Потенциал продуктивности и экологическая пластичность сортов овса на корм

УДК 633.13:631.524.01(571.12) В.А. Сапега

ПОТЕНЦИАЛ ПРОДУКТИВНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ

СОРТОВ ОВСА НА КОРМ

Приведена оценка сортов овса по продуктивности и параметрам экологической пластичности по результатам их испытания на корм в условиях северной лесостепной зоны Тюменской области за 20122014 гг. Изучали четыре сорта овса, которые испытывались по предшественнику - яровой пшенице. Индекс условий среды рассчитан по методике Эберхарта, Расселла (Eberhart, Russell). Изменчивость основных показателей продуктивности сортов, урожайности зеленой и сухой массы вычислена по методике Б.А. Доспехова, а реализация потенциала урожайности сухой массы - по методике Э.Д. Неттевича. Показатель интенсивности сортов - по методике Р.А. Удачина и А.П. Головоченко, а индекс их экологической пластичности - по методике А.А. Грязнова. Наименьшая средняя продолжительность периода от всходов до выметывания характерна для сорта Мегион, а наибольшая высота растений и их облиственность - для сортов Мегион и Отрада. Отмечена слабая изменчивость продолжительности периода вегетации от всходов до выметывания, высоты растений и от средней до сильной - облиственности растений. Выявлены сильная вариабельность индекса условий среды, а также высокий потенциал сортов по урожайности зеленой массы (Чалый, 25,9 т/га) и сухой (Отрада, 7,70 т/га). Лучшая средняя урожайность зеленой массы у сорта Чалый (17,1 т/га), сухой массы - у Отрада (5,29 т/га). Наибольшая величина реализации потенциала урожайности сухой массы - у сорта Талисман (78,5%). Отмечена сильная изменчивость урожайности зеленой и сухой массы. Наименьшее значение данного показателя выявлено у сорта Талисман. Выделены две группы сортов по интенсивности: экстенсивные (Талисман) и интенсивные (Мегион, Отрада, Чалый). Все сорта овса характеризовались низкой экологической пластичностью, ее индекс варьировал от 0,86 (Мегион) до 1,08 (Отрада).

Ключевые слова: овес, сорта, урожайность зеленой и сухой массы, интенсивность, индекс экологической пластичности.

Введение

В создании устойчивой кормовой базы важную роль играет увеличение производства зеленых кормов. Основной путь такого увеличения - повышение урожайности за счет внедрения новых сортов и совершенствование технологии возделывания [1-3].

Условия внешней среды оказывают существенное влияние на развитие ряда хозяйственно-ценных признаков и свойств сортов, определяющих их продуктивность [4; 5]. В неблагоприятных почвенно-климатических условиях все большее значение приобретает не только потенциальная продуктивность сортов, но и их экологическая устойчивость [6].

В связи с этим устойчивый рост урожая сельскохозяйственных культур при разнообразии почвенно-климатических условий тесно связан с созданием и внедрением в производство сортов, отличающихся не только потенциально высокой продуктив -ностью, но и высокой экологической стабильностью [7-9]. Пластичный сорт должен не только сохранять сравнительно высокую продуктивность в экстремально неблагоприятные годы, но и обладать способностью максимально «утилизировать» в урожае благоприятно складывающиеся естественные и искусственные условия жизни растений [10].

Цель исследования - оценка продуктивности и экологической пластичности сортов овса на корм в лесостепи Северного Зауралья.

© Сапега В.А., 2016

Материалы и методика исследований

В качестве материала исследования использовались данные урожайности зеленой и сухой массы, а также показатели продуктивности четырех сортов овса (Талисман, Мегион, Отрада, Чалый) по результатам их испытания на корм в условиях северной лесостепной зоны Тюменской области (Ишимский ГСУ) за 2012-2014 гг. [11]. Изучались четыре сорта овса, в том числе три (Талисман, Мегион, Отрада), допущенные к использованию по 10-му (Западно-Сибирскому) региону. Предшественник в годы испытания -яровая пшеница. Учет урожайности зеленой массы проведен в фазу выметывания метелки.

Индекс условий среды рассчитан по методике Эберхарта, Расселла [12]. Изменчивость (коэффициент вариации) основных показателей продуктивности, а также урожайности зеленой и сухой массы сортов овса вычислена по Б.А. Доспехову [13]. Реализацию потенциала урожайности сухой массы сортов овса и показатель их интенсивности устанавливали соответственно по методикам Э.Д. Неттевича [14] и Р.А. Удачина и А.П. Головоченко [15]. Индекс экологической пластичности сортов определен по методике А.А. Грязнова [16].

Результаты исследований

Максимальная продолжительность периода от всходов до выметывания за годы исследования отмечена у сортов Талисман и Чалый (табл. 1). Наименьшие, а также средние значения данного показателя - у сорта Мегион. Наибольшей стабильностью продолжительности данного периода, исходя из величины ее вариабельности, характеризовался сорт Талисман (1,5%), у остальных сортов вариабельность в пределах от слабой до средней.

Минимальная и средняя высота растений за годы исследования отмечена у сорта Чалый (соответственно 78 и 86 см), а наибольшие значения данного показателя (как максимальные, так и средние) - у сорта Мегион (табл. 1). Изменчивость высоты растений слабая у всех сортов овса, за исключением средней (12,4%) у сорта Мегион.

Таблица 1

Характеристика основных показателей продуктивности сортов овса на корм, 2012-2014 гг.

Показатель Параметр Талисман Мегион Отрада Чалый

Дней от всходов до выметывания min 39 30 33 36

max 40 38 38 40

х 39 35 36 38

v, % 1,5 11,4 5,6 5,3

Высота растений, см min 82 88 85 78

max 100 111 100 90

х 91 97 91 86

v, % 9,9 12,4 8,8 8,1

Облиственность растений, % min 40,0 30,0 33,0 40,0

max 55,0 60.0 58,0 55,0

х 46,7 46,7 48,7 48,3

v, % 16,3 32,8 27,9 15,7

Урожайность зеленой массы, т/га min 9,9 8,2 11,1 8,3

max 21,0 21,1 23,6 25,9

х 16,0 14,6 16,7 17,1

v, % 35,2 44,2 38,0 51,5

Облиственность растений - один из ведущих показателей сортов при их возделывании на зеленую массу. Максимальные, а также минимальные значения параметра за годы исследования отмечены у сорта Мегион (соответственно 60,0 и 30,0%). В среднем

за годы исследования наибольшая облиственность была характерна для сорта Отрада (48,7%). Изменчивость данного показателя у сортов Талисман и Чалый - средняя, у сортов Мегион и Отрада - сильная (табл. 1).

Сорта овса характеризовались сравнительно высоким уровнем максимальной урожайности зеленой массы, от 21,0 (Талисман) до 25,9 т/га (Чалый). Такой уровень урожайности формируется, в первую очередь, в связи с благоприятным комплексом метеорологических условий отдельных лет, за годы наших исследований, такие в частности, сложились в 2014 г.

В то же время в годы с жестким характером метеорологических условий (2012) изученные сорта резко снижали урожайность зеленой массы, в первую очередь из -за их недостаточной адаптивности. Так, их минимальная урожайность в жестких условиях 2012 г. была на уровне от 8,2 (Мегион) до 11,1 т/га (Отрада) (табл. 1). В среднем за 2012-2014 гг. лучший по урожайности зеленой массы - сорт Чалый (17,1 т/га).

Сильная вариабельность условий среды в годы испытания сортов, на что указано выше, подтверждается величиной индекса условий среды (Ij). Наиболее низкое его значение при формировании урожайности сухой массы отмечено в условиях 2013 г. (Ij = -1,42), а наиболее высокое - в 2014 г. (Ij = 2,22) (табл. 2). Характер таких условий сказался на величине вариабельности урожайности как зеленой массы (min - 8,2 т/га, Мегион; max - 25,9 т/га, Чалый), так и сухой, соответственно масса варьировала от 27,5 (Мегион) до 7,7 т/га (Отрада).

В настоящее время потенциал новых сортов даже при оптимальных условиях выращивания реализуется на 50-60%, что объясняется как низким уровнем технологии возделывания, так и неспособностью их противостоять действию различных биотических и абиотических стрессов [17]. По данным наших исследований, реализация потенциала урожайности сухой массы сортов овса в условиях северной лесостепной зоны при их испытании на зеленый корм была сравнительно низкой, на уровне менее 80%. Лучшим сортом по данному показателю был Талисман (78,5%) (табл. 2).

Таблица 2

Оценка сортов овса по урожайности сухой массы и параметрам интенсивности и экологической пластичности, 2012-2014 гг.

Сорт Урожайность, т/га Реализация потенциала урожайности, % Изменчивость урожайности

2012 г. 2013 г. 2014 г. х

Талисман 4,96 3,86 6,51 5,11 78,5 26,0 53,9 1,07

Мегион 3,47 2,75 6,84 4,35 63,6 50,1 83,1 0,86

Отрада 3,77 4,39 7,70 5,29 68,7 39,9 79,9 1,08

Чалый 4,30 2,99 7,53 4,94 65,6 47,4 92,3 0,98

НСР05 0,12 0,13 0,06

Индекс условий среды -0,80 -1,42 2,22

Изменчивость урожайности сухой массы у большинства сортов сильная как следствие значительного ее размаха между максимальным и минимальным уровнем. Наименьшая вариабельность урожайности была характерна для сорта Талисман (26,0%) (табл. 2).

В настоящее время в связи с внедрением в производство высокопродуктивных сортов и интенсивных технологий актуальна оценка и селекционного материала, и сортов в процессе их испытания по параметрам экологической пластичности [18; 19].

Проведенный нами расчет показателя интенсивности сортов по урожайности сухой массы выявил значительную его вариабельность в зависимости от сорта. Исходя из величины данного параметра выделено две группы сортов: экстенсивные и интенсивные.

К экстенсивным относят сорт Талисман. Он слабо отзывчив на улучшение условий, но лучше адаптирован к жестким условиям среды. Сорта Мегион, Отрада и Чалый с показателями интенсивности соответственно 83,1, 79,9 и 92,3% относят к интенсивным. Они имеют преимущество при возделывании на интенсивных агрофонах и в зонах с благоприятным комплексом природно-климатических условий, где способны максимально реализовать свой генетический потенциал (табл. 2).

Важным показателем сортов является их экологическая пластичность - способность формировать высокий и качественный урожай в различных почвенно-климати-ческих, погодных и агротехнических условиях [20].

Для изученных нами сортов по урожайности сухой массы характерна низкая экологическая пластичность (табл. 2), это показали проведенные исследования. Величина индекса данного показателя варьировала у сортов от 0,86 (Мегион) до 1,08 (Отрада), свидетельствуя о их недостаточной способности реализовать генетически детерминированные возможности при отклонении условий культивирования от нормы в целях достижения максимальной продуктивности.

Заключение

Таким образом, при изучении основных параметров продуктивности, а также урожайности зеленой и сухой массы сортов овса при их испытании на корм выявлена их значительная вариабельность, за исключением продолжительности вегетационного периода до выметывания и высоты растений как следствия непостоянства метеорологических условий в период вегетации сортов. В годы с благоприятным характером метеорологических условий выделены сорта с высоким уровнем урожайности зеленой и сухой массы - соответственно Чалый и Отрада). В условиях региона отмечена сравнительно низкая реализация потенциала урожайности сухой массы сортов, в среднем она не превышает 80%. По уровню интенсивности выделены экстенсивные и интенсивные сорта, это необходимо учитывать в производстве при выборе сорта для разного уровня интенсивности агротехнологий. Низкие значения индекса экологической пластичности сортов указывают на их недостаточную способность противостоять стрессовым факторам, что не позволяет им в максимальной степени реализовать свой потен -циал продуктивности.

V.A. Sapega

Potential of productivity and ecological plasticity of the oats variety for fodder

The assessment of productivity and parameters of ecological plasticity of oats varieties by results of their test for fodder in the conditions of a northern forest-steppe zone of the Tyumen region for 2012-2014 is given. Four oats varieties which were tested on the predecessor of spring wheat were studied. The index of conditions of the environment was calculated using the method of S.A. Eberhart, W.A. Russell. Variability of the main indicators of varieties, productivity of green and dry forage were calculated using the method of B.A. Dospekhov,

and also realization of potential of productivity of dry forage - by E.D. Nettevich's technique. The indicator of intensity of varieties were calculated using the method of R.A. Udachin and A.P. Golovochenko, and their index of ecological plasticity - by A.A. Gryaznov's technique. The variety Megion was characterized by smallest average duration of the period from young growth to a heading, and the varieties Megion and Otrada were characterized by the greatest height of plants and their leafing. Weak variability of duration of the period of vegetation from young growth to a heading was noted, average and strong variability of height of plants and leafing of plants was noted. Strong variability of an index of conditions of the environment, and also high potential of productivity of green forage of varieties (Chaliy, 25,9 t/hectare) and dry forage (Otrada, 7,70 t/hectare) is revealed. The variety Chaliy (17,1 t/hectare) was the best on average productivity of green forage, and dry forage -Otrada (5,29 t/hectare). The variety Talisman (78,5%) was characterized the largest size of realization of potential of productivity of dry forage. Strong variability of productivity of green and dry forage is noted. Two groups of varieties on intensity are allocated: extensive (Talisman) and intensive (Megion, Otrada, Chaliy). All oats varieties were characterized by low ecological plasticity which index was varied from 0,86 (Megion) to 1,08 (Otrada).

Keywords: oats, varieties, productivity of green and dry forage, intensity, index of ecological plasticity.

Список литературы

1. Зернофураж в России / под ред. В.М. Косолапова. - М. ; Киров : Дом печати «Вятка», 2009. - 384 с.

2. Теличко О.Н. Значение райграса однолетнего при создании многолетнего травостоя / О.Н. Теличко, А.Н. Емельянов // Кормопроизводство. - 2015. - № 3. - С. 26-29.

3. Высокопродуктивные ресурсосберегающие кормовые культуры для Западной Сибири / А.Ф. Степанов [и др.] // Аграрно-экономическая наука о проблемах инновационного развития агропромышленного производства. - Омск : ОмГАУ, 2007. - С. 77-80.

4. Косолапое В.М. Экологическая селекция многолетних кормовых трав / В.М. Косолапов, Н.Н. Козлов, И.А. Клименко // Кормопроизводство. - 2015. - № 4. - С. 25-29.

5. Володин А.Б. Новые сорта и гибриды сахарного сорго для возделывания на силос и зеленый корм / А.Б. Володин // Кормопроизводство. -2015. - № 4. - С. 16-20.

6. Жученко А.А. Адаптивный потенциал культурных растений: эколого-генетические основы / А.А. Жученко. - Кишинев : Штиинца, 1988. - 766 с.

7. Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений как самостоятельная научная дисциплина: теория и практика / А.А. Жученко. - Краснодар : Просвещение-Юг, 2010. -430 с.

8. Оценка экологической стабильности и пластичности инбредных линий озимой ржи / А.А. Гончаренко [и др.] // Рос. с.-х. наука. - 2015. - № 1-2. - С. 3-9.

9. Сапега В.А. Продуктивность и параметры адаптивности сортов проса при их выращивании на зеленую массу и семена / В.А. Сапега // Кормопроизводство. - 2014. - № 12. - С. 27-30.

References

1. Zernofurazh v Rossii / pod red. V.M. Ko-solapova. - Moskva ; Kirov : Dom pechati "Vjatka", 2009. - 384 s.

2. Telichko O.N. Znachenie rajgrasa od-noletnego pri sozdanii mnogoletnego travostoja / O.N. Telichko, A.N. Emel'janov // Kormoproizvod-stvo. - 2015. - № 3. - S. 26-29.

3. Visokoproduktivnie resursosberegayuschie kormovie kulturi dlya Zapadnoi Sibiri / A.F. Ste-panov [i dr.] // Agrarno-ekonomicheskaya nauka o problemah innovacionnogo razvitiya agropromish-lennogo proizvodstva. - Omsk : OmGAU, 2007. -S. 77-80.

4. Kosolapov V.M. Jekologicheskaja selekcija mnogoletnih kormovyh trav / V.M. Kosolapov, N.N. Kozlov, I.A. Klimenko // Kormoproizvodstvo. -2015. - № 4. - S. 25-29.

5. Volodin A.B. Novye sorta i gibridy sahar-nogo sorgo dlja vozdelyvanja na silos i zelenyj korm / A.B. Volodin // Kormoproizvodstvo. - 2015. -№ 4. - S. 16-20.

6. Zhuchenko A.A. Adaptivnii potential kul-turnih rastenii: ekologo-geneticheskie osnovi / A.A. Juchenko. - Kishinev : Shtiinca, 1988. -766 s.

7. Zhuchenko A.A. Jekologicheskaja geneti-kakul'turnyh rastenij kak samostojatel'naja nauch-naja disciplina: teorija i praktika / A.A. Zhuchenko. Krasnodar : Prosveshhenie-jug. - 2010. -430 s.

8. Ocenka jekologicheskoj stabil'nosti i plas-tichnosti inbrednyh linij ozimoj rzhi / A.A. Goncha-renko [i dr.] // Ross. s.-kh. nauka. - 2015. - № 1-2. -S. 3-9.

9. Sapega V.A. Produktivnost' i parametry adaptivnosti sortov prosa pri ih vyrashhivanii na zelenuju massu i semena / V.A. Sapega // Kormoproizvodstvo. - 2014. - № 12. - S. 27-30.

10. Унтила И.П. Проблема повышения стабильности производства продукции полеводства в Молдавии / И.П. Унтила, М.Д. Вронских // Изв. АН Молдавской ССР. - Сер. Биол. и хим. наук. - 1984. - № 1. - С. 3-10.

11. Выдрин В.В. Сортовое районирование сельскохозяйственных культур и результаты сортоиспытания по Тюменской области за 2014 г. /

B.В. Выдрин, Т.К. Федорук. - Тюмень : Тюмен. Изд. дом, 2014. - 95 с.

12. Eberhert S.A. Stability parameters for comparing varieties / S.A. Eberhert, W.A. Russell // Crop. science. - 1966. - V. 6. - № 1. - P. 36-40.

13. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М. : Агропромиздат, 1985. -351 с.

14. Неттевич Э.Д. Потенциал урожайности рекомендованных для возделывания в центральном регионе РФ сортов яровой пшеницы и ячменя и его реализация в условиях производства / Э.Д. Неттевич // Докл. РАСХН. - 2001. -№ 3. - С. 3-6.

15. Удачин Р.А. Методика оценки экологической пластичности сортов пшеницы / Р.А. Уда-чин, А.П. Головоченко // Селекция и семеноводство. - 1990. - № 5. - С. 2-6.

16. Грязнов А.А. Селекция ячменя в Северном Казахстане / А.А. Грязнов // Селекция и семеноводство. - 2000. - № 4. - С. 2-8.

17. Гончаренко А.А. Об адаптивности и экологической устойчивости сортов зерновых культур / А.А. Гончаренко // Вестн. РАСХН. -2005. - № 6. - С. 49-53.

18. Продуктивность гибридов кукурузы в условиях Среднего Предуралья / С.И. Коконов [и др.] // Достижения науки и техники АПК. -2014. - № 8. - С. 47-48.

19. Экологическая пластичность пшеницы в лесостепи Западной Сибири / Е.В. Агеева [и др.] // Вестн. НГАУ. - 2015. - № 1(34). -

C. 22-27.

20. Зыкин В.А. Основы повышения адаптивности сортов яровой пшеницы в Западной Сибири / В.А. Зыкин // Вестн. РАСХН. - 1992. -№ 2. - С. 23-26.

Сапега Валерий Антонович, д-р с.-х. наук, проф., ТИУ, sapegavalerii@rambler.ru.

10. Untila I.P. Problema povyshenija sta-bil'nosti proizvodstva produkcii polevodstva v Mol-davii / I.P. Untila, M.D. Vronskih // Izv. AN Mol-davskoj SSr. Ser. Biol. i him. nauk. - 1984. -№ 1. - S. 3-10.

11. Vydrin V.V. Sortovoe raionirovanie s.-kh. kultur i rezultaty sortoispytaniya po Tyumenskoi oblasti za 2014 god / V.V. Vydrin, T.K. Fedoruk. - Tumen : Tumen. izd. dom. - 2014. -95 s.

12. Eberhart S.A. Stability parameters for comparing varieties / S.A. Eberhart, W.A. Russell // Crop. science. - 1966. - V. 6. - № 1. - S. 36-40.

13. Dospehov B.A. Metodika polevogo opy-ta / B.A. Dospehov. - M. : Agroproizdat, 1985. -351 s.

14. Nettevich Je.D. Potential urozhajnosti rekomendovannyh dlja vozdelyvanija v central'nom regione RF sortov jarovoj pshenicy i jachmenja i ego realizacija v uslovijah proizvodstva / Je.D. Nettevich // Dokl. RASHN. - 2001. - № 3. -S. 3-6.

15. Udachin R.A. Metodika ocenki jekolo-gicheskoj plastichnosti sortov pshenicy / R.A. Udachin, A.P. Golovochenko // Selekcija i semenovod-stvo. - 1990. - № 5. - S. 2-6.

16. Grjaznov A.A. Selekcija jachmenja v Se-vernom Kazahstane / A.A. Grjaznov // Selekcija i semenovodstvo. - 2000. - № 4. - S. 2-8.

17. Goncharenko A.A. Ob adaptivnosti i jekologicheskoj ustojchivosti sortov zernovyh kul'tur / A.A. Goncharenko // Vestn. RASHN. -2005. - № 6. - S. 49-53.

18. Produktivnost' gibridov kukuruzy v uslovijah Srednego predural'ja / S.I. Kokonov [i dr.] // Dostizhenija nauki i tehniki APK. - 2014. - № 8. -S. 47-48.

19. Jekologicheskaja plstichnost' pshenicy v lesostepi Zapadnoj Sibiri / E.V. Ageeva [i dr.] // Vestn. NGAU. - 2015. - № 1(34). -S. 22-27.

20. Zykin V.A. Osnovy povyshenija adaptivnosti sortov Jarovoj pshenicy v Zapadnoj Sibiri / V.A. Zykin // Vestn. / RASHN. - 1992. - № 2. -S. 23-26.

Sapega Valery Antonovich, Dr. Agr. Sci., Prof., TIU, sapegavalerii@rambler.ru.