ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА УРОЖАЯ СОРТОВ ГРЕЧИХИ ОБЫКНОВЕННОЙ В УСЛОВИЯХ ПРЕДКАМСКОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Исследования проводили с целью оценки нового селекционного материала, выделенного в селекционных питомниках фасциированного типа. Изучали 4 допущенных к возделыванию сорта селекции Татарского НИИСХ и 4 гибридные популяции, находящиеся на этапе конкурсного сортоиспытания в условиях Предкамья Республики Татарстан в 2018–2020 гг. Работу выполняли в четырехкратной повторности на опытном поле Казанского ГАУ, учетная площадь делянок составляла 10 м2. Почва опытного участка – серая лесная, среднесуглинистая по гранулометрическому составу, содержание гумуса по Тюрину варьировало в пределах 3,2…4,4 %. Годы исследований в период вегетации характеризовались нестабильностью проявления гидротермических условий. Вегетация гречихи в 2018 и 2021 гг. протекала при острой почвенной и атмосферной засухе. Гидротермический коэффициент по Селянинову в период вегетации гречихи в среднем за вегетацию 2018 г. составлял 0,51, за вегетационный период 2021 г. – 0,29. В 2019 г. гидротермический коэффициент в среднем за период вегетации был равен 1,05. Вегетационный период 2020 г. был достаточно влажным. На протяжении всего периода роста и развития растений гречихи количество выпавших осадков превышало среднемноголетнюю норму, при этом температурный режим был на уровне среднемноголетних значений. Наиболее экологически устойчивыми в среднем оказались популяции К-850 (89,2 %) и К-899 (89,7 %). При анализе биологической и зерновой продуктивности выделились популяции К-850 и К-900. Максимальная в опыте натура зерна отмечена у мелкоплодного сорта Батыр – 582 г/л, самая низкая у наиболее крупноплодного сорта Чатыр Тау – 519 г/л. Повышенная экологическая устойчивость и относительная стабильность урожая в условиях почвенно-атмосферной засухи выявлена у популяций К-850 и К-990. Оптимальное сочетание крупности плодов с пониженной пленчатостью отмечено в популяциях К-850 и К-874.

Ключевые слова:
гречиха (Fagopyrum esculentum), сорт, популяции, фасциации стебля, урожайность, почвенная засуха, технологическая характеристика.
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Введение. За прошедшие полвека урожайность многих сельскохозяйственных культур увеличилась в 2 раза и более. Тем не менее, у гречихи (0,94 т/га) она значительно ниже, чем у яровых колосовых культур, и остается достаточно нестабильной из-за климатических условий [1, 2, 3].

Г. Е. Мартыненко отмечает, что величина средней урожайности гречихи находится в отрицательной взаимосвязи с ее экологической пластичностью [4]. В условиях Орловской области экстремальные погодные условия снижали сухую массу вегетативных органов гречихи до 1,9 раза, а семенную продуктивность в 3 раза [5, 6, 7].

Ряд ученых Татарстана указывают, что для устойчивого развития растениеводства в условиях климатических изменений особое значение имеет адаптация генетических ресурсов к ним, в то числе через использование экологически пластичных сортов и гибридов [8, 9, 10].

Продуктивность гречихи в условиях Предкамья Республики Татарстан лимитирует недостаточная устойчивость сортов к действию почвенно-атмосферных засух в течение вегетационного периода и недостаток минерального питания растений [11, 12]. В связи с этим, внедрение в производство новых, регионально адаптированных сортов – одно из важных условий повышения урожайности и увеличения валовых сборов зерна гречихи [13, 14].

Цель исследований – выявить среди сортов, допущенных к возделыванию и новых селекционных популяций гречихи, наиболее адаптированные к условиям Республики Татарстан генотипы, с высокими урожайными и качественными характеристиками.

Условия, материалы и методы. Работу проводили на экспериментальном поле Казанского ГАУ в Лаишевском муниципальном районе РТ. Почва участка – серая лесная среднесуглинистая. Содержание в пахотном слое гумуса по Тюрину составляло 3,2…4,4 %, подвижных форм фосфора и калия по Кирсанову – соответственно 145…377 и 110…123 мг/кг, реакция среды слабокислая – рН почвенного раствора 5,3…6,3 ед.

Посев гречихи обыкновенной осуществяли сеялкой Wintersteiger рядовым способом с нормой высева 2,0 млн шт. всхожих семян на 1 га, при оптимальном для гречихи прогревании почвы на глубине залегания семян и стабильных суточных температурах воздуха. Технология обработки почвы и ухода за посевами – общепринятая для Республики Татарстан.

Для изучения было отобрано 4 допущенных к возделыванию сорта, созданных в Татарском НИИСХ, и 4 гибридные популяции, находящиеся в селекционном изучении на этапе конкурсного сортоиспытания.

Сорт Чатыр Тау допущен к выращиванию в Центральном, Средневолжском, Нижневолжском и Восточно-Сибирском регионах. Отличается среднеранним типом развития и повышенной засухоустойчивостью. В годы исследований в Республике Татарстан признан Госсорткомиссией стандартным сортом.

Сорт Батыр допущен к возделыванию в Северо-Кавказском, Средневолжском и Западно-Сибирском регионах России. Среднеспелый, характеризуется интенсивным и более продолжительным цветением, повышенной нектаропродуктивностью.

Сорт Никольская допущен к выращиванию в Центральном, Волго-Вятском, Северо-Кавказском и Средневолжском регионах. Среднераннего типа развития, обладает повышенной холодостойкостью, дружным цветением и созреванием.

Сорт Яшьлек допущен к возделыванию в Центрально-Чернозёмном, Средневолжском, Нижневолжском, Уральском, Западно-Сибирском и Восточно-Сибирском регионах. Среднеранний, отличается повышенной устойчивостью к засухе, устойчив к полеганию и осыпанию.

Гибридные популяции К-850, К-874, К-899, К-990 сформированы из материалов отборов семей, выделившихся из селекционных питомников фасциированных форм, сгруппированных по различным морфофизиологическим признакам

Вегетационные периоды в годы исследований характеризовались нестабильностью проявления гидротермических условий. Вегетация гречихи 2018 и 2021 гг. протекала в условиях острой почвенной и атмосферной засухи. Гидротермический коэффициент по Селянинову в среднем за вегетацию 2018 г. составил 0,51, 2021 г. – 0,29. Особенно критические значения ГТК в эти годы отмечали в период формирования продуктивного стеблестоя (0,49 и 0,32), вегетативных органов (0,79 и 0,14) и налива плодов (0,21 и 0,26).

В 2019 г. гидротермический коэффициент в среднем за период вегетации был равен 1,05. Май и июнь этого года характеризовались дефицитом осадков. Июль и август по температурному режиму соответствовали среднемноголетним данным, а по количеству выпавших осадков превзошли климатическую норму.

Вегетационный период 2020 г. был достаточно влажным. На протяжении всего роста и развития растений гречихи количество выпавших осадков превышало климатическую норму, при этом температурный режим был на уровне среднемноголетнего.

Качественные показатели определяли по ГОСТу. Полученные в ходе исследования данные статистически обработаны согласно общепринятой методике Доспехова.

Результаты и обсуждение. Экологическая устойчивость растений – один из важнейших показателей, определяющих адаптивный потенциал сорта и его устойчивость к абиотическим стрессам. Для оценки этого признака мы использовали критерий сохранности растений к уборке от числа взошедших в полевых условиях.

Экологическая устойчивость растений всех исследуемых сортов в 2018 г. была существенно ниже, по сравнению с другими годами. Наиболее выносливым оказался сортономер К-899, выживаемость растений которого в этот год составила 92,4 % (табл. 1).

 

Таблица 1 – Экологическая устойчивость сортов гречихи

Вариант

Экологическая устойчивость растений за годы, %

2018

2019

2020

Средняя

Чатыр Тау–стандарт

74,2

91,5

94,0

86,6

Батыр

67,7

88,2

100,0

85,3

Никольская

67,1

96,9

95,4

86,4

Яшьлек

86,8

97,0

75,6

86,4

К-850

81,6

94,4

91,7

89,2

К-874

76,1

90,8

99,3

88,7

К-899

92,4

97,7

78,9

89,7

К-990

59,4

87,2

78,1

74,9

НСР05

4,9

2,6

3,0

-

 

В среднем за три года наибольшей экологической устойчивостью отличались популяция К-850 (89,2 %) и К-899 (89,7 %). Остальные сорта оказались на уровне стандарта, кроме варианта К-990, который во все годы уступал и стандарту, и другим изучаемым генотипам.

Биологическая продуктивность растений значительно менялась под действием абиотических факторов по годам (табл. 2). Максимальную в опыте биомассу с 1 га изучаемые сорта формировали в благоприятные по влагообеспеченности 2019 и 2020 гг., со средним ГТК за период вегетации на уровне 1,28 и 1,09 соответственно. Самыми продуктивными были популяции К-850, К-899, К-990.

 

Таблица 2 – Урожайность воздушно-сухой массы растений сортов гречихи в условиях Предкамья Республики Татарстан, т/га

Вариант

Год

Средняя за годы

2018

2019

2020

2021

засушливые 2019, 2020

благоприятные 2018, 2021

Чатыр Тау

4,40

12,12

9,37

5,33

4,85

10,07

Батыр

3,90

9,05

9,86

3,87

3,88

9,45

Никольская

4,60

10,89

8,54

4,54

4,57

9,71

Яшьлек

5,00

7,22

9,69

5,36

5,18

8,45

К-850

5,10

10,34

11,65

3,99

4,54

10,99

К-874

5,10

9,65

10,52

5,13

5,12

10,08

К-899

4,20

11,76

11,75

3,90

4,05

11,76

К-990

5,30

10,76

12,39

3,54

4,42

11,57

НСРо5

0,37

1,70

2,01

0,63

-

 

 

В годы с острой почвенной засухой большее количество воздушно сухой биомассы накопили сорт Яшьлек и популяция К-874. Сорта Батыр и Никольская отличались ограниченным ростовым потенциалом как в нормальные по гидротермическому режиму годы, так и в условиях острой засухи. Такая стабильность этих сортов может быть связана с генетическим контролем признака.

Урожайность зерна изучаемых сортов также коррелировала с гидротермическими условиями вегетационного периода (табл. 3). В годы с дефицитом осадков значительно превзошли стандартный сорт Чатыр Тау популяции К-990 (на 39,6 %) и К-850 (на 27,6 %). В благоприятные по гидротермическим условиям годы наиболее урожайным оказался сорт Чатыр Тау и популяция К-850. У остальных генотипов сбор семян был ниже стандарта на 7…36 %.

 

Таблица 3 – Урожайность сортов гречихи в условиях

Предкамской зоны Республики Татарстан, т/га

Вариант

Год

Средняя за годы

2018

2019

2020

2021

засушливые

2018, 2021

благоприятные 2019, 2020

Чатыр Тау

0,90

3,85

0,85

0,27

0,58

2,35

Батыр

0,80

2,93

1,25

0,14

0,47

2,09

Никольская

1,00

2,49

0,80

0,22

0,61

1,64

Яшьлек

1,00

1,80

1,17

0,27

0,64

1,49

К-850

1,10

3,36

1,25

0,39

0,74

2,31

К-874

1,10

3,34

1,05

0,24

0,67

2,20

К-899

0,90

3,21

1,11

0,22

0,56

2,16

К-990

1,30

3,13

1,21

0,32

0,81

2,17

НСР05

0,13

0,91

0,32

0,075

-

-

 

Среди изучаемых генотипов стабильной семенной продуктивностью обладали генотипы К-850 и К-990, проявившие себя, в том числе как более засухоустойчивые. Таким образом, вовлечение в состав популяций фасциированных форм повышает экологическую устойчивость и зерновую продуктивность сортов в годы с проявлением засухи в период формирования и налива плодов.

Оценка технологических параметров качества плодов в среднем за четыре года позволила выявить наиболее крупноплодные генотипы с массой 1000 плодов на уровне 32…33 г. Таковыми, вне зависимости от условий вегетации были сорта Чатыр Тау и Никольская (табл. 4). У популяций К-850, К-874 и К-990 крупность плодов превышала 31 г, но диапазон изменчивости этого признака по годам у них был шире. Наиболее вариабельным признак массы 1000 плодов был у сорта Батыр, он снижался с 33,4 г. в благоприятном для вегетации 2019 г. до 21…27 г в годы проявления засух. По этой причине у сорта Батыр масса 1000 плодов была наименьшей среди изученных (27,9 г).

 

Таблица 4 – Технологические параметры качества плодов гречихи

 (среднее за 2019–2021 гг.).

Вариант

Масса 1000 плодов, г

Пленчатость, %

Натурная масса, г/л

Чатыр Тау

33,1

23,43

519

Батыр

27,9

22,27

582

Никольская

32,9

22,10

539

Яшьлек

29,7

22,65

560

К-850

31,7

21,48

526

К-874

31,6

21,61

568

К-899

29,4

21,34

543

К-990

31,3

23,24

562

НСР05

2,4

1,46

32,1

 

Натура семян у гречихи обратно коррелирует с размерами околоплодника. Повышение крупности плодов увеличивает долю околоплодника в общей массе плодов и снижает массу семян в единице объема (натуру). Для крупяного производства большую ценность представляют генотипы, оптимально сочетающие крупность плодов с меньшей пленчатостью, что позволяет увеличить выход крупной ядрицы и снизить потери при переработке.

По нашим данным оптимальное сочетание крупности плодов с пониженной пленчатостью отмечено у популяций К-850 и К-874. Максимальная в эксперименте натура семян отмечена у мелкоплодного сорта Батыр (582 г/л), а самой низкой она была у наиболее крупноплодного сорта Чатыр Тау (519 г/л).

Выводы. Таким образом за годы исследований выделены популяции К-850 и К-990, сформированные на основе отборов стеблевых фасциаций, отличающиеся повышенной экологической устойчивостью растений и относительной стабильностью урожая, особенно в условиях почвенно-атмосферной засухи. Популяции К-850 и К-874 оптимально сочетают крупность плодов с пониженной пленчатостью.

Сравнительный анализ, проведенный по годам, различающимся особенностями проявления гидротермических условий в критические периоды формирования урожая, позволил выявить ценные генотипы К-850, К-874 и К-990 для возделывания в условиях почвенной и атмосферной засухи с оптимальными технологическими параметрами плодов.

Список литературы

1. Потенциал ремонтантности и плодообразования сортов гречихи различного морфотипа / О. В. Бирюкова, А. Н. Фесенко, О. А. Шипулин и др. // Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2012. № 3 (36). С. 65–68.

2. Фесенко А. Н., Мартыненко Г. Е., Селихов С. Н. Производство гречихи в России: состояние и перспективы // Земледелие. 2012. № 5. С. 12–14.

3. Cultivation, agronomic practices, and growth performance of buckwheat / S. Farooq, R. U. Rehman, T. B. Pirzadah, et al. // Molecular Breeding and Nutritional Aspects of Buckwheat. Oxford: Elsevier Academic Press, 2016. P. 299–313. doi: 10.1016/B978-0-12-803692-1.00023-7.

4. Мартыненко Г. Е. Значение корректирующих мутаций в селекции детерминантных сортов гречихи // Зернобобовые и крупяные культуры. 2012. № 1 (1). С. 68–76.

5. Морфофизиологические аспекты селекции гречихи на адаптивность / А. В. Амелин, А. Н. Фесенко, В. В. Заикин и др. // Теория и практика адаптивной селекции растений (Жученковские чтения VI): Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции, Краснодар, 25 сентября 2020 года / Отв. за выпуск А. Г. Кощаев. Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина, 2021. С. 30–33.

6. Морфо-анатомические и физиолого-биохимические параметры семян гречихи в связи с селекцией на высокую и качественную урожайность / А. В. Амелин, А. Н. Фесенко, В. В. Заикин и др. // Аграрный научный журнал. 2021. № 9. С. 4–8. doi: 10.28983/asj.y2021i9pp4-8.

7. Видовые и сортовые особенности формирования плодов и семенной продуктивности у растений гречихи / А. Н. Фесенко, А. В. Амелин, В. В. Заикин и др. // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2020. № 85. С. 260–265. doi: 10.21515/1999-1703-85-260-265.

8. Ганиева И. С., Блохин В. И., Сержанов И. М. Сравнительная оценка сортов ярового ячменя по количеству и качеству белка // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2019. Т. 14. № (52). С. 17–21. doi:10.12737/article_5ccedb791c96f2.14695900.

9. Оценка продуктивности и экологической пластичности сортов яровой мягкой пшеницы в условиях Республики Татарстан/ Р. И. Сафин, А. М. Амиров, С. Л. Турнин и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2015. Т. 10. № 3 (37). С. 148–151. doi: 10.12737/14789.

10. Отзывчивость сорта ярового ячменя Камашевский на норму высева / В. И. Блохин, И. М. Сержанов, М. А. Ланочкина и др. // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. С. 39–41. doi: 10.24411/0235-2451-2019-10509.

11. Кадырова Ф. З., Климова Л. Р., Кадырова Л. Р. О некоторых приемах оптимизации возделывания гречихи в засушливых условиях // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. С. 30–33. doi: 10.24411/0235-2451-2019-10507.

12. Кадырова Л. Р., Кадырова Ф. З. Особенности репродуктивной биологии Fagopyrum esculentum Moench в условиях Республики Татарстан // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2014. Т. 9. № 4 (34). С. 131–134. doi: 10.12737/7746.

13. Klykov A. G., Moiseenko L.M., Barsukova Y.N. Biological Resources and Selection Value of Species of Fagopyrum Mill. Genus in the Far East of Russia // Molecular Breeding and Nutritional Aspects of Buckwheat. Oxford: Elsevier Academic Press, 2016. P. 51–60. doi: 10.1016/B978-0-12-803692-1.00004-3.

14. How can we make plants grow faster? A source-sink perspective on growth rate/ A. C. White, A. Rogers, M. Rees, et al. // Journal of Experimental Botany. 2016. Vol. 67. P. 31–45.

15. Сафин, Р. И. Современное состояние и перспективы развития углеродного земледелия в Республике Татарстан / Р. И. Сафин, А. Р. Валиев, В. А. Колесар // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2021. – Т. 16. – № 3(63). – С. 7-13. – DOI 10.12737/2073-0462-2021-7-13. – EDN ZVZFMX.

16. Метод расчета траектории движения зерна в пневмомеханическом шелушителе / Ю. Ф. Лачуга, Р. И. Ибятов, Ю. Х. Шогенов [и др.] // Российская сельскохозяйственная наука. – 2021. – № 6. – С. 64-67. – DOI 10.31857/S2500262721060120. – EDN LWMPSS.

17. Влияние фертигации на засоление почвы / Б. Г. Зиганшин, И. Г. Галиев, Р. К. Хусаинов [и др.] // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2020. – Т. 15. – № 4(60). – С. 67-70. – DOI 10.12737/2073-0462-2021-67-70. – EDN KMGJYM.

18. Валиев А.Р. Роль и место орошаемого земледелия в производстве сельскохозяйственной продукции и его экономическая эффективность (опыт Республики Татарстан) / А. Р. Валиев, А.В. Комиссаров // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2021. – Т. 16. – № 3(63). – С. 160-166.

Войти или Создать
* Забыли пароль?