Влияние погодных условий на урожайность сортов гороха в условиях Приазовской зоны Ростовской области

Влияние погодных условий на урожайность сортов гороха в условиях Приазовской зоны Ростовской области

А.А. Лысенко, к.с.-х.н., А.П. Коробов, к.б.н., Ю.В. Шапошникова, ФГБНУДонской зональный НИИСХ

Значительная роль в повышении урожайности гороха принадлежит селекции, а увеличение валовых сборов зерна этой культуры напрямую связано с промышленным семеноводством новых сортов. Одним из основных признаков, характеризующих хозяйственную ценность сорта, является его урожайность, которая зависит от количества плодоносящих растений на единице площади и веса семян с одного растения (продуктивности) [1].

На урожайность сельскохозяйственных культур влияют различные био- и абиотические факторы, при этом метеорологические условия нередко выступают в главной роли. Стрессовые климатические и погодные условия — объективные факторы природы, их невозможно изменить, но необходимо учитывать при размещении посевов и подборе сортов возделываемых культур. Основная причина нестабильной по годам урожайности зернобобовых культур, в том числе и гороха, связана со слабой устойчивостью возделываемых сортов к неблагоприятным факторам окружающей среды [2].

Многими исследователями установлено, что воздействие низких положительных температур и заморозков, изменяя ход физиолого-биохимических процессов, задерживает развитие и формообразование у растений, вызывает увеличение продолжительности вегетационного периода и приводит к снижению урожая [3, 4]. Погодно-климатические

условия с оптимальным температурным режимом и влагообеспеченностью почвы позволяют реализовать высокий потенциал продуктивности, свойственный данной культуре [5, 6].

Цель исследования — изучить влияние метеорологических факторов на процесс формирования урожая гороха в Приазовской зоне Ростовской области.

Материал и методы исследования. Исследование проводили в 2011—2015 гг. на полях ФГБНУ «ДЗНИИСХ», расположенных в Приазовской зоне Ростовской области, по предшественнику озимая пшеница. Объектом для изучения служили 50 сортов гороха зернового и кормового назначения различных морфотипов. В группу входили сорта собственной селекции и сорта, выведенные в других селекционных учреждениях страны и за рубежом.

Почва опытного участка представлена чернозёмом обыкновенным карбонатным среднемощным тяжелосуглинистым на лёссовидном суглинке. Мощность гумусового горизонта — 80—100 см. Содержание гумуса в пахотном слое — 4,0—4,1%, минерального азота и подвижного фосфора — низкое, обменного калия — повышенное. Реакция почвенного раствора — 7,0—7,1.

Учётная площадь делянки — 15 м2, повторность — двукратная. Норма высева — 1,2 млн всхожих семян на гектар. Посев осуществляли сплошной рядовой селекционной сеялкой порционного высева СУ-10, уборку — комбайном «Сампо-130», очистку семян — на семяочистительной машине ПСМ- 0,5.

Полевые опыты проводили в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [7]. Статистическую обработку результатов исследований выполняли по Б.А. Доспехову [8].

Результаты исследования. Главными показателями, используемыми в агрометеорологии для оценки складывающихся погодных условий, являются количество осадков и сумма активных температур, а интегральным показателем, одновременно учитывающим оба эти фактора природы, можно считать вычисленные различными методами гидротермические коэффициенты (ГТК). Наиболее известным из них является гидротермический коэффициент Селянинова, используемый для характеристики условий увлажнённости и определяемый как отношение суммы атмосферных осадков (Ж) за период со среднесуточными температурами воздуха выше 10°С к сумме температур (Е1) за это же время, уменьшенной в 10 раз [9].

В течение пяти лет наблюдений гидротермические условия за вегетационный период гороха были различными. Анализ показателей, характеризующих важнейшие метеорологические факторы среды за это время, свидетельствует о значительном колебании ГТК по годам (рис. 1). Так, 2013 г. был засушливым и жарким (ГТК составил всего 0,39). Наиболее благоприятным для вегетации растений гороха с ГТК, равным 0,92, был 2011 г.

а 0,79

I

2011 2012 2013 2014 2015 В средней

2011-2015 гт

Рис. 1 - Гидротермический коэффициент за вегетационный период гороха

1,6 1,8

2,4 2,6

Урожайность, т/га

Рис. 2 - Распределение сортов гороха по урожайности

2014 и 2015 гг. оказались влажными, характеризовались обильными осадками, гидротермический коэффициент (ГТК) составлял соответственно 1,25 и 1,59.

В последнее время большое значение в сельскохозяйственном производстве придаётся уровню урожая и его стабильности по годам. Создание сортов, сочетающих потенциальную продуктивность с генетической защитой от лимитирующих факторов среды районов возделывания культуры, является одной из главных задач в селекции гороха.

Сложившиеся погодные условия в сильной степени повлияли на развитие растений и величину урожая гороха (табл. 1). Изучаемые сорта в среднем за 5 лет исследований сформировали неодинаковую урожайность, которая колебалась в пределах от 1,7 до 2,7 т/га.

Наибольшая урожайность получена по сортам зернового гороха Альянс, Кадет (2,6 и 2,7 т/га соответственно), что выше по сравнению со стандартным сортом Аксайский усатый 5 на 0,6 т/га.

Следует отметить, что урожайность всех изучаемых сортов гороха значительно колебалась по годам. Наиболее благоприятными по погодным условиям годами оказались 2011, 2012 и 2015. В 2013 и 2014 гг. в связи с неблагоприятными погодно-климатическими условиями все сорта сформировали невысокую урожайность зерна в пределах от 1,0 до 2,3 т/га.

В 2011 и 2012 гг. лучшими были сорта зернового гороха Альянс и Кадет, которые показали наибольшую урожайность — 3,0 и 3,1 т/га соответственно. В условиях 2015 г. разница в урожайности между большинством сортов была несущественной. В этот год максимальная урожайность наблюдалась у сортов Альянс, Кадет, Ростовский мелко-семянный (селекции Донского НИИСХ), Визир и Фараон (селекции ВНИИЗБК) - 3,1-3,2 т/га.

Распределение изучаемых сортов по урожайности в среднем за 2011-2015 гг. также варьировало в широких пределах (рис. 2).

Преобладали сорта с урожайностью семян 2,0-2,2 т/га (16 сортообразцов). Количество образцов с минимальной урожайностью 1,6-1,8 т/га составляло 4 шт. - это сорта Северянин, Губернатор, Варис и Кормовой 5. Наибольший сбор зерна в опыте в среднем за 5 лет изучения обеспечили сорта зернового назначения Альянс и Кадет - 2,6-2,8 т/га.

В совокупности сложившиеся погодные условия привели к существенным различиям в урожайности гороха по годам (табл. 2). В наиболее благоприятном 2015 г. средняя урожайность гороха достигла значения 2,65 т/га. В экстремальном по погодным условиям 2013 г. урожай был минимальным и составил всего лишь в среднем 1,34 т/га.

В результате анализа метеорологических данных нами отмечено, что режим увлажнения террито-

22

20

18

2, 0

2,2

2,8

1. Урожайность гороха, т/га

Сорт Учреждение- Год Средняя

оригинатор 2011 2012 2013 2014 2015 за 5 лет

Сармат Аксайский усатый 3 Аксайский усатый 5, 81 Аксайский усатый 7 Аксайский усатый 10 Аксайский усатый 55 Приазовский Фокор Альянс Атаман Кадет Ростовский м/сем. Усатый кормовой Аксайский усатый 4 Донской кормовой Донской НИИСХ 2,8 2.5 2,8 2.6 2.5 2.4 2.6 2,9 3.0 2,8 3.1 1,9 2.5 1,9 2,0 2,4 2,6 2,7 2,2 2,4 2,6 2,7 2,6 3,1 2,9 3.0 1,6 2,7 2,4 2.1 1,2 1.5 1,0 1,2 1,2 1.3 1.6 1.4 1,7 1,4 1,7 1,2 1,2 1,1 1,4 2,0 1,6 1,5 1.5 1.6 1,7 1,6 1,9 2,1 2,0 2.3 1,9 2,2 1.4 1,7 2,6 2,6 2,6 2,6 2,8 2,8 2,8 3.0 3,2 2,9 3,2 3.1 2,9 2,0 2,5 2,2 2,2 2,1 2,0 2,0 2,2 2.3 2.4 2,6 2,3 2.7 1,9 2,3 1.8 1,9

Лавр Аргон Статус Старт Атлант 2 КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко 2,1 2,3 2,1 2,5 2,1 2,3 2,2 2,2 2,3 2,3 1,6 1,1 1,4 1,4 1,2 1.4 1.5 1,4 1,3 1.6 2,5 2,5 2,8 2,5 2,3 2,0 1,9 2,0 1,9 1,9

Батрак Орлус Орловчанин Мультик Орловчанин 2 Визир Фараон Спартак Темп ВНИИЗБК 2,5 2,8 2,5 2,4 2,1 2,7 3,0 2.7 2.8 2,2 2,9 2,4 2,1 2,2 2,3 2,6 2,6 2,8 1,5 1,5 1.3 1.4 1,1 1,4 1,9 1,4 1,3 1,4 1.7 2,1 1,4 2,0 2,1 2,1 1.8 2,3 2,7 2,9 3.0 2,4 2,4 3.1 3,1 3,0 3,0 2,0 2.4 2,3 1,8 2,0 2,2 2.5 2.3 2.4

Флагман 10 Самарский НИИСХ 2,5 2,4 1,5 1,2 2,3 2,0

Дударь Таловец 70 НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева 2,2 2,4 2,1 2,5 1.3 1.4 1,9, 1,7 2,6 2,5 2,0 2,0

Немчиновский 100 Московский НИИСХ 2,2 2,3 1,3 1,2 2,3 1,9

Варис Венец Татарский НИИСХ 2,3 2,6 2,3 2,3 1,4 1,2 1,3 1,8 2,3 2,3 1,8 2,0

Северянин Фаленский усатый Фаленская селекц. станция 2,1 2,6 1,9 2,5 1,0 1,3 1.4 1.5 2,3 2,5 1,7 2,0

Кормовой 5 Башкирский НИИСХ 2,1 2,1 1,3 1,4 2,1 1,8

Губернатор Ямальский Ямал Агроинтел ЗАО «НПФ Сибирская аграрная компания» 2,0 2.4 2.5 2,5 2,2 2,6 2,9 2,7 1,1 1.3 1.4 1,4 1,0 1,4 1,4 1,4 2.5 2.6 2,5 2,8 1,7 2,0 2,1 2,1

Кемчуг Светозар Яхонт Руслан Красноярский НИИСХ 2,0 2,5 2,1 2,0 2.3 2,6 2.4 2,4 1,4 1,2 1,1 1,1 2,2 1,7 1,9 1,6 2,9 2.4 2.5 2,7 2,2 2,1 2,0 2,0

Вельвет Чехословакия 2,7 2,6 1,5 2,0 2,5 2,3

Аудит Франция 2,6 2,9 1,3 1,8 2,7 2,2

Стабил Готик Австрия 2,8 2,6 2,8 2,8 1.4 1.5 2,1 2,0 3,0 2,6 2,4 2,3

НСР05 0,17 0,24 0,18 0,26 0,14 -

рии проведения исследования характеризуется чрезвычайной неравномерностью распределения атмосферных осадков как в отдельные периоды вегетации гороха, так и в целом по годам (табл. 2). Отрицательное влияние на формирование урожая гороха в 2013 г. оказали неблагоприятные погодные условия с высокими среднесуточными температурами воздуха и низкой обеспеченностью почвы

влагой. Сумма выпавших за период вегетации гороха осадков составила в этот год всего лишь 59,0 мм (ГТК=0,39).

При сопоставлении представленных в таблице 2 данных видно, что постепенно происходит повышение среднесуточных температур воздуха в период вегетации гороха. Если в среднем за 1962—1987 гг. сумма активных температур за период всходы —

2. Влияние метеорологических условий на урожайность гороха

Год Сумма осадков, мм Сумма активных температур, °С ГТК Урожайность, т/га

период всходы - созревание

2011 113 1220 0,92 2,45

2012 118 1507 0,79 2,46

2013 59 1486 0,39 1,33

2014 172 1374 1,25 1,70

2015 209 1309 1,59 2,64

В среднем за за 5 лет 134 1379 0,99 2,12

В среднем за 2006-2011 гг.* 114 1370 0,83 2,34

В среднем за 1962-1987 гг.** 109 1226 0,89 2,40

Примечание: *—данные А.П. Коробова и др. [10]; **—данные Н.М. Вербицкого [11]

3. Корреляционные связи между различными факторами погоды и урожайностью гороха, 2011—2015 гг.

Показатель Сумма осадков за вегетацию Сумма активных температур ГТК Урожайность, т/га

Сумма осадков, мм 1,00 -0,55 0,98* 0,63*

Сумма активных температур, °С -0,55 1,00 -0,66 -0,54

ГТК 0,98* -0,66 1,00 0,58*

Урожайность, т/га 0,63* -0,54 0,58* 1,00

Примечание: * — связь достоверная сильная на 5-процентном уровне значимости

созревание составляла 1226°С, за период 2006— 2011 гг. — 1370°С, то в годы проведения исследования она возросла до значения 1379°С. Поэтому, несмотря на то что горох относится к группе растений, мало требовательных к теплу, и способен расти и развиваться в широком диапазоне температур, именно температурный фактор в условиях климата Ростовской области часто оказывает негативное воздействие на формирование урожая [11]. Подтверждается это и результатами корреляционного анализа, который показал высокую отрицательную зависимость урожайности гороха от суммы активных температур за период всходы — созревание — г =-0,54 (табл. 3).

В значительной степени на формирование урожая гороха в зоне проведения исследования влияло количество выпавших за вегетационный период осадков. Установлена прямая сильная корреляционная связь между урожайностью гороха и абсолютной величиной этого показателя (г = 0,63). Тесная положительная корреляция отмечена также и для гидротермического коэффициента (г = 0,58).

Выводы. Погодные условия оказывают значительное влияние на рост и развитие растений гороха. Урожайность изучаемых сортов находится в прямой зависимости от суммы выпавших за вегетацию осадков и в значительной степени определяется сложившимися гидротермическими условиями. Повышенные значения суммы активных температур негативно сказываются на формировании высоких урожаев.

Наиболее приспособленными к неблагоприятным условиям вегетации в Приазовской зоне Ростовской области оказались сорта селекции ФГБНУ «ДЗНИИСХ» Альянс и Кадет, средняя урожайность которых за годы исследования превысила урожайность стандарта Аксайский усатый 5 на 0,5—0,6 т/га соответственно.

Литература

1. Давлетов Ф.А. Селекция и технология производства гороха в Башкортостане. Уфа: Мир печати. 2015. 160 с.

2. Зотиков В.И., Наумкина Т.С., Сидоренко В.С. Состояние и перспективы развития селекции и семеноводства зернобобовых культур // Земледелие. 2011. № 6. С. 8—10.

3. Коробов А.П. Вегетационный период коллекционных образцов / А.П. Коробов, Н.А. Коробова, А.А. Лысенко, Ю.В. Шапошникова // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 3 (59). С. 52—55.

4. Адамова О.П. Зависимость некоторых биологических и хозяйственных признаков гороха от условий выращивания // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1976. Т. 57. Вып. 3. С. 46-58.

5. Омельянюк Л.В. Специфичность реакций сортообразцов гороха различного морфотипа на изменение гидротермического обеспечения периода вегетации // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2013. № 2. С. 20-23.

6. Семенова Е.В., Соболев Д.В. Продуктивность образцов гороха (Pisum sativum L.) из коллекции ВИР в условиях Ленинградской области // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. СПб. 2009. Т. 166. 615 с.

7. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 1, 2. М.: Колос, 1971.

8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. 5-е изд. М.: Агро-промиздат, 1985. 351 с.

9. Селянинов Г.Т. Агроклиматическая карта мира. Л.: Гидро-метеоиздат, 1966. 12 с.

10. Коробов А.П. Влияние погодных условий на урожайность и длину вегетационного периода гороха / А.П. Коробов, Н.А. Коробова, И.А. Мирошникова, Е.В. Пучкова // Инновационные разработки для АПК России: сб. науч. трудов. П. Рассвет, 2012. С. 81-86.

11. Вербицкий Н.М. Селекция гороха в условиях Северного Кавказа. Ростов-на-Дону, 1992. 259 с.