в разные по климатическим условиям годы, все сорта яровой пшеницы отличались высокой экологической пластичностью (Ь =0,73-1,54) и высокой стабиль-

ностью урожайности (квадратичные отклонения S2=0,01-0,08).

Высокоурожайные сорта Любава, Злата, Сударыня характеризовались крупным зерном, масса 1000 зерен составила 37,8-38,7 г, показатели натуры зерна были незначительно ниже базисной нормы и составили 690699 г/л. Сорт Дарья имел массу 1000 зерен 36 г, натуру - 704 г/л (таблица 2). В среднем за годы испытаний на Выгоничском ГСУ, сорта яровой пшеницы имели массу 1000 на уровне 35,1-38,7 г, натура зерна составила от 690 до 704 г/л.

Испытания в 2010-2014 гг. сортов яровой пшеницы в условиях дерново-подзолистых среднесуглинистых почв на Дубровском ГСУ показали, что наиболее благоприятным для роста и развития растений пшеницы был 2012 год, среднесортовая урожайность составила 4,06 т/га (таблица 3).

В 2013 году урожайность зерна по всем сортам была наименьшей 1,5-1,8 т/га. Причиной этому явился недостаток влаги в первой декаде мая (18,6 мм) и отсутствие осадков во второй декаде мая. Погодные условия вегетационного периода 2014 г. позволили сформировать сортам яровой пшеницы урожайность на уровне 2,73 т/га. Рассчитанные за период 2012-2014 гг. коэффициенты регрессии Ы (0,82-1,13) и дисперсии S2 (0,01-2,4) характеризуют все испытуемые сорта как высокопластичные и стабильные к условиям выращивания. Сорт-стандарт Дарья ежегодно уступал по урожайности зерна практически всем сортам, находящимся в испытании. Наибольшую урожайность зерна 2,90-2,95 т/га в среднем за три года сформировали сорта Злата и Любава.

Таблица 1 - Урожайность зерна, пластичность и стабильность сортов яровой пшеницы на Выгоничском ГСУ

Брянской области

Сорта Урожайность зерна, т/га Средняя Коэфф.регрессии, Ь (пластичность) Дисперсия, 82

2010 г. 2011 г. 2012 г.

Дарья ф) 1,57 2,48 3,12 2,39 1,54 0,02

Ирень 1,67 2,43 2,55 2,22 0,93 0,01

Мис 1,58 2,52 2,52 2,21 1,04 0,05

Любава 1,50 2,37 2,47 2,11 1,04 0,02

Сударыня 2,42 2,63 3,22 2,76 0,73 0,08

Злата 2,19 2,60 2,94 2,58 0,74 0,01

Среднесортовая 1,82 2,51 2,80

Индекс усл. среды -0,56 0,13 0,43

НСР05 1,25 0,87 1,77

Таблица 2 - Качество зерна сортов яровой пшеницы на Выгоничском ГСУ

Сорта Масса 1000 зерен, г Среднее Натура зерна, г/л Среднее

2010 г. 2011 г. 2012 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г.

Дарья ф) 29,2 42,3 36,6 36,0 698 718 696 704

Ирень 30,8 40,0 36,2 35,7 732 689 681 701

Мис 31,8 37,1 36,5 35,1 730 684 658 691

Любава 30,6 42,0 43,4 38,7 723 696 674 698

Сударыня 31,5 42,2 39,6 37,8 749 697 623 690

Злата 33,8 39,9 40,7 38,1 750 716 632 699

Таблица 3 - Урожайность зерна, пластичность и стабильность сортов яровой пшеницы на Дубровском ГСУ

Таблица 3 - Урожайность зерна, пластичность и стабильность сортов яровой пшеницы на Дубровском ГСУ Брянской области____

Сорта Урожайность зерна, т/га Средняя за 2012-2014 гг. Коэфф. регрессии, Ь (пластичность) Дисперсия, 8

2010 г. 2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г.

Дарья ф) 1,66 3,97 3,92 1,29 2,52 2,58 1,02 0,01

Ирень 2,06 4,35 3,75 1,64 2,50 2,63 0,82 0,02

Мис 1,87 3,47 4,06 1,16 2,80 2,67 1,12 0,04

Любава не испыт. не испыт. 4,45 1,54 2,86 2,95 1,13 0,01

Сударыня 2,38 4,11 3,99 1,51 3,01 2,84 0,96 0,06

Злата 2,48 3,84 4,21 1,80 2,70 2,90 0,94 2,40

Среднесортовая 2,09 3,95 4,06 1,49 2,73

Индекс усл. среды 1,30 -1,27 -0,03

НСР05 0,11 0,05 0,14

Таблица 4 - Качество зерна сортов яровой пшеницы на Дубровском ГСУ

Сорта Масса 1000 зерен, г Среднее Натура зерна, г/л Среднее

2012 г. 2013 г. 2014 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г.

Дарья (st) 31,4 23,8 38,8 31,3 780 678 740 733

Ирень 35,8 29,3 39,0 34,7 784 685 750 740

Мис 34,3 26,0 40,4 33,6 772 638 760 723

Любава 37,3 26,0 41,3 34,9 785 680 760 742

Сударыня 35,1 24,2 42,1 33,8 765 680 762 736

Злата 44,1 31,1 39,0 38,1 634 710 745 696

Оценивая показатели качества зерна, следует отметить, что наибольшую массу 1000 зерен (38,8-42,1 г) практически все сорта яровой пшеницы сформировали в 2012 г., натура зерна была на уровне базисных кондиций и составила 740-762 г/л. В среднем за годы испытаний на Дубровском ГСУ, сорта яровой пшеницы имели массу 1000 на уровне 31,3-38,1 г, натура зерна варьировала от 696 до 742 г/л (таблица 4).

Следует отметить, что реакция сортов яровой пшеницы на погодные условия 2012-2014 гг. вегетационных периодов при испытании на Дубровском ГСУ была аналогичной периоду испытаний в 2010-2012 гг. на Вы-гоничском ГСУ, несмотря на различающиеся почвенные условия.

Выводы:

1. В разные по климатическим условиям годы испытаний как на серой лесной среднесуглинистой, так и на дерново-подзолистой среднесуглинистой почвах, сорта яровой мягкой пшеницы Дарья, Ирень, Мисс, Любава, Сударыня, Злата сочетали в себе высокие показатели пластичности (Ь =0,73-1,54) и стабильности урожайности =0,01-0,08). Данные сорта рекомендуются к возделыванию в производственных условиях в юго-западной части Центрального региона России.

2. Самую высокую урожайность зерна (в среднем 2,58-2,90 т/га) за годы испытаний в разных почвенно-климатических условиях обеспечили сорта Злата и Сударыня, они показали высокую стрессовую устойчи-

вость к засухе, обеспечив урожайность зерна 1,5-2,4 т/га с массой 1000 зерен 31,5-33,8 г.

Список использованных источников:

1 Ацци Дж. Сельскохозяйственная экология, М. - 1959. -

53 с.

2 Кадыров М.А. Оптимизация системы семеноводства в современных условиях // Вестник семеноводства в СНГ. -2000. - №3. - С. 32-36.

3 Мельникова О.В., Клименков Ф.И. Оценка адаптивности, пластичности и стабильности сортов ярового ячменя, возделываемых в условиях Брянской области // Зерновое хозяйство. - 2007. - №3. - С. 13-15.

4 Пакудин В.З. Оценка экологической пластичности сортов // Генетический анализ количественных и качественных признаков с помощью математико-статистических методов. -М.: ВНИИТЭИСХ, 1973. - С.40-44.

5 Ториков В.Е., Мельникова О.В., Прудников А.П. Адаптивный и продуктивный потенциал сортов мягкой яровой пшеницы // Зерновое хозяйство. - 2001. - №4(7). - С. 20-21.

6 Щербаков В.К. Эволюционно-генетическая теория биологических систем: гомеостаз, значение для развития теории селекции // Вестник сельскохозяйственные науки. - 1981. -

№ 3. - С. 56-67.

Информация об авторах

Мельникова Ольга Владимировна, заведующий кафедрой общего земледелия, производства, хранения и переработки продукции растениеводства, доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУ ВО «Брянская ГСХА», тел. (848) 341 -24- 330.

Мажуго Тамара Михайловна, соискатель ФГБОУ ВО «Брянская ГСХА», тел. (848) 341-24-330.

GRAIN YIELD AND QUALITY OF SPRING SOFT WHEAT DEPENDING ON CULTIVATION CONDITIONS O.V. Melnikova, Т.М. Mazhugo

Abstract. The results of studies on evaluating spring soft wheat varieties grown in different soil and climatic conditions, the parameters of ecological plasticity are presented. The varieties stable for yield and grain quality above all and suitable for cultivation in the south-western part of the Central region of Russia are sorted out.

Keywords: spring soft wheat, yield, grain quality, variety, plasticity, stability.

УРОЖАЙНОСТЬ И СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЗЕРНЕ СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ

Т.М. Мажуго, О.В. Мельникова

Аннотация. В статье представлены результаты по изучению влияния различных уровней средств химизации на содержание тяжёлых металлов в зерне яровой мягкой пшеницы. Выявлено, что применение в технологиях возделывания яровой пшеницы различных норм минеральных удобрений и пестицидов не приводило к загрязнению зерна тяжелыми металлами выше предельно допустимого уровня.

Ключевые слова: яровая мягкая пшеница, урожайность, качество зерна, тяжелые металлы, микроэлементы.

Зерно в Российской Федерации считается национальным достоянием государства, первостепенным фактором устойчивости экономики, гарантией продовольственной

безопасности страны. В связи с этим необходимо выращивать такое зерно, мука из которого имела бы высокие хлебопекарные качества и соответствующую ГОСТам экологическую чистоту, в первую очередь, по содержанию тяжелых металлов. Разбалансированность химических элементов в пищевых продуктах и рационах служит первопричиной и началом появления и развития многих заболеваний человека и животных. Основное количество тяжёлых металлов поступает в организм человека с растительной пищей.

В сельскохозяйственном производстве источниками поступления в растительное сырье тяжёлых металлов являются пестициды, минеральные удобрения, химические мелиоранты. Уровни накопления химических элементов растениями определяются многими факторами: их физи-