Изменчивость элементов продуктивности сортов мягкой яровой пшеницы в Западной Сибири

УДК 633.11

Ю.С. Краснова

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОДУКТИВНОСТИ СОРТОВ МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Представлены результаты исследований изменчивости элементов продуктивности сортов мягкой яровой пшеницы. За период исследований климатические характеристики оказывали влияние на формирование элементов продуктивности и урожайности сортов мягкой яровой пшеницы. Проведен двухфакторный дисперсионный анализ изменения количественных признаков продуктивности и зависимости урожайности от признаков. Были учтены следующие параметры: урожайность зерна, продуктивная кустистость, число зерен в колосе, масса 1000 зерен, масса зерна колоса. Каждый год исследований характеризовался недостаточной влагообеспеченностью. Средний показатель гидротермического коэффициента 0,75. Это повлияло на формирование элементов продуктивности растений и урожайности зерна. Данное влияние доказывает дисперсионный анализ, для которого были взяты два фактора - годы исследований и сорта исследований, также было учтено взаимодействие этих факторов и их влияние на каждый компонент продуктивности. В результате применения дисперсионного анализа выявлено, что на формирование массы зерна колоса и число зерен в колосе в большей степени влияют погодные условия (доля влияния фактора 80,9 и 77,9%). На продуктивную кустистость влияет взаимодействие двух факторов - условия года и сорта (56,3%). На массу 1000 зерен почти в равной степени влияют сорта (доля

© Краснова Ю.С., 2016

64

сельскохозяйственные науки

влияния - 42,5%) и взаимодействие условий года и генотипов (39,4%). При помощи корреляционного анализа выявлена средняя положительная связь между числом зерен в колосе и массой зерна с колоса с урожайностью, слабая положительная связь продуктивной кустистости с урожайностью. По массе 1000 семян связь с урожайностью доказана не была (г = -0,07). Сорт ОмГ АУ 90 выделяется на всех графиках и за три года исследований характеризуется максимальным значением всех показателей.

Ключевые слова: элементы продуктивности, сорт, мягкая яровая пшеница, анализ, Западная Сибирь.

Введение

Западная Сибирь представляет собой регион рискованного земледелия, в том числе для стабильного производства зерна пшеницы. Мягкая яровая пшеница как основная продовольственная культура региона характеризуется повышенной требовательностью к важнейшим факторам внешней среды, которые отличаются в этом регионе исключительным разнообразием, суровостью и изменчивостью.

Урожай является комплексным выражением целого ряда количественных признаков и свойств растения. На урожай пшеницы большое влияние оказывают природноклиматические условия района возделывания [1]. В связи с этим становятся сложными задачи селекции, связанные с объективной оценкой сортов в крайне сложных климатических условиях.

Цель исследования - определить корреляционную зависимость между урожайностью и элементами продуктивности растений в условиях недостаточной влагообеспеченности.

Материал и методика

Объекты исследований - сорта яровой мягкой пшеницы: Памяти Азиева (стандарт), Чернява 13; среднеранней группы спелости: Дуэт (стандарт), Нива 2, ОмГАУ 90, Сибаков-кая 3, Соната, Саратовская 29, Терция; сорта среднепоздней группы спелости: Омская 35 (стандарт), Сибаковкая юбилейная, Эритроспермум 59.

Исследования, учеты и наблюдения проводились в 2012-2014 гг. на малом опытном поле Омского государственного аграрного университета по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Определение элементов структуры урожайности растений и элементов структуры продуктивности проводилось по общепринятым методикам (Горин А.П., 1987).

Климат Омской области резко континентальный. Гидротермический коэффициент за три года исследований имеет значение 0,75, что характеризуется как низкая влагообеспеченность. В 2012 г. его значение составило 0,5 (очень низкая влагообеспеченность -средняя засуха), в 2013 г. - 1,06 (влагообеспеченность недостаточная), в 2014 г. - 0,69 (слабая засуха).

Результаты и обсуждения

Способность к кущению - одна из наиболее важных биологических способностей зерновых культур. Практически все сорта яровой пшеницы в нормальных условиях способны хорошо куститься. Существуют различные точки зрения относительно роли кущения в формировании урожая в разных агроклиматических условиях [2; 3].

Результаты двухфакторного дисперсионного анализа данных по продуктивной кустистости, представленные в табл. 1, показывают, что вариансы, отражающие генотипическую изменчивость; изменчивость, вызванную метеорологическими условиями (по годам) и взаимодействием этих двух факторов, достоверны с высокой вероятностью (Р < 0,001).

Результаты дисперсионного анализа по продуктивной кустистости

Таблица 1

Источник варьирования Степень свободы (df) Средний квадрат (ms) Критерий Фишера (F) Доля влияния фактора, %

Фактор А (года) 2 0,13 110,95* 17,7

Фактор В (генотипы) 11 0,03 26,2* 23,1

Взаимодействие А х В 22 0,04 31,92* 56,3

Случайное отклонение 36 0,001 - 2,9

* Р < 0,001.

65

сельскохозяйственные науки

Наибольший вклад в изменчивость рассматриваемого признака в условиях южной лесостепи Омской области (56,3%) вносит взаимодействие двух факторов - условий года и генотипов (сорта), при этом доля генотипичной изменчивости - 23%, доля влияния условий вегетации - 17,7%.

Рис. 1. Точечный график и теоретические линии регрессии при прямолинейной корреляции между продуктивной кустистостью и урожайностью зерна, т/га, 2012-2014 гг.

Выявлено преимущество по уровню урожайности зерна сортов мягкой яровой пшеницы с большим значением продуктивной кустистости: r = 0,4 (рис. 1).

Регрессионный анализ показал, что зависимость описывается уравнениями прямой линии, проходящей вблизи начала координат. Это указывает на необходимость проведения селекции на повышение стабильности данного признака.

Сорт ОмГАУ 90 выделяется из общей картины и характеризуется сильным влиянием продуктивной кустистости на урожайность за три года.

Число зерен в колосе по годам изменяется в зависимости от складывающихся погодных условий в период их формирования.

Как отмечает А.А. Корнилов, резкое снижение числа зерен в колосе пшеницы отмечено в острозасушливые годы, когда атмосферная засуха сочетается с недостатком влаги в почве [4].

Результаты двухфакторного дисперсионного анализа данных по числу зерен в колосе, представленные в табл. 2, показывают, что вариансы, отражающие генотипическую изменчивость; изменчивость, вызванную метеорологическими условиями (по годам) и взаимодействием этих двух факторов, достоверны с высокой вероятностью (Р < 0,001).

Результаты дисперсионного анализа по числу зерен в колосе

Таблица 2

Источник Степень Средний Критерий Доля влияния

варьирования свободы (df) квадрат (ms) Фишера (F) фактора, %

Фактор А (года) 2 567,1 417,53* 77,9

Фактор В (генотипы) 11 11,9 10429,29* 7,8

Взаимодействие А х В 22 8,7 7652,5* 13,1

Случайное отклонение 36 0,001 - 0,0003

* Р < 0,001.

66

сельскохозяйственные науки

Наибольший вклад в изменчивость рассматриваемого признака в условиях южной лесостепи Омской области (77,9%) вносят условия вегетации (годы). При этом доля генотипической изменчивости в общем варьировании признака значительно ниже, всего 7,8%. Немного выше оценивается вклад изменчивости, обусловленной взаимодействием указанных двух факторов (13,1%).

Рис. 2. Точечный график и теоретические линии регрессии при прямолинейной корреляции между числом зерен в колосе и урожайностью зерна, т/га, 2012-2014 гг.

Выявлено преимущество по уровню урожайности зерна сортов мягкой яровой пшеницы с большим числом зерен в колосе: r = 0,7 (рис. 2).

Регрессионный анализ показал, что зависимость описывается уравнениями прямой линии, проходящей вблизи начала координат. Это указывает на необходимость проведения исследований селекции на повышение стабильности данного признака.

Сорт ОмГАУ 90 выделяется из общей картины и характеризуется сильным влиянием количества зерен в колосе на урожайность. За три года при максимальном количестве зерен в колосе он имеет наивысшее значение урожайности.

Масса 1000 зерен. С селекционной точки зрения большое значение имеют признаки, менее варьирующие под влиянием условий среды. К ним относится, прежде всего, масса 1000 зерен, которая является надежным индикаторным показателем при отборе на урожайность [5].

Результаты двухфакторного дисперсионного анализа данных по массе 1000 зерен, представленные в табл. 3, показывают, что вариансы, отражающие генотипическую изменчивость; изменчивость, вызванную метеорологическими условиями (годы) и взаимодействием этих двух факторов, достоверны с высокой вероятностью (Р < 0,001).

Результаты дисперсионного анализа по массе 1000 зерен

Таблица 3

Источник Степень Средний Критерий Доля влияния

варьирования Свободы (df) квадрат (ms) Фишера (F) фактора, %

Фактор А (года) 2 161,7 161,65* 42,5

Фактор В (генотипы) 11 12,5 636,01* 18,1

Взаимодействие А х В 22 13,6 12038,64* 39,4

Случайное отклонение 36 0,001 - 0,005

* Р < 0,001.

67

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

На изменчивость массы 1000 зерен за время изучения влияние оказывают фактор вегетации (42,46%) и взаимодействие условий года с генотипом (39,42%). При этом доля генотипической изменчивости в общем варьировании признака 18,1%.

Рис. 3. Точечный график и теоретические линии регрессии при прямолинейной корреляции между массой 1000 семян и урожайностью зерна, т/га, 2012-2014 гг.

Выявлено преимущество по уровню урожайности зерна сортов мягкой яровой пшеницы с большим числом зерен в колосе: r = -0,07 (рис. 3).

Регрессионный анализ показал, что зависимость описывается уравнениями прямой линии, проходящей вблизи начала координат. Это указывает на необходимость проведения селекции на повышение стабильности данного признака.

Сорт ОмГАУ 90 выделяется из общей картины и характеризуется сильным влиянием количества зерен в колосе на урожайность. За три года при максимальном количестве зерен в колосе он имеет наивысшее значение урожайности.

Масса зерна колоса является интегральным признаком таких структур, как длина, число колосков и зерен в колосе, масса 1000 зёрен, и обусловлена многими генами с разным типом взаимодействия [6].

Результаты двухфакторного дисперсионного анализа данных по массе зерна колоса, представленные в табл. 4, показывают, что вариансы, отражающие генотипическую изменчивость; изменчивость, вызванную метеорологическими условиями (годы) и взаимодействием этих двух факторов, достоверны с высокой вероятностью (Р < 0,001).

Результаты дисперсионного анализа по массе зерна колоса

Таблица 4

Источник варьирования Степень свободы (df) Средний квадрат (ms) Критерий Фишера (F) Доля влияния фактора, %

Фактор А (года) 2 1,13 997,77* 80,9

Фактор В (генотипы) 11 0,0116 10,237* 4,5

Взаимодействие А х В 22 0,016 14,5* 13

Случайное отклонение 36 0,0011 - 1,5

* Р < 0,001.

Наибольший вклад в изменчивость рассматриваемого признака в условиях южной лесостепи Омской области (80,9%) вносят условия вегетации (годы). При этом доля генотипической изменчивости в общем варьировании признака очень незначительна (4,5%). Вклад изменчивости, обусловленной взаимодействием указанных двух факторов, оценивается в 13%.

68

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

Рис. 4. Точечный график и теоретические линии регрессии при прямолинейной корреляции между массой зерна в колосе и урожайностью зерна, т/га, 2012-2014 гг.

Выявлено преимущество по уровню урожайности зерна сортов мягкой яровой пшеницы с большим числом зерен в колосе: r = 0,6 (рис. 4).

Регрессионный анализ показал, что зависимость описывается уравнениями прямой линии, проходящей вблизи начала координат. Это указывает на необходимость проведения селекции на повышение стабильности данного признака.

Сорт ОмГАУ 90 выделяется из общей картины и характеризуется сильным влиянием массы зерна колоса на урожайность. За три года при максимальной массе зерна с колоса он имеет наивысшее значение урожайности.

Заключение

Результаты двухфакторного дисперсионного анализа доказывают влияние погодных условий в годы исследований на массу зерна колоса и число зерен колоса (77,9-80,9%); взаимодействия сортовых особенностей и климата - на продуктивную кустистость растений (56,3%), погодных условий и их взаимодействия с сортами - на массу 1000 зерен (39,4-42,5%).

Была выявлена высокая положительная взаимосвязь между числом зерен в колосе и урожайностью зерна (г = 0,625); массой зерна с колоса и урожайностью зерна (г = 0,625); средняя положительная связь между продуктивной кустистостью и урожайностью зерна (г = 0,369); слабая отрицательная связь между массой 1000 зерен и урожайностью зерна (г = -0,7).

Из всего вышесказанного можно сделать вывод: за последние годы показатель гидротермического коэффициента снижается, что приводит к недостатку влаги у посевов пшеницы. В селекционных программах рекомендуется использовать сорт ОмГАУ 90, который в условиях засушливости показал наибольшую урожайность.

Список литературы

1. Кандауров, В.И. О значении некоторых морфологических признаков в селекции яровой пшеницы / В.И. Кандауров // Труды ВНИИЗХ. - Алма-Ата, 1970. - № 3. - С. 69-73.

2. Grafius, J.E. Competition for environmental resources buy component characters / J.E. Grafius. - Crop. Sci. -1972. - № 13. - Р. 39-88.

3. Халипский, А.Н. Оценка селекционного процесса на примере сортосмены яровой пшеницы в Красноярском крае : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / А.Н. Халипский. - Новосибирск, 1990. - 18 с.

4. Сулейменов, М.К. Агротехника яровой пшеницы / М.К. Сулейменов. - Алма-Ата, 1981. - 104 с.

5. Кузьмин, В.П. Вопросы селекции сельскохозяйственных культур / В.П. Кузьмин. - М., 1978. - 292 с.

69

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ

6. Пьянков, В.П. Формирование урожая у сортов яровой пшеницы различных экотипов в условиях южной лесостепи Западной Сибири / В.П. Пьянков // Селекция и семеноводство яровой пшеницы в Западной Сибири. - Омск, 1984. - С. 26-32.

Краснова Юлия Сергеевна, аспирант, Омский ГАУ, e-mail: jilia_krass@mail.ru.

SUMMARY

Yu.S. Krasnova

Variability of elements of efficiency of grades of the soft spring-sown field in Western Siberia

The soft spring-sown field as the main food crop of the region is characterized by the increased insistence to the most important factors of environment which differ in this region in an exclusive variety, severity and variability. Results of three summer researches of elements of efficiency of various grades of a soft spring-sown field are presented in article. During researches climatic characteristics had impact on formation of elements of efficiency and productivity of grades of a soft spring-sown field. The two-factorial dispersive analysis of change of quantitative signs of efficiency and dependence of productivity on signs is carried out. The following parameters were considered: productivity of grain, a productive bushiness, number of grains in an ear, weight is 1000 grains, the mass of grain of an ear. Every year researches the average value of hydrothermal coefficient 0.75 was characterized by insufficient moisture security, as influenced formation of elements of efficiency of plants and productivity of grain. This influence proves the dispersive analysis for which two factors - years of researches and a grade of researches were taken and also interaction of these factors and their influence on each component of efficiency was considered. As a result of application dispersive by the analysis it is revealed that formation of mass of grain of an ear and number of grains in an ear more are influenced by weather conditions (a share of influence of a factor of 80.9 and 77.9%). The productive bushiness is influenced by interaction of two factors - conditions of year and a grade - 56.3%. The mass of 1000 grains almost equally is influenced by grades (an influence share - 42.5%) and interaction of conditions of year and genotypes (39.4%). By means of the correlation analysis average positive communication between number of grains in an ear and the mass of grain from an ear with productivity, weak positive communication of a productive bushiness from productivity is revealed. On the mass of 1000 seeds communication with productivity wasn't proved (r = -0.07). The grade of OMGAU 90 is allocated on all schedules and in three years of researches is characterized by the maximum value of all indicators.

Keywords: efficiency elements, grade, soft spring-sown field, analysis, Western Siberia.

Krasnova Yulia Sergeyevna, Postgraduate, Omsk SAU, e-mail: jilia_krass@mail.ru.

УДК 631.811.98:631.53.01:633.11”321”

И.А. Бобренко, Н.В. Гоман, Е.А. Вакалова

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПУДРИВАНИЯ СЕМЯН МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ (Zn, Cu, Mn) ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Представлены результаты использования опудривания семян микроэлементами для повышения урожайности зерна яровой пшеницы. Задействованы полевые и лабораторные методы. В исследованиях, проведенных в 2009-2012 гг. на лугово-черноземной почве в условиях лесостепи Западной Сибири, установлена эффективность опудривания семян микроудобрениями (Zn, Cu, Mn) яровой пшеницы сорта Дуэт на фоне сбалансированного азотно-фосфорно-калийного питания. Внесение как макроудобрений (Н50Р60К60), так и микроудобрений (Zn, Cu, Mn) значительно увеличило урожайность зерна изучаемой культуры. Все прибавки оказались существенными. Максимальная урожайность зерна была в варианте Zn50Cu50Mn50 - 3,00 т/га. Наибольшая окупаемость внесенных удобрений под яровую пшеницу в варианте совместного применения микроудобрений. Каждый внесенный килограмм удобрений, рассчитанный на основе оптимальных уровней содержания макроэлементов в почве, окупался от 2,8 до 5,8 кг зерна. Таким образом, окупаемость макроудобрений повышается при опудри-вании семян микроэлементами. Значимость энергетической оценки возникает из диспропорции между энерго-

© Бобренко И.А., Гоман Н.В., Вакалова Е.А., 2016

70