Реакция сортов яровой мягкой пшеницы на условия внешней среды в степной зоне Западной Сибири (Северная Кулунда)

Для удобства сельхозпроизводителей предлагаемая ГИС оснащена функцией расчета потребности в минеральных удобрениях под планируемую урожайность сельскохозяйственной культуры. Алгоритм расчета доз внесения азота, фосфора и калия с минеральными удобрениями построен на учете планируемого выноса элементов с урожаем, а также ряда поправочных коэффициентов, учитывающих: гранулометрический состав почвы, предшествующую культуру, степень эродированности, поступление элементов питания с органическими удобрениями, использование элементов питания из органических и минеральных удобрений, наличие доступных форм элементов в почвах [3].

В разработанной ГИС можно создать тематический слой для потенциальных инвесторов о неиспользуемых землях, где, помимо перечисленной информации, можно поместить сведения о кадастровой стоимости земли, объектах инфраструктуры, потенциальной продуктивности пашни и др.

Выводы. Внедрение ГИС в практику работы агрохимической службы повысит качество хранения и доступность для потребителей информации о состоянии плодородия почв, использование которой позволит улучшить обоснованность принимаемых управленческих решений, как в конкретном хозяйстве, так и представителями органов исполнительной власти всех уровней.

Литература.

1. Васильев П.В., Петин А.Н., Яницкий Е.Б. Геоинформатика в недропользовании. - Белгород: изд-во БелГУ, 2008. - 232 с.

2. Кирюшин В.И., Иванов А.Л., Буланова М.В. и др. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. - 784 с.

3. А.Л. Иванов и др. Рекомендации по проектированию интегрированного применения средств химизации в ресурсосберегающих технологиях адаптивно-ландшафтного земледелия: инструктивно-методическое издание. - М.: «Росинформагротех», 2010. - 464 с.

USAGE OF GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS IN MONITORING OF SOIL FERTILITY P.A. Chekmarev, S.V. Lukin

Summary. Geographic information systems enable to provide operations access through the Internet to a database of agrochemical service and to use large-scale digital maps and all necessary information on soil fertility for designing of adaptive-landscape systems of agriculture.

Key words: agrochemical survey, adaptive-landscape systems of agriculture, geographic information systems, monitoring, soil fertility, cosmic pictures, digital maps.

УДК 633.11:631.527

РЕАКЦИЯ СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ НА УСЛОВИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

П.Л. ГОНЧАРОВ, академик РАСХН СибНИИРС Россельхозакадемии С.В. КУРКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. сектором

Г.М. ОСИПОВА, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник

СибНИИК Россельхозакадемии E-mail: sibkorma@ ngs.ru

Резюме. Исследования проводили с целью оценки вклада генотипической и средовой изменчивости в общее фенотипи-ческое варьирование основныххозяйственно ценных признаков яровой мягкой пшеницы в условиях степной зоны Западной Сибири (Северной Кулунды). В опыте изучали сорта различных групп спелости: Памяти Азиева - среднеранний, Кантегирская 89, Омская 24 - среднеспелые, Омская 28, Карагандинская 70 - среднепоздние, высевавшиеся в три срока. Доля генотипи-ческой изменчивости в общем фенотипическом варьировании признака урожайность зерна в засушливые и типичные для зоны годы составляла 35,8...69,2 %. Доля генотипической изменчивости в общем фенотипическом варьировании признака продолжительность вегетационного периода составляет 45,6 %, срок посева - 27,1 % и взаимодействие годы-генотипы - 21,7%. В засушливых условиях на продолжительность вегетационного периода наибольшее влияние оказывает срок посева (58,3... 63,3 %), в благоприятных - сортовые особенности (69,8 %). Наибольшая доля генотипической изменчивости в общем фено-

типическом варьировании признаков принадлежит массе зерна главного колоса, массе 1000 зёрен и длине главного колоса. Существенную роль в общем фенотипическом варьировании признака содержание сырой клейковины играют метеорологические условия года вегетации (60,7 %). Ключевые слова: яровая мягкая пшеница, сорт, генотипиче-ская и средовая изменчивость, Северная Кулунда.

Яровая мягкая пшеница в Западной Сибири - одна из ведущих зерновых культур, которая занимает наибольшую долю площади их возделывания. Устойчивое производство зерна в значительной степени зависит от наличия сортов, способных реализовать потенциальную продуктивность в конкретных условиях [1,2].

Климат Северной Кулунды отличается резкой кон-тинентальностью - зима продолжительная, суровая, лето жаркое и короткое. Безморозный период длится в среднем 120 дн. Это зона неустойчивого земледелия, которая периодически подвергается сильной засухе [3]. Среднемноголетнее количество осадков составляет 260...270 мм с интервалами колебаний от 154 (1923 г.) до 548 мм (1946 г.). В отдельные годы количество осадков значительно отклоняется от среднемноголетней нормы. Считается, что если за вегетационный период (май-август) выпадает более

120,0 -г

-г 25,0

Август

Сентябрь

- Сумма осадков, мм - Средиесуг. температура воздуха "С

Рисунок. Метеорологические условия по данным Баганской метеостанциии, 20062008 гг.:  - 2006 г.; - 2006 г.;  - 2007 г.; - 2007 г.; в - 2008 г.; -♦- - 2008 г.;

- среднемноголетн; • - среднемноголетн.

200 мм (в среднем - 170...180 мм), то условия для полевых культур наиболее благоприятны.

Созданные и возделываемые в Северной Кулунде сорта яровой мягкой пшеницы в большинстве своём не обладают достаточной устойчивостью и стабильностью урожаев, высоким качеством продукции.

Цель нашего исследования - оценить вклад геноти-пической и средовой изменчивости в общее фенотипи-ческое варьирование основных хозяйственно ценных признаков в условиях Северной Кулунды.

Условия, материалы и методы. Исследования проведены в 2006-2008 гг. на опытном поле Северо-Кулундинского отдела СибНИИ кормов Россельхозакаде-мии (с. Баган, Баганский р-он, Новосибирская область).

Почвы - чернозёмы южные солонцеватые. Различные по метеоусловиям годы (см. рисунок) позволили достаточно разносторонне и объективно оценить изучаемые сорта яровой мягкой пшеницы.

В исследовании использовали сорта различных групп спелости: Памяти Азиева - среднеранний, Кан-тегирская 89, Омская 24 - среднеспелые, Омская 28, Карагандинская 70 - среднепоздние.

Опыты размещали по пару в звене севооборота: пар - пшеница. Агротехника - общепринятая для зоны. Посев проводили в разные сроки (15 и 25 мая, 05 июня) нормой высева 3,5 млн всхожих зёрен на 1 га. Площадь

Таблица 1. Вклад генотипической и средовой изменчивости в общее фенотипическое варьирование основных хозяйственно ценных признаков и свойств (по результатам трёхфакторного дисперсионного анализа за 2006-2008 гг.), %

делянки 25 м2, повторность 4-хкратная.

Учёты и наблюдения в питомниках осуществляли по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [4]. Качество зерна (содержание сырой клейковины)определяли по ГОСТ 13586.3-83.

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по Б.А. Доспехову на персональном компьютере с использованием пакета прикладных программ «8пес1есог» [5, 6].

Результаты и обсуждение. По данным 3-хфак-торного дисперсионного анализа в среднем за три года, изменчивость фено-типического варьирования продолжительности вегетационного периода, обусловленная генотипом, составила 45,6 %, а сроками посева - 27,1 % (табл. 1).

В засушливых условиях на продолжительность вегетации наибольшее влияние оказывает срок посева (58,3.63,3 %), а в благоприятных (2007 г.) сортовые особенности - 69,8 % (табл. 2).

Наши данные подтверждают точку зрения многих исследователей [7.11] о том, что в степных условиях Западной Сибири, с ограниченными запасами влаги, для эффективного использования климатических ресурсов необходимо возделывать не менее 2.3 сортов яровой пшеницы с различным вегетационным периодом.

Анализ длины стебля растения, снижение которой в условиях засухи усложняет механизированную уборку, а значительное удлинение во влажные годы приводит к полеганию, показал, что в среднем за 3 года изменчивость этого признака существенно зависела от условий вегетации года (см. табл. 1).

Самая высокая урожайность формировалась в среднем по сортам при посеве 25 мая во все годы исследований. Наибольшей величиной этого показателя отличались сорта Омская 24, Карагандинская 70 и Омская 28 (2,1...2,2 т/га).

Вклад изменчивости в фенотипическое варьирование урожайности зерна, вызванный генотипическими особенностями, был наиболее высоким в годы с низ-

Источник изменчивости Признаки и свойства

вегетационный период, коэффициент продуктивной кустистости дл ина число зёрен масса зерна урожайность сырая клейковина

стебля колоса главного колоса 1000 шт.

Общая 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Год (фактор А) 3,7** 41,6** 66,3** 35,4** 41,5** 14,7** 29,3** 4,0** 60,7**

Генотип (фак- 19,6**

тор В) 45,6** 8,4** 12,9** 34,2** 28,2** 47,9** 34,9** 38,2**

Срок посева

(фактор С) 27,1** 25,6** 16,2** 11,7** 13,5** 27,4** 23,3** 23,3** 12,5**

АВ 0,7 1,6 1,5 1,4 4,2 2,2*** 1,4 10,3*** 2,2*

АС 21,7*** 8,3* 0,4 0,2 2,1 0,2 2,2 15,9*** 2,0***

ВС 0,4 7,2 1,1 11,7*** 6,4* 6,6*** 4,2 3,3 1,5

Ошибка АВС 0,8 7,3 1,6 5,4 4,1 1,0 4,7 5,0 1,5

* - р < 0,05; ** - р < 0,01; *** - р < 0,001

кой влагообеспеченностью (2006 и 2008 гг. - 35,8 и 69,2 % соответственно), а наименьшим (4,4 %) -в благоприятном по вла-гообеспеченности 2007 г. (табл. 3).

Сведения о существенном вкладе изменчивости, обусловленной генотипи-ческими особенностями сорта в общее фенотипи-ческое варьирование урожайности подтверждаются результатами трёхфак-торного дисперсионного анализа (см. табл. 1).

Наиболее урожайные сорта, которые относятся к

среднеспелой и среднепоздней группам (Омская 24, Омская 28, Карагандинская 70) отличаются повышенными показателями элементов продуктивности.

Наибольшая изменчивость, обусловленная геноти-пическими особенностями сорта, наблюдалась по массе 1000 семян (34,9 %) и массе зерна главного колоса (47,9 %). Особенно сильно влияние года проявилось по признакам числа зерен в колосе и продуктивной кустистости. Его доля в общем фенотипическом варьировании составляла соответственно 41,5 и 41,6 % (см. табл.1).

Таблица 2. Доля влияния генотипа и сроков посева в общем фенотипическом варьировании продолжительности вегетационного периода яровой мягкой пшеницы в 2006-2008 гг. по данным 2-х

факторного дисперсионного анализа, %

Таблица 3 . Доля влияния генотипа сорта и сроков посева в общем фенотипическом варьировании урожайности зерна яровой мягкой пшеницы по результатам двухфакторного дисперсионного анализа за 2006-2008 гг.

Источник варьирования Год Сумма квадратов отклонений (SS) Средний квадрат (ms) Критерий Фишера (F) Доля влияния фактора, %

Фактор А 2006 4,43 1,11 20,8** 35,8

(генотипы) 2007 0,37 0,09 0,9 4,4

2008 7,61 1,90 39,3** 69,2

Фактор В 2006 4,55 2,28 42,8** 36,8

(сроки посева) 2007 3,08 1,54 14,8** 34,9

2008 0,60 0,30 6,2** 5,4

Взаимодействие 2006 0,99 0,12 2,3* 8,0

А х В 2007 0,70 0,09 0,8 7,9

2008 0,60 0,08 1,6 5,4

Случайное 2006 2,39 0,05 19,4

отклонение 2007 4,66 0,10 52,8

2008 2,18 0,05 19,8

*р < 0,05; **р < 0,01; степень свободы (df) для факторов А - 4; В - 2; А х В  ных - 45

: случаи-

Фактор 1 2006 г. 2007 г. 2008 г.

А (сорт) 33,9 69,8 33,7

B (срок посева) 58,3 5,2 63,3

АВ 1,1 21,2 1,6

Результаты 3-хфакторного дисперсионного анализа содержания сырой клейковины указывают на наибольшую роль в общем варьировании условий года, а затем генотипа сорта (см. табл. 1).

Выводы. В условиях степной зоны Западной Сибири (Северной Кулунды) существенная роль при возделывании яровой мягкой пшеницы принадлежит сорту. Доля генотипической изменчивости в общем фенотипическом варьировании признака урожайность зерна в засушливые и типичные для зоны годы составляет 35,8...69,2 %.

По продолжительности вегетационного периода трёхфакторный дисперсионный анализ показал, что доля генотипической изменчивости в общем фенотипическом варьировании признака равна 45,6 %, срока посева - 27,1 % и взаимодействия годы-генотипы -21,7 %. В засушливых условиях на продолжительность вегетационного периода наибольшее влияние оказывает срок посева (58,3.63,3 %), в благоприятных - сортовые особенности (69,8 %).

Наибольшая доля генотипической изменчивости в общем фенотипическом варьировании признаков принадлежит массе зерна главного колоса, массе 1000 зёрен и длине главного колоса.

По данным 3-хфакторного дисперсионного анализа существенную роль в общем фенотипическом варьировании признака содержания сырой клейковины играют метеорологические условия года вегетации (60,7%).

Литература.

1. Гончаров П.Л. Селекция зерновых культур в Сибири // С.-х. биология. - 1981. - № 1. - С 26-32.

2. Лубнин А.Н. Селекция мягкой яровой пшеницы в Сибири. РАСХН. Сиб. отд-ние ГНУ СибНИИРС. - Новосибирск, 2006 - 372 с.

3. Шелухин И.С., Скалозубова А.Н. Особенности земледелия в Северной Кулунде. - Новосибирск, 1971. - С. 63-64.

4. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / Госкомиссия по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур при МСХ СССР. - М.: Колос, 1989. - Вып. 2. - 276 с.

5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Колос, 1985. - 351 с.

6. Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. - Новосибирск, 2004. - 162 с.

7. Кожевников А.Р., Михайленко М.А., Попова Г.И. Полевые культуры Западной Сибири. - Омск, 1958. - 160 с.

8. Кузьмин В.П. Селекция и семеноводство зерновых культур в целинном крае Казахстана. - М.: Колос, 1965. -С. 316 -317.

9. Зыкин В.А., Мешков В.В. Селекция яровой мягкой пшеницы на устойчивость к отрицательным абиотическим фактором в условиях Западной Сибири// Селекция засухоустойчивых, среднеспелых и скороспелых зерновых культур. - Новосибирск, 1982. - С. 3-14.

10. Леонтьев С.И. Основные параметры моделей сортов яровой пшеницы интенсивного типа для степи и южной лесостепи Западной Сибири: учебное пособие. - Омск, 1980. - С.56-58.

11. Цильке Р.А. Вегетационный период и продуктивность яровой пшеницы в условиях Западной Сибири / Собр. науч. тр. - Новосибирск: Новосибирский ГАУ, 2003. - С.527-535.

RESPONSE OF VARIETIES OF SOFT SPRING WHEAT UNDER ENVIRONMENTAL CONDITIONS

OF THE STEPPE ZONE IN WESTERN SIBERIA P.L. Goncharov, C.V. Kurkova, G.M. Osipova

Summary. It was shown the contribution of genotypic and environmental variabilities in the general phenotypic variation of the main economic-valuable traits of spring soft wheat under conditions of the steppe zone in Western Siberia. Keywords: soft spring wheat, variety, genotypic and environmental variability, Northern Kulunda.