Казань, Россия
аспирант
Россия
Повышение урожайности и качества получаемого зерна яровой мягкой пшеницы на серых лесных почвах остается актуальным. Цель исследования – выявление наиболее продуктивного сорта яровой пшеницы компании КВС в условиях серых лесных почв Предкамья Республики Татарстан. Полевые опыты и лабораторные исследования провели в 2020-2021 гг. на серых лесных почвах ООО «Агробиотехнопарк» при ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ». Агрохимические показатели почвы были следующими: содержание гумуса более 3,0%, подвижного фосфора (более 250 мг/кг по Кирсанову), обменного калия (121-170 мг/кг). Реакция почвенной среды – рН 6,6. Сухая масса корней и стебля в конце фазы кущения у сортов КВС Торридон, КВС Аквилон, КВС Буран были значительно больше, чем у сорта Ульяновская 105, а развитие и распространение корневых гнилей на сорте Ульяновская 105 чуть выше, чем у сортов КВС. В 2020 году наблюдали увеличение количества продуктивных стеблей у сорта КВС Торридон до 584 штук/м2, у сорта КВС Аквилон до 606 шт./м2, у сорта КВС Буран до 591, тогда как у сорта Ульяновская 105 только 480 шт./м2. Число зерен в колосе и масса зерна с 1 колоса у сортов КВС сформировались больше, чем у сорта Ульяновская 105, что в последствии способствовало получению значительной урожайности у них. В нормально-влажный 2020 год сорт КВС Торридон обеспечил 1,0 т/га прибавки по сравнению с сортом Ульяновская 105, сорт КВС Аквилон – 1,39 т/га, сорт КВС Буран – 1,43 т/га, но качество полученного зерна не соответствовало нормативному значению 3 класса.
яровая пшеница, сорта, урожайность, структура урожая, всхожесть, сохранность растений.
Введение. Посевные площади яровой пшеницы в Республике Татарстан за последние пять лет занимали 374-494 тысяч гектаров со средней урожайностью 2,19-3,31 т/га и повышение её продуктивности одна из основных задач сельскохозяйственных товаропроизводителей [1]. Для решения этой задачи очень важно работать над сохранением и повышением плодородия почв для этой культуры [2]. Для сохранения положительной динамики в производстве зерна яровой пшеницы также необходимо продолжить изучение возможностей использования новых и перспективных сортов различной селекции [3]. Многие включенные в реестр в нашей республике сорта яровой пшеницы выведены с использованием сортообразцов различных экотипов. Такой подход оправдан тем, что агроклиматические условия Предволжья, Предкамья, Западного и Восточного Закамья, где выращивают эту культуру, отличаются. Поэтому изучение и адаптация новых высокопродуктивных сортов различных экотипов очень важно для условий Республики Татарстан [4]. Оценка коллекций яровой мягкой пшеницы по урожайности проводятся как в условиях Центрального района Нечерноземной зоны, так и в других регионах Российской Федерации [5]. Исследования сортообразцов проводятся не только по урожайности, но и по скороспелости, устойчивости к полеганию и болезням [6]. Известно, что урожайность любой культуры зависит от взаимодействия многих факторов: генотипа растения, устойчивости к различным болезням, качества семенного материала, почвенно-климатических условий, приемов возделывания [7, 9, 11]. Поэтому, необходимо разработать адаптивную систему защиты растений с выбором прогрессивных технологий и сортов с учетом агроклиматических условий региона [8].
Цель исследования – сравнение и выявление наиболее продуктивного сорта яровой пшеницы компании КВС в почвенно-климатических условиях Предкамья Республики Татарстан.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2020-2021 гг. на базе ООО «Агробиотехнопарк» при ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ». Полевые опыты проводились на типичных серых лесных почвах с содержанием в пахотном слое гумуса более 3,0%, подвижного фосфора очень высокое (более 250 мг/кг по Кирсанову), обменного калия повышенное (121-170 мг/кг). Реакция почвенной среды была близка к нейтральной (рН 6,6). Характеристику погодных условий в годы проведения исследований давали на основании данных метеорологической станции в Лаишевском районе Республики Татарстан. Метеорологические условия в 2020 году были благоприятными для роста и развития яровой пшеницы (рис. 1). Условия 2021 года из-за высоких температур и незначительных осадков в мае, июне негативно отразились на продуктивности яровой пшеницы (рис. 2).
Схема опыта: 1. Сорт яровой пшеницы отечественной селекции Ульяновский 105 нормой высева 6 млн. всхожих семян на гектар; 2. сорт КВС Торридон нормой высева 5 млн. всхожих семян на гектар; 3. сорт КВС Аквилон нормой высева 5 млн. всхожих семян на гектар; 4. сорт КВС Буран нормой высева 5 млн. всхожих семян на гектар. Полевые опыты закладывались в четырехкратной повторности, делянки размещали последовательно, общая площадь делянок – 30 м2, учетная – по 25 м2. Предшественник – озимая пшеница, основная обработка почвы заключалась в проведении лущения стерни на 6-8 см и вспашке плугом на 24-26 см. Уход за посевами проводили в соответствии с требованиями технологии возделывания яровой мягкой пшеницы. В ходе выполнения исследований проведены наблюдения, учеты и анализы в соответствии с общепринятыми методиками и методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Уборку осуществляли в фазе полной спелости зерна комбайном САМПО-500. Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [10].
Результаты и обсуждение. На опытах были определены биометрические показатели проростков и корней, развитие и распространение корневых гнилей.
Рисунок 1. Метеорологические условия в период вегетации яровой пшеницы за 2020 год
Рисунок 2. Метеорологические условия в период вегетации яровой пшеницы за 2021 год
Анализ накопления сухой массы растений и распространение корневых гнилей выявил следующее. В 2020 году сухая масса корней и стебля в конце фазы кущения у сортов КВС Торридон, КВС Аквилон, КВС Буран были значительно больше, чем у сорта Ульяновская 105, а развитие и распространение корневых гнилей на сорте Ульяновская 105 чуть выше, чем у сортов КВС (рис. 3). В 2021 году отличие сортов КВС по нарастанию корней и стебля сравнительно с сортом Ульяновская 105 аналогична, а по развитию и распространению корневых гнилей существенных отличий не наблюдали (рис. 4).
Рисунок 3 – Сухая масса растений (стебля, корней) яровой пшеницы и поражение корневыми гнилями в конце фазы кущения, 2020 г.
Рисунок 4 – Сухая масса растений (стебля, корней) яровой пшеницы и поражение корневыми гнилями в конце фазы кущения, 2021 г.
Показателями уровня фотосинтетической деятельности является интенсивность накопления сухого вещества, что связано с величиной листовой поверхности и продуктивностью её работы. В 2020 году в фазе колошения средняя площадь листьев у сорта КВС Торридон на 9,9% больше, чем у сорта Ульяновская 105, у сорта КВС Аквилон больше на 9,4% и у сорта КВС Буран на 11%. Сухая масса 1 растения (корней, стебля) также превышали показателей сорта Ульяновская 105 у КВС Торридон на 4,6 и 4,8%, у сорта КВС Аквилон на 6,3 и 5,6%, у сорта КВС Буран на 3,4 и 5,2% (рис. 5). В 2021 засушливом году накопление сухой массы корней у сорта КВС Торридон на 3,8% больше, чем у сорта Ульяновская 105, у сорта КВС Аквилон больше на 6,5%, у сорта КВС Буран на 2,7% (рис. 6). Однако сухая масса стеблей у сорта КВС Торридон на 2,7% меньше, чем у сорта Ульяновская 105 и у сорта КВС Аквилон меньше на 3,5% и у сорта КВС Буран меньше на 3,4%.
Рисунок 5 – Сухая масса растений яровой пшеницы в фазу колошения, 2020 г.
Рисунок 6 – Сухая масса растений яровой пшеницы в фазу колошения, 2021 г.
Согласно рекомендациям оригинаторов сортов и сортоучастков для каждого сорта культуры оговариваются определенные нормы высева. Согласно этим рекомендациям и были выбраны нормы высева для сорта Ульяновская 105 – 6 млн. всхожих семян на 1 гектар, для сортов КВС – 5 млн. В 2020 году полевая всхожесть сорта Ульяновская 105 составила 77,5%, у сорта КВС Торридон 81,2%, у КВС Аквилон 80,8%, у КВС Буран 82,6% (табл. 1). У сортов КВС из-за меньшего количества нормы высева на единице площади количество растений меньше, чем у сорта Ульяновская 105, но у них коэффициент кустистости на много больше.
Таблица 1 – Сохранность всходов яровой пшеницы к уборке, 2020 г.
|
Сорта |
Количество всходов, шт./м² |
Полевая всхожесть, % |
Количество растений к уборке, шт./м² |
Количество продуктивных стеблей, шт./м² |
Коэффициент кустистости |
Сохранность всходов к уборке, % |
|
Ульяновская 105 |
465 |
77,5 |
444 |
480 |
1,08 |
95,5 |
|
КВС Торридон |
406 |
81,2 |
373 |
584 |
1,57 |
91,9 |
|
КВС Аквилон |
404 |
80,8 |
366 |
606 |
1,66 |
90,6 |
|
КВС Буран |
413 |
82,6 |
398 |
591 |
1,48 |
96,4 |
В 2021 году полевая всхожесть у сортов в пределах 82-84%, наибольшая сохранность всходов к уборке 91,9% у сорта КВС Буран (табл. 2). Высокие температуры, отсутствие осадков в фазе кущения не дали возможности раскуститься сортам КВС как 2020 году, коэффициент кустистости у них 1,02-1,05, тогда как у сорта Ульяновская 105 – 1,07.
Таблица 2 – Сохранность всходов яровой пшеницы к уборке, 2021 г.
|
Сорта |
Количество всходов, шт./м² |
Полевая всхожесть, % |
Количество растений к уборке, шт./м² |
Количество продуктивных стеблей, шт./м² |
Коэффициент кустистости |
Сохранность всходов к уборке, % |
|
Ульяновская 105 |
492 |
82,0 |
414 |
444 |
1,07 |
84,1 |
|
КВС Торридон |
418 |
83,6 |
349 |
368 |
1,05 |
83,5 |
|
КВС Аквилон |
417 |
83,4 |
344 |
360 |
1,05 |
82,5 |
|
КВС Буран |
420 |
84,0 |
386 |
394 |
1,02 |
91,9 |
Сравнивая сорта яровой пшеницы по основным элементам структуры в 2020 году обнаружили увеличение количества продуктивных стеблей на единице площади у сорта КВС Торридон до 584 штук, у сорта КВС Аквилон до 606 штук, у сорта КВС Буран до 591, тогда как у сорта Ульяновская 105 только 480 штук (табл.3). Длина стебля и длина колоса у сортов КВС были меньше, чем у сорта Ульяновская 105. Число зерен в колосе и масса зерна с 1 колоса у сортов КВС сформировались больше, чем у сорта Ульяновская 105, что в последствии способствовало получению значительной биологической урожайности у них. В 2021 году сорта КВС резко снизили количество продуктивных стеблей, что привело к формированию меньшей или равной биологической урожайности по сравнению с включенным в реестр отечественным сортом Ульяновская 105 (табл. 4).
Таблица 3 – Структура урожая яровой пшеницы, 2020 г.
|
Показатель |
Сорта |
|||
|
Ульяновская 105 |
КВС Торридон |
КВС Аквилон |
КВС Буран |
|
|
Число продуктивных стеблей к уборке, шт./м2 |
480 |
584 |
606 |
591 |
|
Длина стебля, см |
78 |
65 |
66 |
63 |
|
Длина колоса, см |
8,3 |
7,1 |
7,5 |
6,5 |
|
Число колосков в колосе, шт. |
15,2 |
14,0 |
14,3 |
14,5 |
|
Число зерен в колосе, шт. |
23,5 |
26,0 |
26,5 |
27,0 |
|
Масса зерна с 1 колоса, г |
0,84 |
0,86 |
0,89 |
0,92 |
|
Масса 1000 зерен, г |
35,7 |
33,1 |
33,4 |
34,2 |
|
Биологическая урожайность, т/га |
||||
|
общая |
8,38 |
10,64 |
11,32 |
11,10 |
|
зерно |
4,03 |
5,02 |
5,39 |
5,44 |
|
солома |
4,35 |
5,62 |
5,93 |
5,66 |
Таблица 4 – Структура урожая яровой пшеницы, 2021 г.
|
Показатель |
Сорта |
|||
|
Ульяновская 105 |
КВС Торридон |
КВС Аквилон |
КВС Буран |
|
|
Число продуктивных стеблей к уборке, шт./м2 |
444 |
368 |
360 |
394 |
|
Длина стебля, см |
68 |
64 |
66 |
61 |
|
Длина колоса, см |
8,0 |
6,5 |
7,0 |
6,0 |
|
Число колосков в колосе, шт. |
14,2 |
13 |
13 |
13,5 |
|
Число зерен в колосе, шт. |
20,5 |
24 |
25 |
24 |
|
Масса зерна с 1 колоса, г |
0,56 |
0,65 |
0,67 |
0,63 |
|
Масса 1000 зерен, г |
27,5 |
27,08 |
27,02 |
26,20 |
|
Биологическая урожайность, т/га |
||||
|
общая |
5,25 |
5,08 |
5,02 |
5,03 |
|
зерно |
2,48 |
2,39 |
2,41 |
2,48 |
|
солома |
2,77 |
2,69 |
2,61 |
2,55 |
Анализируя полученную урожайность в 2020 году можно сказать, что сорт КВС Торридон обеспечил 1,0 т/га прибавки по сравнению с сортом Ульяновская 105, сорт КВС Аквилон – 1,39 т/га, сорт КВС Буран – 1,43 т/га (табл. 5). Полученные урожайности зерна в 2021 году по изучаемым сортам, одинаковы, т.е. в пределах ошибки, нет достоверных отличий. Это подтверждает не достаточную адаптивность изучаемых сортов КВС к засушливым условиям Предкамья Республики Татарстан.
Таблица 5 – Урожайность зерна яровой пшеницы, 2020-2021 гг.
|
Сорта |
Урожайность зерна, т/га |
± от 1-го |
|||
|
2020 г. |
2021 г. |
Средняя |
т/га |
% |
|
|
Ульяновская 105 |
3,94 |
2,37 |
3,16 |
- |
- |
|
КВС Торридон |
4,94 |
2,24 |
3,59 |
0,43 |
13,6 |
|
КВС Аквилон |
5,33 |
2,38 |
3,85 |
0,69 |
21,8 |
|
КВС Буран |
5,37 |
2,40 |
3,88 |
0,72 |
22,8 |
|
НСР0,05, т/га |
0,14 |
0,18 |
|
||
В 2020 году на качество зерна яровой пшеницы повлияли не только биологические особенности сортов разной селекции, но и погодные условия в период созревания, первая и вторая декады августа были прохладными и дождливыми. Сравнительно большое содержание белка и клейковины в зерне 12,2% и 33,0% у сорта Ульяновская 105, а у сортов КВС Торридон не более 10,8% и 20,0%, у сорта КВС Аквилон – 10,2% и 20,0%, у КВС Буран только 8,9% и 16,0% (табл. 6). В 2021 засушливом году урожайность сортов яровой пшеницы снизились, но показатели качества зерна на много лучше (табл. 7). Зерно, соответствующее нормативному значению 2 класса получено только у сорта Ульяновская 105 с содержанием белка 14,1%, клейковины 38,5%. Зерно сорта КВС Торридон соответствовал нормативному значению 3 класса, а сорта КВС Аквилон и КВС Буран, только к 4 классу.
Выводы. На серых лесных почвах в условиях Предкамья Республики Татарстан в нормально-влажный год урожайность сортов яровой пшеницы КВС Торридон, КВС Аквилон, КВС Буран больше, чем у включенного в реестр сорта Ульяновская 105, но качество полученного зерна ниже нормативного значения 3 класса. В засушливом году сорт КВС Торридон по урожайности не превышал включенный в реестр сорт, а качество зерна соответствовало 3 классу.
Таблица 6 – Качество зерна яровой пшеницы, 2020 г.
|
Показатель |
Сорта |
|||
|
Ульяновская 105 |
КВС Торридон |
КВС Аквилон |
КВС Буран |
|
|
Массовая доля белка, в пересчете на сухое вещество, % |
12,2 |
10,8 |
10,2 |
8,9 |
|
Соответствие нормативному значению |
3 класс |
4 класс |
4 класс |
5 класс |
|
Количество клейковины, % |
33,0 |
20,0 |
20,0 |
16,0 |
|
Соответствие нормативному значению |
1 класс |
4 класс |
4 класс |
5 класс |
|
Качество клейковины, ед. ИДК |
85 |
83 |
84 |
76 |
|
Соответствие нормативному значению |
II Удовлет. слабая |
II Удовлет. слабая |
II Удовлет. слабая |
I Хорошая |
|
Соответствие нормативному значению |
3 класс |
4 класс |
4 класс |
5 класс |
Таблица 7 – Качество зерна яровой пшеницы, 2021 г.
|
Показатель |
Сорта |
|||
|
Ульяновская 105 |
КВС Торридон |
КВС Аквилон |
КВС Буран |
|
|
Массовая доля белка, в пересчете на сухое вещество, % |
14,1 |
12,8 |
11,8 |
10,9 |
|
Соответствие нормативному значению |
2 класс |
3 класс |
4 класс |
4 класс |
|
Количество клейковины, % |
38,5 |
27,0 |
26,0 |
22,0 |
|
Соответствие нормативному значению |
1 класс |
3 класс |
3 класс |
4 класс |
|
Качество клейковины, ед. ИДК |
77 |
88 |
92 |
84 |
|
Соответствие нормативному значению |
I Хорошая |
II Удовлет. слабая |
II Удовлет. слабая |
II Удовлет. слабая |
|
Соответствие нормативному значению |
2 класс |
3 класс |
4 класс |
4 класс |
1. Амиров М. Ф. Интенсивность усвоения углерода полевыми культурами в зависимости от технологии возделывания в условиях Республики Татарстан // Вестник Казанского ГАУ. 2021. Т.14. № 3 (63). С. 14-18.
2. Амиров М. Ф., Толокнов Д. И. Влияние минеральных удобрений, обработки семян и посевов на продуктивность яровой пшеницы в условиях Предкамья Республики Татарстан // Вестник Казанского ГАУ. 2022. Т. 17. № 2 (66). С. 14-18.
3. Беляев Н. Н., Дубинкина Е. А. Новые и перспективные сорта яровой пшеницы в условиях Центрального Черноземья // Наука, образование и инновации для АПК: состояние, проблемы и перспективы: Материалы VI Международной научно-практической онлайн-конференции. – Майкоп: Издательство "Магарин Олег Григорьевич", 2020. С. 34-37.
4. Мальцева, Л. Т., Филиппова Е. А., Банникова Н. Ю. Адаптивный потенциал исходного материала в селекции мягкой яровой пшеницы // Вестник Казанского ГАУ. 2020. Т.15. № 1 (57). С. 26-31.
5. Оценка коллекции яровой мягкой пшеницы в условиях центрального района нечерноземной зоны России / И.Н. Ворончихина, В.В. Ворончихин, В.С. Рубец и др. // Аграрный научный журнал. 2021. № 8. С. 13-18. DOI 10.28983/asj.y2021i8pp13-18.
6. Сравнительная оценка сорообразцов яровой мягкой пшеницы по комплексу признаков в условиях Центрального района Нечерноземной зоны России / И.Н. Ворончихина, В.С. Рубец, В.В. Ворончихин, В.В. Пыльнев // Достижения науки и техники АПК. 2021. Т. 35. № 10. С. 32-38. DOI 10.53859/02352451_2021_35_10_32.
7. Торопова Е. Ю., Казакова О. А., Пискарев В. В. Эпифитотический процесс на сортах яровой пшеницы // Вавиловский журнал генетики и селекции. Т. 24. №2. 2020. С. 139-148.
8. Санин С. С. Стратегия современной защиты растений при интенсивном зернопроизводстве // Вестник Оренбурского ГАУ. 2017. №3 (66). С. 35-39.
9. Урожайные свойства и качество семян яровой пшеницы в зависимости от фона питания в условиях Республики Татарстан / И.М. Сержанов, Ф.Ш. Шайхутдинов, А.Р. Сержанова, Р.И. Гараев // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т.14. № 2 (53). С. 52-57.
10. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / 5-е изд., доп. и перераб. ̶ М.: Агропромиздат. 1985. 351 с.
11. Variation in streptomycin-induced bleaching and dark induced senescence of rice (Oryza sativa) genotypes and their relationship whith yield and adaptability / S. Das, R.S. Misra, S.K. Sinha, M.C. Pattanaik // Plant. Breed.Crop. Sci. 2010. № 2 (6). P. 139-147.
