Моделирование продуктивности гибридов сахарной свеклы с учетом их адаптационных особенностей в условиях лесостепи Среднего Поволжья

14. Navolotsky, V. D. Reasoning for the model varieties of spring barley for the conditions of unstable moistening / V. D. Navolotsky, A. K. Lyashok // Agricultural biology. - 1987. - № 7. - P. 26-31.

15. Petrov, G. I. General principles of organization of breeding crops for Prikumie region and the main directions / G. I. Petrov // Collection of scientific works of Prikum experimental breeding station. -Budennovsk, 1997. - P. 15-48.

16. Syukov, V. V. Methods of selection of parental pairs for hybridization in self-pollinating plants / V. V. Syukov. - Samara, 2007. - 84 p.

17. Usikova, A. A. Inheritance of some morphological traits in barley hybrids and their relationship with the elements of productivity // Cytology and genetics. - 1969. - Vol.3. - № 5. - P. 402-408.

18. Usikova, A. A. Correlation and heritability of traits in spring barley // Selektsiya I semenovod-stvo. - Kiev, 1969. - Vol.14. - P. 41-49.

19. Usikova, A. A. Inheritance of quantitative traits of the spike and caryopsis in the system of diallel crossings of the barley // Cytology and genetics. - 1979. - Vol.13. - № 1. - P. 48-54.

20. Fedin, M. A. Statistical methods for genetic analysis / M. A. Fedin, D. Ya. Silis, A. V. Smiryayev. - Moscow: Kolos, 1980. - P. 85-111.

21. Griffing, B. Concept of general and specific combining ability in relation to diallel crossing systems / B. Griffing // Australian Journal. - 1951. - P. 463-493.

22. Hayman, B. I. The theory and analysis of diallel crosses / B. I. Hayman // Genetics. - 1954. - V 10. - P.235-244.

23. Riggs, T. J. A study of the inheritance and inter-relationships of some agronomically important characters in spring barley / T. J. Riggs, A. M. Hayter // Theoretical and Applied Genetics. - 1975. - V. 46. - № 5. - P. 257-264.

24. Vimal, S. C. Gene effects controlling yield components in barley (Hordeum vulgare L.) / S. C. Vimal, S. R. Vishwakarma // Rachis. - 1999. - V. 18. - № . 2. - P. 21-25.

25. Verma, A. K. Genetic architecture for yield and quality component traits over two environments in barley (Hordeum vulgare L.) / Ambresh Kumar Verma, S. R. Vishwakarma, P. K. Singh // Barley Genetics Newsletter. - 2007. - V. 37. - P. 24-28.

26. Wu, J. Diallel analysis of 1,000-grain weight in two-rowed barley varieties / Wu Jiri, Takeda Ka-zuyoshi // Bull. Res. Inst. Bioresources. - Kurashiki (Japan). - 1995. - V. 3. - № 1. - P. 63-70.

УДК 633.63:631.52

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ГИБРИДОВ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ С УЧЕТОМ ИХ АДАПТАЦИОННЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Е. В. Жеряков, кандидат с.-х. наук, доцент

ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, Россия, т. 8(8412) 628-565, e-mail: sher20063@rambler.ru

В условиях полевых опытов, проведенных в лесостепной зоне Среднего Поволжья, изучали особенности формирования продуктивности различных типов гибридов сахарной свеклы. По результатам исследований и проведенного анализа были выделены гибриды, способные сформировать урожайность корнеплодов в конкретных почвенно-климатических условиях выше среднего показателя - F1 Триада (60,36 т/га), F1 Бадиа (63,14 т/га), F1 Геракл (64,37 т/га), F1 Спартак (65,63 т/га), F1 Неро (67,19 т/га).

В статье изложены обоснования методов для определения наиболее значимых факторов в формировании продуктивности сахарной свеклы на основании проведенных полевых и лабораторных исследований, а также определены оптимальные значения основных параметров модели гибрида сахарной свеклы для условий Среднего Поволжья. Математическое моделирование процессов формирования урожайности и качества корнеплодов сахарной свеклы показывает, что для формирования максимальной продуктивности в условиях лесостепи Среднего Поволжья количество растений перед уборкой должно составлять 97-102 тыс. шт. /га, максимальная площадь листьев должна быть на уровне 47-53 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал - 3,6-4,0 млн. м2/ га • сутки, а чистая продуктивность фотосинтеза -1,4-1,5 г/м2 • сут., масса корнеплода - 620-680 г, содержание калия - 3,2-4,1 ммоль/100 г сырой массы, натрия - 0,45-0,63 ммоль и вредного азота - 1,24-1,81 ммоль.

Ключевые слова: сахарная свекла, гибриды, урожайность, моделирование, технологические качества.

Введение

Модель, как техническое задание с описанием параметров нового сорта, первые исследователи пытались создать в форме

количественного баланса фотосинтеза и дыхания с учетом коэффициента хозяйственного использования биомассы. Логическим завершением этой работы стали ма-

Нива Поволжья № 4 (49) ноябрь 2018 33

тематические модели продукционного процесса, основанные на законе Либиха [1, 2].

Математическое моделирование урожайности сельскохозяйственных культур предполагает поиск оптимального уровня и соотношения факторов, влияющих на него. Математическая модель в конкретном случае строится на основании формализованных в виде уравнений регрессии производственных функций, которые выражают количественную связь урожая с факторами производства (агроклиматические и почвенные ресурсы, физиологические процессы в растении и т. д.) [10, 11, 13].

Непригодность математических моделей для практической селекции привела к созданию описательных моделей, в которых, на основе анализа существующих сортов, давался перечень и количественные значения подлежащих отбору признаков. По мнению В. В. Хангильдина «модель должна включать описание генотипических особенностей и фенотипических параметров агроценоза, но на современном этапе познания можно обеспечить лишь фрагментарное описание. Наиболее рациональный подход построения модели основан на использовании базового сорта, на генотипе которого анализируются вклады и сбалансированность отдельных генетических систем» [14].

Сорту принадлежит определяющая роль в использовании климатических ресурсов, плодородия почвы и всех факторов интенсификации производства сахарной свеклы. Сорт является ведущим элементом технологии, поскольку от него во многом зависят как уровень урожайности и исходное качество корнеплодов, так и выход сахара с гектара посева и тонны сырья [3, 6, 8, 9].

Важным критерием при оценке сортов и гибридов сахарной свеклы является их способность к длительному хранению (лежкоспособность). Отбор на лежкость зарубежные селекционные компании не ведут, поскольку у них нет необходимости хранить свеклу. В России продолжительность хранения достигает 90-100 дней, а для сахарной свеклы характерны резкие изменения технологических качеств в процессе хранения, ведь гибрид оценивается не по одному показателю лежкости, а по целому комплексу признаков.

Урожайность - сложный признак. Это, прежде всего, результат пройденного растением онтогенеза, в процессе которого формируются элементы продуктивности [4]. Морфология растения, устойчивость к неблагоприятным условиям среды и вредным организмам, размер и число отдель-

ных элементов продуктивности и, в целом, урожай в значительной степени определяется длиной вегетационного периода, темпами онтогенеза на отдельных его этапах. Темпы же онтогенеза обусловлены генотипом растения и конкретными факторами среды, т. е. результатом взаимодействия сорт-среда. Для обеспечения высокого урожая сорта его растения должны сочетать, по крайней мере, три основных фактора: успешно противостоять неблагоприятным воздействиям внешних факторов; с максимальной эффективностью использовать благоприятные условия среды; иметь высокую потенциальную продуктивность [3].

Методы и материалы

Исследования проводились в 20132015 гг. на черноземе выщелоченном среднесуглинистом. В опыте изучались гибриды: нормального типа - F1 РМС 120 -стандарт, F1 Компакт, F1 Геракл, F1 Спартак; нормально-урожайного - F1 ХМ 1820, F1 Неро; нормально-сахаристого - F1 Триада, F1 Бадиа; сахаристого типа - F1 Волга. Была проведена оценка адаптационных свойств гибридов сахарной свеклы к условиям выращивания и полевого хранения. Оценка адаптационной способности гибридов к условиям выращивания и сохранению высоких технологических свойств в период хранения в кагатах без укрытия проводилась на основании корреляционно-регрессионного анализа и сравнением значений отдельных показателей со стандартными величинами, за которые принимали средние показатели по всем гибридам, считая, что она характеризует способность сахарной свеклы иметь наименьшие потери при хранении и может служить интегральным показателем эффективности гибрида в конкретных условиях региона. Эту величину принимали за 100 баллов.

Результаты

В разработке моделей сортов (гибридов) нужно ограничиться морфологически различимыми особенностями, которые адекватны урожайности в различных экологических условиях. Модель может оказаться полезной лишь в том случае, если она охватывает широкий круг признаков, не предусматривает создание только одного типа сорта и учитывает агроэкологические условия, для которых создается сорт [7].

Формирование высокопродуктивного агроценоза сахарной свеклы требует регулирования многочисленных факторов, определяющих получение высокого биологического и хозяйственного урожая. Поэтому формирование продуктивности необходимо рассматривать одновременно с теми

401-.-.-.-.-.-.-.-.-.-

87,0 87,2 87,4 87,6 87,8 88,0 88,2 88,4 88,6 88,8

Полевая всхожесть, %

факторами, от которых зависит величина как общей биологической продукции, так и основной ее части - урожая корнеплодов. В связи с этим важно было проанализировать такие показатели, влияющие на формирование продуктивности сахарной свеклы, как полевая всхожесть, сохранность растений к уборке, густота растений перед уборкой, максимальная площадь листьев и площадь листьев перед уборкой, фотосинтетический потенциал посевов, чистая продуктивность фотосинтеза, масса корнеплода.

Исследованиями, проведенными в 20132015 гг., установлено, что количество взошедших растений в среднем по всем изучаемым гибридам составило 106,2 тыс. шт. или 88,5 % от количества высеянных семян. Наивысшая полевая всхожесть - 89,4 % -

Рис. 1. Урожайность корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от полевой всхожести

у = -51025,0 + 1150,96х -6,4824х2

89 90 91 92 93 94 Сохранность растений, %

Рис. 2. Урожайность корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от сохранности растений

у = -2487,4 + 54,4378х - 0,29037х2 г = 0,66

отмечена у гибрида F1 Волга, самая низкая -у F1 РМС 120 и F1 Компакт (87,2 %). По результатам корреляционно-регрессионного анализа полевая всхожесть растений оказала влияние на урожайность корнеплодов: доля влияния данного фактора составила 84 % (рис. 1).

Сохранность растений в целом по опыту была высокой и составила 90,3 %, что на 3,1 % выше, чем у стандарта.

Среди всех изучаемых гибридов наиболее устойчивыми к влиянию негативных факторов окружающей среды были F1 Бадиа и F1 Триада, у которых сохранность растений к уборке составила 95,6 и 92,6 % соответственно, т. е. данные гибриды оказались более засухоустойчивыми среди изучаемых. Доля влияния сохранности на урожайность корнеплодов составила 66 % (рис. 2).

104

Количество растений перед уборкой, тыс. шт./га

Рис. 3. Урожайность корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от количества растений перед уборкой

у = -2419,9 + 50,1103х - 0,25273х2 г = 0,82

2

4 89,6

86

87

88

95

96

Нива Поволжья № 4 (49) ноябрь 2018 35

Гибель растений в течение вегетации оказала непосредственное влияние на один из основных факторов, определяющих продуктивность сахарной свеклы -густоту растений перед уборкой (рис. 3). Одной из важнейших задач при возделывании сахарной свеклы является формирование оптимальной густоты стеблестоя растений в конкретной зоне свеклосеяния [5, 15]. Оптимальной площадью питания с агрономической точки зрения является такая площадь, при которой достигается не наибольшая продуктивность отдельного растения, а получение максимального урожая корнеплодов сахарной свеклы высокого качества [12].

Кривая урожайности, представленная на рисунке 3, показывает, что наибольшая урожайность корнеплодов сахарной свеклы может быть получена тогда, когда количество растений в период уборки составляет 98-100 тыс. Дальнейшее увеличение количества растений приводит к снижению урожайности.

К периоду уборки наибольшее количество растений на 1 га было отмечено у гибрида F1 Бадиа - 101,6 тыс. шт./га, что больше на 10,6 тыс. шт./га, чем у стандарта (91 тыс. шт. /га).

Объективным критерием оценки ростовых процессов являются показатели нарастания составляющих урожая - площади листьев и массы корнеплода. Наибольшая площадь листьев во время проведения исследований была отмечена у гибридов F1 Спартак и F1 Неро и составила 51,59 тыс. м2/га и 52,73 тыс. м2/га соответственно.

36 38 40 42 44 46 48 50 52 54

Максимальная площадь листьев, тыс. м2/га

Рис. 4 Урожайность корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от максимальной площади листьев

у = -87,19 + 5,08042х - 0,04094х2

При этом наименьшей она была у стандарта - гибрида F1 РМС 120 - 37,17 тыс. м2/га.

Зависимость урожайности корнеплодов сахарной свеклы от максимальной площади листьев описывается уравнением у = -87,19 + 5,08042х - 0,04094х2, при этом уровень значимости данного фактора для формирования урожая составляет 98 % (рис. 4). Решение соответствующего уравнения позволяет установить, что при максимальной площади листьев равной 60 тыс. м2/га урожайность корнеплодов составит 70,2 т/га, при площади 65 тыс. м2 - уже 70 т/га, а при максимальной площади 70 тыс. м2 - 67,8 т/га. Поэтому сохранение листьев сахарной свеклы в период интенсивного нарастания корнеплода в здоровом состоянии является одной из главных задач свекловодов. И в этом немаловажную роль играет устойчивость гибрида к заражению возбудителями заболеваний листового аппарата. Чем дольше листья нормально функционируют, тем выше не только урожайность, но и сахаристость корнеплодов.

Анализ площади листьев, проведенный в период уборки сахарной свеклы, позволил установить влияние данного показателя на сахаристость (рис. 5). При этом была определена площадь листьев, при которой достигается максимальная сахаристость корнеплодов: от 40 до 43 тыс. м2/га. Влияние данного фактора на сахаристость составляет 90 %. Дальнейшее увеличение площади приведет к постепенному уменьшению сахаристости, и, как следствие - уменьше-

Рис. 5 Сахаристость корнеплодов сахарной свеклы в зависимости от площади листьев в период уборки

у = -2,325 + 1,00548х - 0,01206х2

18,8

о4

18,4

К Л

8 18,2

л н

18,0

о н о К

й О 17,6

Э 18,6

70 68 66 64 62

й

60

Н

л 58

¡3 56

« 54 й

% 52 о

50

^

48 46 44 42

40 —

2,8

19,0

18,8

ч о

С 18,4

Я а

Н

о 18,0

17,8

О

17,6

17,4 1

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

4,0

4,2

ФП, млн. м /га в сутки

у = -97,989+71,3928х-7,5828х2

2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 ФП, млн. м 2/га в сутки

у = -4,8103+13,3137х-1,8937х2 б

4,0

Исследованиями установлено, что фотосинтетический потенциал (ФП) сахарной свеклы изменялся в течение периода вегетации. наибольшее значение ФП за период вегетации было отмечено у гибридов нормально-урожайного типа: F1 Неро (4,07 млн. м2/ га • сутки), нормального - F1 Спартак (3,93 млн. м2/ га • сутки) и F1 Геракл (3,86 млн. м2/ га • сутки). Фотосинтетический потенциал оказывает влияние на урожайность корнеплодов (доля влияния фактора 99 %) и их сахаристость (78 %) (рис. 6).

Решение уравнения зависимости урожайности корнеплодов от значений ФП показывает, что его увеличение на 0,1 млн. м2/ га • сутки, начиная с наибольшего значения, полученного опытным путем (4,1), позволит получить дополнительно 0,85 т/га. Дальнейшее увеличение значения ФП на 0,1 млн. м2/ га • сутки увеличит урожайность уже на 0,69 т/га. Такая закономерность прослеживается до значения ФП -4,7 млн. м2/ га • сутки, когда возможно получить урожайность корнеплодов, равную 70 т/га. Дальнейшее увеличение значения ФП уже приведет к получению урожайности 69,98 т/га. Как уже было сказано выше, значение ФП зависит от площади ассимиляционной поверхности и времени ее функционирования. В проведенных исследованиях было установлено, что площадь листьев, и соответственно, ФП определяются при прочих равных условиях, главным образом, генетическими особенностями гибридов, лучшим среди которых был выявлен гибрид Неро. Кроме урожайности ФП оказывает влияние и на сахаристость кор-

4,2

Рис. 6. Влияние фотосинтетического потенциала на урожайность

корнеплодов сахарной свеклы

неплодов. Характер зависимости сахаристости от ФП представляет собой параболу второй степени, ветви которой направлены вниз, а вершина - в точке 18,6 (сахаристость) и 3,5 (значение ФП). По мере увеличения и снижения ФП на 0,1 от 3,5 значение сахаристости уменьшается на 0,030,04, причем, чем больше отклонение ФП от значения 3,5 млн. м2/ га • сутки, тем больше снижается сахаристость корнеплодов.

Таким образом, установлен фактор, оказывающий влияние не только на урожайность, но и сахаристость корнеплодов. Это - фотосинтетический потенциал, который в большей степени зависит от особенностей гибрида.

Установлено, что величина чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) зависит как от периода определения, так и от изучаемых гибридов. За период «три пары настоящих листьев - уборка» наибольшей величина ЧПФ была у гибрида F1 Спартак (1,53), а наименьшей - у гибрида F1 Компакт. Статистическая обработка экспериментального материала позволила установить, что между ЧПФ и урожайностью корнеплодов, а также их сахаристостью существуют адекватные зависимости, описываемые полиномиальными уравнениями второй степени: у = -532,61 + 786,305х -258,19х2, г = 0,92 (урожайность) и у = -41,649 + 86,5675х - 31,119х2, г = 0,75 (сахаристость). Представленные уравнения регрессии характеризовались высокой адекватностью - уровень значимости 92 % и 75 % соответственно.

18,6

8 18,2

а

Нива Поволжья № 4 (49) ноябрь 2018 37

Таблица 1

Адаптационные особенности гибридов при возделывании в условиях лесостепи Среднего Поволжья, балл

Гибрид F1 .о Б ° >s Густота растений перед уборкой X го Е _а го д Б о Содержание очищенного сахара Содержание

Полевая всхожес i I а * £ оа О О. Площад| листьев, ФП ЧПФ Масса корнепл< X I о р > К Na а-ами-ноазот

РМС 120 98,5 96,6 95,0 81,3 81,0 92,0 79,7 75,7 96,3 118,9 101,1 125,3

Компакт 98,5 97,0 95,6 85,3 87,3 90,6 88,1 84,2 98,7 102,5 124,4 100,0

Геракл 100,8 96,8 97,5 109,1 109,3 100,7 109,1 110,2 99,9 94,3 126,7 111,1

Спартак 100,8 101,6 102,3 112,8 111,3 110,9 111,0 112,3 97,8 116,6 128,9 113,7

ХМ 1820 100,3 97,9 98,3 91,5 92,9 93,5 101,1 95,6 98,6 112,5 106,7 117,4

Неро 100,8 101,4 102,1 115,3 115,3 106,5 111,6 115,0 98,2 114,5 121,1 103,7

Триада 99,2 102,6 101,8 100,9 102,8 103,6 102,0 103,3 101,6 86,1 70,0 95,3

Бадиа 100,1 105,9 106,1 104,3 106,2 101,4 102,3 108,1 102,9 88,2 64,4 91,6

Волга 101,0 100,2 101,2 99,4 94,3 97,8 95,1 95,6 106,1 73,6 50,0 65,3

Сравнительное изучение динамики массы корнеплодов показало, что наибольшая масса корнеплода у всех изучаемых гибридов была сформирована перед уборкой и составила в среднем по опыту 609,7 г. Наибольшая масса корнеплода была отмечена у гибрида нормального типа F1 Неро - 680,6 г, наименьшая - отечественного гибрида F1 РМС 120 - 486,2 г. Масса корнеплода и густота растений в период уборки - это две составляющие, которые и определяют урожайность сахарной свеклы. Зависимость урожайности от массы корнеплода составляет 98 %.

После выявления наиболее значимых факторов и определения их степени влияния на получение урожая корнеплодов сахарной свеклы была проведена адаптационная оценка сахарной свеклы в зависимости от генетических особенностей гибридов сравнением значений показателей со стандартными величинами (табл. 1).

По результатам исследований и проведенного анализа были выделены гибриды: F1 Триада (60,36 т/га), F1 Бадиа (63,14 т/га), F1 Геракл (64,37 т/га), F1 Спартак (65,63 т/га), F1 Неро (67,19 т/га), способные сформировать урожайность корнеплодов в конкретных почвенно-климатических условиях выше стандартной величины (среднего показателя по всем изучаемым гибридам), кроме таких показателей, как содержание в корнеплодах мелассообразующих веществ (калия, натрия и «вредного» азо-

та) - они отрицательно влияют на такой показатель продуктивности сахарной свеклы, как содержание очищенного сахара.

При определении оптимальных параметров модели гибрида сахарной свеклы для условий лесостепи Среднего Поволжья были учтены значения показателей посевов, которые были сформированы выделенными гибридами.

По суммарной оценке, включающей в себя потери массы корнеплодов и количество мелассообразующих веществ и итоговому показателю переработки корнеплодов -выходу очищенного сахара из 1 т корнеплодов после 30 и 60 суток хранения, выделяются гибриды нормально-сахаристого F1 Триада, F1 Бадиа и сахаристого типа F1 Волга. Гибриды F1 РМС 120 и F1 Компакт, корнеплоды которых менее адаптированы к условиям хранения в первые 30 суток, лучше хранятся в последующие 30 суток, а гибриды нормально-урожайного типа - наоборот - потери увеличиваются (табл. 2).

Эффективность использования гибридов разной селекции при переработке на сахар зависит от генетических особенностей и условий хранения.

Наиболее приспособленными к условиям хранения в полевых кагатах и способными дать наибольший выход очищенного сахара из 1 т корнеплодов после 60 суток хранения являются гибриды: F1 Триада, F1 Бадиа и F1 Волга.

Таблица 2

Адаптационные особенности гибридов сахарной свеклы при хранении в кагатах, балл

Гибрид F1 Потери массы Количество Суммарный балл Выход очищенного сахара из 1 т корнеплодов

К № а-амино-азот

30 суток

Нормальный тип гибрида

РМС 120 93,4 115,7 104,3 105,3 419 96,6

Компакт 97,4 103,2 123,1 95,1 419 97,7

Геракл 102,9 98,5 121,9 101,2 425 99,6

Спартак 106,6 112,8 119,4 103,2 442 97,5

Нормально-урожайный тип гибрида

ХМ 1820 100,1 112,6 92,9 100,9 407 98,2

Неро 104,6 112,4 105,4 104,3 427 98,0

Нормально-сахаристый тип гибрида

Триада 97,4 83,6 81,2 105,2 367 102,3

Бадиа 99,6 83,5 81,5 101,3 366 102,8

Сахаристый тип гибрида

Волга 98,5 77,8 66,7 83,6 327 105,7

Среднее 100,0 100,0 100,0 100,0 400,0 100,0

60 суток

Нормальный тип гибрида

РМС 120 93,5 115,3 99,7 101,4 410 97,3

Компакт 96,3 103,2 119,5 95,3 414 98,0

Геракл 102,0 98,5 118,8 100,6 420 99,5

Спартак 103,2 112,6 117,8 100,9 435 97,3

Нормально-урожайный тип гибрида

ХМ 1820 102,9 112,6 91,7 102,5 410 97,7

Неро 102,7 111,9 104,0 101,6 420 97,6

Нормально-сахаристый тип гибрида

Триада 99,8 84,2 85,2 104,4 374 101,8

Бадиа 99,7 84,6 89,0 100,9 374 102,3

Сахаристый тип гибрида

Волга 99,4 77,7 76,9 91,8 346 105,7

Среднее 100,0 100,0 100,0 100,0 400,0 100,0

Заключение.

Таким образом, модель гибрида сахарной свеклы для конкретных почвенно-климатических условий лесостепи Среднего Поволжья включает в себя оптимальные параметры для получения валового сбора очищенного сахара в количестве 9,0-11,5 т/га для полевого хранения корнеплодов без укрытия в течение 60 суток с минимальными количественными и качественными потерями:

полевая всхожесть не менее 88-89 %; количество растений перед уборкой 97102 тыс. шт. /га;

максимальная площадь листьев 47-53 тыс. м2/га;

средняя площадь листьев 34-38 тыс.

м2/га;

фотосинтетический потенциал 3,6-4,0 млн. м2/ га • сутки;

чистая продуктивность фотосинтеза 1,4-1,5 г/м2 • сутки;

масса корнеплода 620-680 г; содержание калия 3,2-4,1 ммоль/100 г сырой массы;

содержание натрия 0,45-0,63 ммоль/100 г сырой массы;

содержание вредного азота 1,24-1,81 ммоль/100 г сырой массы.

Кроме того, у растений сахарной свеклы перед уборкой площадь листьев должна быть не менее 40-42 тыс. м2/га.

Нива Поволжья № 4 (49) ноябрь 2018 39

Литература

1. Альтергот, В. Ф. Физиология растений, селекция и агротехника сорта / В. Ф. Альтергот, С. Ф. Коваль, С. С. Мордкович // Вестник с.-х. науки. - 1974. - № 11. - С. 127-130.

2. Альтергот, В. Ф. Экология и физиологическая модель интенсивного сорта пшениц /

B. Ф. Альтергот, С. Ф. Коваль, С. С. Мордкович // Сорт и удобрение: сборник трудов. - Иркутск: СИФИБР. - 1974. - С. 72-82.

3. Беляева, Л. И. Упруго-прочностные свойства сахарной свеклы как составляющие его технологического качества / Л. И. Беляева, Д. В. Озеров, А. И. Чугунов // Сахарная свекла. - 2008. -№ 6. - С. 31-33.

4. Бердников, А. С. Формирование урожайности и технологических качеств корнеплодов сахарной свеклы за счет коррекции минерального питания и сортовых особенностей: автореферат дис. ...канд. с.-х. наук / А. С. Бердников. - Курск, 2012. - 19 с.

5. Вундерлих, К. Х. Формируя густоту посева / К. Х. Вундерлих // Сахарная свекла. - 1998. -№ 5. - С. 10-11.

6. Жеряков, Е. В. Адаптационные особенности гибридов сахарной свеклы при среднесрочном полевом хранении / Е. В. Жеряков // Нива Поволжья. - 2017. - № 4 (45). - С. 48-55.

7. Коваль, С. Ф. Что такое модель сорта: монография / С. Ф Коваль; под общ. ред.

C. Ф. Коваля. - Омск: ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. - 277 с.

8. Комратов, В. П. Гибриды и сорта сахарной свеклы в Пензенской области / В. П. Комратов, В. В. Кошеляев // Земледелие. - 2007. - № 4. - С. 45-46.

9. Лукьяненко, Е. В. Оптимизация сортового состава по биологическим срокам созревания корнеплодов сахарной свеклы для рационального формирования уборочного конвейера / Е. В. Лукьяненко Л. Ю. Богинович // Студенчество и наука: сборник научных трудов. вып. 10. Т. 3. -Краснодар, КГАУ, 2014 г. - С. 531-534.

10. Надежкин, С. М. Моделирование урожайности качества столовых корнеплодов при использовании различных агротехнических приемов / С. М. Надежкин, М. Ш. Гаплаев // Овощи России. - 2017. - № 5. - С. 67-71.

11. Модели продукционного процесса сельскохозяйственных растений / Р. А. Полуэктов и др. -Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский университет, 2006. - 395 с.

12. Зубенко, В. Ф. Улучшение технологических качеств сахарной свеклы / В. Ф. Зубенко. - Киев: Урожай, 1989. - 208 с.

13. Хаданович, Д. В. Математическое моделирование как инструмент программирования, прогнозирования и планирования урожайности сельскохозяйственных культур / Д. В. Хаданович // Современные наукоемкие технологии. - 2013. - № 8-1. - С. 84-85.

14. Хангильдин, В. В. Проблемы теории селекционного процесса растений / В. В. Хангильдин // Селекция овощных культур. - Москва: Наука. - 1986. - С. 14-23.

15. Цветков, М. Л. Зависимость продуктивности сахарной свеклы от густоты посевов в лесостепи Приобья Алтая / М. Л. Цветков, А. Ф. Колесников // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - № 4. - 2015. - С. 21-26.

16. Zheryakov, E. V. Duration of storage and Quality of Sugar Beet roots / E. V. Zheryakov, S. A. Semina, I. V. Gavryushina // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. -2018. - Т. 9. - № 3. - Р. 1096-1100.

17. Kostin, V. I. Technologic qualities of sugar beet root crops in foliage application of melafen and traceelements / V. I. Kostin et ab // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. - 2017. - V. 8. - № 1. - P. 1780-1787.

UDK 633.63:631.52

MODELING OF PRODUCTIVITY OF SUGAR BEET HYBRIDS CONSIDERING THEIR ADAPTIVE FEATURES IN THE CONDITIONS OF FOREST-STEPPE OF THE MIDDLE VOLGA REGION

Ye. V. Zheryakov, candidate of agricultural sciences, assistant professor FSBEE HE Penza SAU, t. 8(8412) 628-565, sher20063@rambler.ru

In the conditions of field experiments conducted in the forest-steppe zone of the Middle Volga region, the features of the formation of productivity of different types of sugar beet hybrids were studied. According to the results of the research and analysis, hybrids that can form the yield of root crops higher than the average value - F1 Triada (60,36 t/ha), F1 Badia (63,14 t/ha), F1 Herakl (64,37 t/ha), F1 Spartak (65,63 t/ha), F1 Nero (67,19 t/ha) in specific soil and climatic conditions were identified.

The article presents reasoning of methods for determining the most significant factors in the formation of sugar beet productivity on the basis of field and laboratory studies, and the author determines the optimal values of the main parameters of the sugar beet hybrid model for the conditions of the Middle Volga region.

Mathematical modeling of the processes of formation of productivity and quality of sugar beet root crops shows that for the formation of maximum productivity in the forest-steppe of the Middle Volga region the number of plants before harvesting should be 97-102 thousand. / ha, the maximum leaf surface area should be at the level of 47-53 thousand m2 / ha, photosynthetic potential - 3.6-4.0 million m2/ha • day, and the net productivity of photosynthesis - 1.4-1.5 g / m2 • day., root weight - 620-680 g, potassium content - 3.2-4.1 mmol/100 g crude weight, sodium - 0.45-0.63 mmol and harmful nitrogen - 1.241.81 mmol.

Key words: sugar beet, hybrids, yield productivity, modeling, technological qualities.

References:

1. Altergot, V. F., Plant physiology, breeding and agrotechnics of grades / V. F. Altergot, S. F. Koval, S. S., Mordkovich // Vestnik selskokhozyaistvennoy nauki. - 1974. - № 11. - P. 127-130.

2. Altergot, V. F. Ecology and physiological model of intensive wheat variety / V. F. Altergot, S. F., Koval, S. S., Mordkovich // Cultivar and fertilization: proceedings. - Irkutsk: SIFIBR. - 1974. - P. 72-82.

3. Belyayeva, L. I. Elastic-strength properties of sugar beet as components of its technological quality / L. I. Belyayeva, D. V. Ozerov, A. I. Chugunov // Sakharnaya svekla. - 2008. - № 6. - P. 31-33.

4. Berdnikova, A. S. Yield formation and technological qualities of sugar beet root crops due to correction of mineral nutrition and varietal characteristics: abstract of dis.... candidate of agricultural sciences / A. S. Berdnikov. - Kursk, 2012. - 19 p.

5. Wunderlich, K. H. Forming sowing rate / K. H. Wunderlich // Sakharnaya svekla. - 1998. - № 5. -P. 10-11.

6. Zheryakov, Ye. V. Adaptive features of hybrids of sugar beet in the medium field storage / Ye. V. Zheryakov // Niva Povolzhya. - 2017. - № 4 (45). - P. 48-55.

7. Koval, S. F. What is the model of the variety: monograph / S. F. Koval, ed. by S. F. Koval. - Omsk: FSBEE HPT OmSAU, 2005. - 277 p.

8. Komratov, V. P. Hybrids and varieties of sugar beet in the Penza region / V. P. Komratov, V. V. Koshelyayev // Zemledeliye. - 2007. - № 4. - P. 45-46.

9. Lukyanenko, Ye. V. Optimization of the varietal composition on the biological ripening dates of sugar beet for the rational formation of harvesting line / Ye. V. Lukyanenko, L. Yu. Boginovich // Students and science: collection of scientific works. Isssue 10. Vol.3. - Krasnodar, KGAU, 2014. - P. 531-534.

10. Nadezhkin, S. M. Modeling of yield quality table root crops using different techniques / S. M. Nadezhkin, M. Sh. Gaplayev // Ovoshi Rossii. - 2017. - № 5. - P. 67-71.

11. Models of the production process of farm crops / R. A. Poluektov et al. - St. Petersburg: St. Petersburg University, 2006. - 395 p.

12. Zubenko, V. F. Improvement of technological qualities of sugar beet. - Kiev: Urozhay, 1989. -208 p.

13. Khadanovich, D. V. Mathematical modeling as a tool of programming, forecasting and planning crop yields / D. V. Khadanovich // Modern science-intensive technologies. - 2013. - № 8-1. - P. 84-85.

14. Khangildin, V. V. Theory problems of the breeding process of plants / V. V. Khangildin // Breeding vegetable crops. - Moscow: Nauka. - 1986. - P. 14-23.

15. Tsvetkov, M. L. Dependence of the sugar beet productivity on the density of crops in the forest-steppe of the Altai region / M. L. Tsvetkov, A. F. Kolesnikov // Vestnik of the Altai state agrarian university. - № 4. - 2015. - P. 21-26.

16. Zheryakov, E. V.Duration of storage and Quality of Sugar Beet roots / E. V. Zheryakov, S. A. Semina, I. V. Gavryushina // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. - 2018. - T. 9. - № 3. - P. 1096-1100.

17. Kostin, V. I. Technologic qualities of sugar beet root crops in foliage application of melafen and traceelements / V. I. Kostin et ab // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. - 2017. - V. 8. - № 1. - P. 1780-1787.

Нива Поволжья № 4 (49) ноябрь 2018 41