Зависимость урожайности сортов яровой пшеницы от погодных условий вегетации

Зависимость урожайности сортов яровой пшеницы от погодных условий вегетации

Р.К. Кадиков, к.с.-х.н., А.Ф. Никулин, соискатель,

Р.Р. Исмагилов, д.с.-х.н, профессор, Башкирский ГАУ

Сорт выступает важным резервом дальнейшего повышения урожайности зерна яровой пшеницы [1]. Продуктивность растений — в значительной мере наследственно обусловленный сортовой признак, его проявление зависит от модификации факторов среды, но в пределах ограничений, определяемых генотипом [2]. Возделывание яровой мягкой пшеницы в Республике Башкортостан ведётся в разнообразных природных условиях [3]. Однако сорта яровой пшеницы даже в благоприятных зонах их возделывания не в полной мере проявляют свой генетически обусловленный потенциал [4]. Стрессовые климатические и погодные условия — объективные факторы природы, их нельзя изменить и нужно лишь учитывать при размещении посевов и подборе сортов возделываемой культуры [3]. Целесообразно возделывать не столько сорта, имеющие очень высокий потенциал продуктивности посевов, сколько сорта, формирующие стабильную урожайность зерна [5]. В условиях резких колебаний гидротермических факторов погоды по годам и в течение вегетационного периода более ранние и более поздние сорта дополняют друг друга: в годы с резко выраженной весеннелетней засухой, с умеренными температурами в период созревания более урожайными оказываются средне- и позднеспелые сорта, а в годы с достаточным увлажнением в первой половине вегетационного периода и в условиях высоких температур в период налива и созревания зерна по урожайности выделяются раннеспелые сорта [6].

В связи с этим целью наших исследований была оценка зависимости урожайности зерна

сортов мягкой яровой пшеницы разного типа созревания на изменения погодных условий произрастания растений в первой половине вегетации (период всходы-колошение) в предуральской степной зоне Республики Башкортостан.

Материалы и методы. Полевой опыт проводили в 2006—2010 гг. на Давлекановском государственном сортоиспытательном участке, расположенном в предуральской степной зоне Республики Башкортостан. Объект исследования составили современные сорта яровой мягкой пшеницы, рекомендованные к возделыванию на территории региона, имеющие различный тип созревания: раннеспелый (сорт Боевчанка) и среднеспелый (сорт Омская 35). Погодные условия вегетации яровой пшеницы в годы полевых опытов существенно различались по агрометеорологическим параметрам, что позволило достаточно объективно оценить влияние погодных факторов на урожайность зерна сортов пшеницы. 2006 и 2009 гг. отличались тёплыми и влажными условиями вегетации, 2008 г. был умеренно тёплый с высокой влагообеспеченно-стью, 2007 и 2010 гг. характеризовались сухой погодой, с резким дефицитом влаги в период вегетации в 2010 г.

Полевые опыты проводили в 4-кратной повторности с систематическим размещением вариантов и с учётной площадью каждой делянки 50 м2. Полевые наблюдения и учёты в период вегетации растений осуществляли в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [7]. Урожайность приведена к 14-процентной влажности (ГОСТ 12041-82) и 100-процентной чистоте (ГОСТ 12037-81). Технология выращивания яровой пшеницы соответствовала рекомендациям для

данной зоны возделывания культуры. При обработке данных использовали методы корреляционного и дисперсионного анализов.

Индекс условий среды, параметры стабильности и экологической пластичности рассчитывали по методике С.А. Эберхарта и У.Г Рассела [8] с использованием компьютерной программы, разработанной в Сибирском НИИСХ. Метод Эберхарта и Расселла основан на расчёте двух параметров: коэффициента линейной регрессии (Ы) и дисперсии (82Ш). Первый показывает отклик генотипа на улучшение условий выращивания, а второй характеризует стабильность сорта в различных условиях среды. Коэффициент линейной регрессии сортов Ы может принимать значения больше и меньше 1, а также быть равным 1. Чем выше значение коэффициента Ы > 1, тем большей отзывчивостью обладает данный сорт. Такие сорта требовательны к высокому уровню агротехники, так как только при этом они дадут максимум отдачи. В случае Ы < 1 сорт реагирует слабее на изменение условий среды, чем в среднем весь набор изучаемых сортов. Такие сорта лучше использовать на экстенсивном фоне, где они дадут максимум отдачи при минимуме затрат. При условии Ы = 1 имеется полное соответствие изменения урожайности сорта изменению условий выращивания.

Результаты и обсуждение. Экспериментальные данные опыта, представленные в таблице 1, характеризуют отзывчивость сортов яровой пшеницы разного типа созревания на особенности

условий вегетации растений за годы исследований. Проведённые расчёты показывают, что высокий индексный показатель условий среды (0,91), свидетельствующий о благоприятности метеопараметров для роста и развития растений, отмечался во влажном 2008 г.

В данный год формировалась наиболее высокая урожайность изучаемой культуры на среднеспелом сорте (Омская 35) — 3,16 т/га, что составило 128% к значению урожайности раннеспелого сорта, или превышение абсолютного показателя на 0,7 т/га. Положительное значение индекса условий среды было установлено также для вегетационного периода 2006 (0,06) и 2009 г. (0,03), когда отношение показателя урожайности среднеспелого сорта к аналогичному показателю сорта с ранним типом созревания было в равной мере одинаково высоким — по 118%.

Наименьший показатель индекса условий среды (-0,73) приходится на неблагоприятный 2010 г. (острозасушливый) с урожайностью среднеспелого сорта (Омская 35) 1,14 т/га, или лишь 96% к значению урожайности раннеспелого сорта. Следует также отметить, что в малоблагоприятный 2007 г. (сухой) с низким показателем индекса условий среды (-0,21) выявлено снижение урожайности среднеспелого сорта (Омская 35) до значения 1,60 т/га, или 90% относительно значения урожайности раннеспелого сорта.

Фенологическими наблюдениями установлено, что изучаемые сорта различных типов созревания имели разную продолжительность

1. Урожайность зерна разного типа созревания сортов яровой пшеницы и индекс условий среды за годы опыта (2006—2010 гг.), т/га

Тип созревания сорта Год

2006 2007 2008 2009 2010

Раннеспелый (Боевчанка) 1,79 1,77 2,46 1,71 1,19

Среднеспелый (Омская 35) 2,12 1,60 3,16 2,02 1,14

Отношение урожайности среднеспелого 118 90 128 118 96

к раннеспелому сорту, % Индекс условий среды 0,06 -0,21 0,91 0,03 -0,73

2. Зависимость урожайности разных типов созревания сортов яровой пшеницы с метеопараметрами периода всходы-колошение

Тип созревания сорта Показатель Средние абсолютные значения показателя Параметры уравнения регрессии*

а в

Раннеспелый (Боевчанка) Продолжительность периода всходы-колошение, сут. 40 1,87 0,09

Среднесуточная температура воздуха периода всходы-колошение, °С 18,9 2,06 - 0,08

Сумма осадков периода всходы-колошение, мм 48 0,95 0,02

Среднеспелый (Омская 35) Продолжительность периода всходы-колошение, сут. 45 7,96 0,22

Среднесуточная температура воздуха периода всходы-колошение, °С 19,1 9,49 - 0,39

Сумма осадков периода всходы-колошение, мм 59 0,88 0,02

Примечание: * — вид уравнения регрессии у = а + вх

3. Параметры стабильности и пластичности разных типов созревания сортов яровой пшеницы

Тип созревания сорта Средняя урожайность, т/га Вариабельность урожайности

Раннеспелый (Боевчанка) Среднеспелый (Омская 35) 00 ^ о ^ (N 1,19-2,46 1,14-3,16 55 О, с* о" ^ 0,01 0,01

периода всходы-колошение в среднем за пять лет (40 и 45 суток) (табл. 2). В связи с этим отмечались особенности метеоусловий у каждого типа созревания сорта при прохождении данного периода роста и развития растений. Тепло и осадки — основные экологические факторы, оказывавшие в наших опытах существенное влияние на рост и развитие растений в период вегетации. При выращивании пшеницы лучший прирост сухого вещества и высшую урожайность получили при температуре +16 — +20°С.

В варианте опыта с раннеспелым сортом (Боевчанка) среднесуточная температура воздуха в период всходы-колошение в среднем за годы исследований составила +18,9°С и средняя сумма осадков — 48 мм, для среднеспелого сорта (Омская 35) аналогичные показатели гидротермических условий рассматриваемого межфазного периода равнялись +19,1°С и 59 мм соответственно. Зависимость урожайности зерна изучаемых типов созревания сортов с вышеуказанными показателями прямолинейна и описывается в таблице 2 соответствующими уравнениями регрессии.

В среднем за годы опыта урожайность сорта со среднеспелым типом созревания (Омская 35) составила 2,01 т/га, превысив аналогичный показатель раннеспелого сорта (Боевчанка) на

0,23 т/га, или на 13% (табл. 3). В то же время у изучаемых типов созревания сортов пшеницы выявлены отличия и по параметрам экологической пластичности. Среднеспелый сорт (Омская 35) при показателях коэффициента пластичности — 1,25 (Ы >1) и стабильности — 0,01 (82Ш = 0) показал лучшие результаты в благоприятных условиях произрастания, стабильный по урожайности, с интенсивным темпом роста и развития. Раннеспелый сорт (Боевчанка) с показателями экологической пластичности — 0,75 (Ъ1 < 1) и стабильности — 0,01 (32й1 — 0) имел некоторые преимущества в урожайности в годы с неблагоприятными погодными условиями воз-

делывания, относительно стабильный по годам, пригоден для возделывания на экстенсивном фоне выращивания.

Выводы:

1. Формирование урожайности у раннеспелого и среднеспелого сортов яровой пшеницы проходит в неодинаковых погодных условиях в связи с разной продолжительностью первой половины вегетации, в которой закладываются органы элементов структуры урожая.

2. В зависимости от степени благоприятствования агрометеорологических условий вегетации преимущество в урожайности зерна может иметь раннеспелый сорт (сухой год) или среднеспелый сорт яровой пшеницы (влагообеспеченный год).

3. Наибольшая средняя урожайность по годам (2,01т/га) и широкий размах её вариабельности (1,14—3,16 т/га) отмечается у среднеспелого сорта яровой пшеницы Омская 35, что свидетельствует о более высоких потенциальных возможностях сортов данного типа созревания.

4. К сортам интенсивного фона возделывания следует отнести по параметрам экологической пластичности — 1,25 (bi> 1) и стабильности —

0.01.(S2 di = 0) сорт со среднеспелым типом созревания Омская 35.

Литература

1. Вавилов Н.И. Научные основы селекции пшеницы. М.-Л.: Сельхозгиз, 1935. 246 с.

2. Зыкин В.А., Шаманин В.П., Белан И.А. Экология пшеницы. Омск: Издательство ОмГАУ, 2000. 124 с.

3. Миркин Б.М., Хазиев Ф.Х., Хазиахметов Р.М. и др. Экологический императив сельского хозяйства Республики Башкортостан. Уфа: Гилем, 1999. 165 с.

4. Исмагилов Р.Р. Основные факторы формирования качества продукции растениеводства // Качество продукции растениеводства и приёмы его повышения. Уфа: Башкирский ГАУ, 1998. С. 3-7.

5. Исмагилов Р.Р., Хасанов Р.А. Качество и технология производства хлебопекарного зерна пшеницы. Уфа: Гилем, 2005. 200 с.

6. Погода и урожай. М.: Агропромиздат, 1990. 332 с.

7. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 2. М., 1989. 196 с.

8. Зыкин В.А., Белан И.А., Юсов В.С. и др. Методика расчёта и оценки параметров экологической пластичности сельскохозяйственных растений. Уфа: Башкирский ГАУ, 2011. 100 с.