Сравнительная оценка потенциальной продуктивности сортов озимой мягкой пшеницы, в разные годы рекомендованных для возделывания

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Пшеница - одна из наиболее широко распространенных культур земного шара. В результате эволюции и целенаправленной селекции в различных климатических зонах создано огромное разнообразие ее сортов.

Сорт - один из значимых факторов, определяющих уровень урожайности и его качество. Мировой опыт свидетельствует, что последовательный рост урожайности возделываемых культур базируется на совершенствовании технологии выращивания и достижений селекции (Э. Д. Неттевич, 2002 г).

За последние 50 лет урожайность основных зерновых культур в ряде стран мира удвоена и даже утроена. Селекция существенно изменила и габитус растений, приспособив их к интенсивному земледелию [5].

В связи с эффективной селекцией возрослитемпы сортосмены. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, обновился по озимой пшенице на 80% только за период 1990 - 2000 гг.

Происходящая сортосмена должна положительно влиять на рост урожайности в производстве.

Однако валовые сборы зерна растут медленно и не во всех зерновых регионах. Новые сорта не полностью реализуют свой генетический потенциал продуктивности и не дают ожидаемой прибавки [1,4].

В связи с этим высказывается необходимость придания селекции озимой пшеницы на адаптивность еще большее значение. Ведь адаптивность сорта к конкретным условиям возделывания может быть обеспеченна за счет большей пластичности или стабильности урожая, или за счет рационального сочетания этих свойств [2,3].

В связи с выше изложенным, целью наших исследований являлось изучение районированных и новых сортов озимой мягкой пшеницы по параметрам экологической пластичности и стабильности урожайности [6].

МЕТОДИКА

Полевые опыты закладывались на опытной станции КубГАУ в 2003 - 2007 годах. Размер учетной делянки 40 - 60 м², повторность трехкратная. Сорта высевались с нормой высева 5 млн. всхожих зерен на 1 га в оптимальные сроки. Предшественником служила соя.Семена протравливали препаратом «Раксил». Опыты закладывались в 2 яруса, на одном ярусе сорта выращивали без защиты от болезней, на другом с защитой, с применением препарата Амистар.

Уход за посевами состоял в ранневесенней подкормке (2ц/га аммиачной селитры) и уничтожении сорняков с использованием гербицида Секатор.

В процессе вегетации, проводили фенологические наблюдения. Урожайность определяли методом сплошного учета, приводя ее к 14% влажности.

При математической обработке урожайных данных использовали методы дисперсионного и вариационного анализов. Параметры экологической пластичности (bi) и стабильности урожайности (S²) рассчитывали по методике Е. А. Эберхарта и У. А.Рассела, изложенной В. З. Пакудиным (1984). Размах изменчивости (d %)определяли по В. А. Зыкину (2000); реализация потенциала урожайности устанавливалась по Э. Д. Неттевич (2001 г).

В данной статье обобщены результаты по сортам селекции КНИСХ им. П.П.Лукьяненко, которые относятся к разным группам спелости (скороспелые и среднеспелые).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

Погодные условия в годы исследований были различными. Менее благоприятным был 2003 год, т.к. урожайность почти у всех сортов была самой низкой. Остальные годы были более благоприятными для реализации генетического потенциала продуктивности. Сорта по-разному реагировали на защиту растений от листовых болезней. Так, при выращивании без защиты от болезней средняя урожайность скороспелых сортов варьировала от 70,4 до77,3 ц/га (таблица 1).

Следует отметить, что все сорта, районированные позже сорта Победа 50, имели более высокую среднюю урожайность, включая ультраскороспелый сорт Есаул. Нижний предел урожайности был на уровне Победы 50 у Батько, Виты и Тани. У сортов Фишт, Старшина, Палпич и Есаул этот предел был ниже, чем у Победы 50. Повышение средней урожайности у новых сортов происходило за счет верхнего ее предела. Обращает на себя внимание факт повышения коэффициента вариации урожайности у более продуктивных сортов.

Средняя урожайность у сорта Победа 50 была самой низкой, но уровень ее реализации - самым высоким (97%). При более высокой средней урожайности у сорта Вита (76,6 ц) реализация ее потенциала была также высокой (96%).

Таблица 1 - Урожайность и ее варьирование у скороспелых сортов озимой мягкой пшеницы, выращенных без защиты от болезней, 2003 - 2007 гг.

Самые низкие значения этого признака были у Фишт (87%) и Старшина (88%). Достаточно высокий уровень реализации потенциала урожайности был у Батько (93%), Тани (93%) и Есаул (92 %).Защита посевов от листовых болезней внесла свои коррективы в градацию сортов (таблица 2).

Анализ представленных данных показывает, что не все сорта положительно отреагировали на этот агроприем. Урожайность сорта Старшина при защите от болезней снизилась в сравнении с вариантом без защиты (74,5 и 75,0 ц). У остальных сортов превышение варьировало от 2, у сорта Есаул, до 5,8 ц у Победы 50. Как видим, прибавка урожайности от защиты у Победа 50 была наибольшей.

В связи с этим, средняя урожайность сортов, включенных в Госреестр селекционных достижений позже Победы 50, не у всех сортов превышала последнюю.

Таблица 2 - Урожайность и ее варьирование у скороспелых сортов озимой мягкой пшеницы, выращенных с защитой от болезней, 2003 - 2007 гг.

Нижний порог урожайности повысился только у сортов Батько, Фишт и Таня. У остальных он или приближался к сорту Победа 50, или уступал ему.

Верхний предел урожайности увеличился у 6 сортов, кроме Старшины и Фишт, в сравнении с выращиванием без защиты от болезней и у 5 сортов в сравнении с сортом Победа 50 при выращивании с защитой.

Коэффициент вариации урожайности сортов повысился в сравнении с Победой 50 только у Палпич, Вита, Таня и Есаул. У Батько, Фишт и Старшина он был ниже, чем у Победы 50.

У данной группы сортов, при выращивании их с защитой от болезней,

очень высокий уровень реализации потенциала урожайности. Лишь Старшина и Вита реализовали его на 88 и 87% соответственно. Уровень реализации урожайности у остальных сортов был 90 и более процентов.

В группу среднеспелых входили 11 сортов. Раньше всех был районирован сорт Дельта (1999г), остальные 9 сортов были включены в Государственный реестр в период с 2001 по 2006 год (таблица 3).

Средняя по сравнению с сортом Дельта, урожайность выросла у сорта Восторг на 10%, у Краснодарской 99 на 4,8%, у сортов Дока и Лира на 3,8 %. У остальных сортов она была на уровне Дельты, а у Деи снизилась на 3,5%.

Таблица 3 - Урожайность и ее варьирование у среднеспелых сортов озимой мягкой пшеницы, выращенных без защиты от листовых болезней, 2003 - 2007гг.

Повышение урожайности у более новых сортов происходило в основном за счет верхнего ее порога, т.к. нижний порог при этом снижался.

У сортов этой группы, районированных в период с 2004 по 2006 год включительно, повысился коэффициент вариации урожайности, что свидетельствует о более высокой норме реакции их на условия выращивания. Наиболее высокие значения коэффициентов вариации отмечены у сорта Память (17,3 %), Восторг (16,3 %), Дока (14,4 %) и Лира (14,1 %).

Реализация потенциала продуктивности у всех сортов превышала 80 %. При выращивании их без защиты от болезней самые низкие значения данного признака отмечены у Восторга (81 %) и Лиры (82 %), а самые высокие - у Дока (90 %).

На уровне 87% реализовали свой потенциал Москвич, Лира, Память и Дельта на 88 % -Дея.

На защиту растений от болезней все сорта данной группы спелости отреагировали положительно, но неоднозначно. Это сказалось на величине их средней урожайности (табл. 4). Повысилась средняя урожайность за указанные годы исследований не у всех сортов, включенных в Госреестр позже сорта Дельта, а только у Лиры, Краснодарской 99, Восторг, Доки и Фортуны на 2,9; 7,7; 6,3; 3,6 и 6,2 % соответственно.

Следует отметить, что повышение средней урожайности за счет повышения нижнего ее порога происходила у сортов Лира и Фортуна, за счет верхнего ее порога - у Краснодарской 99 и Восторга, а за счет стабильности у Дока. Урожайность сортов Виза, Память и Москвич была на уровне сорта Дельта, хотя они районированы позже Дельты (в период с 2003 по 2006 гг.)

Сорта Дея и Лига не различались между собой по урожайности, но уступали сорту Дельта более чем на 2 ц/га. У них более низкий как верхний, так и нижний порог урожайности.

Самый высокий коэффициент вариации урожайности зафиксирован у сорта Восторг (20,5 %), самый низкий - у Лиры (8,9 %).

Таблица 4 - Урожайность и ее варьирование у среднеспелых сортов озимой пшеницы, выращенных при защите от листовых болезней, 2003 - 2007гг.

Уровень реализации потенциала урожайности зависит как от среднего, так и максимального ее значения. Все сорта данной группы реализовали свой потенциал продуктивности более чем на 80 %.

Максимальные значения данного признака отмечены у сортов Дока, Лира, Фортуна, Виза, Лига.

В последние годы селекционеры стали больше обращать внимание на такие признаки, как экологическая пластичность и стабильность урожайности. Необходимость создания сортов озимой пшеницы с широкими адаптивными возможностями диктуется не только изменчивостью погодных условий, но и значительным варьированием агротехнических, экономических и других факторов от которых зависит фактическая урожайность.

Изучаемые сорта мы проанализировали по параметрам пластичности, стабильности и размаху изменчивости урожайности за 5 лет. Данные, представленные в таблице 5, являются средними значениями не только по годам, но и по агроприемам.

Таблица 5 - Параметры экологической пластичности (bi) и стабильности (S²) урожайноcти скороспелых сортов озимой мягкой пшеницы разных лет районирования, 2003 - 2007 гг.

Напомним, что сорта, коэффициент регрессии (bi) у которых значительно ниже единицы относятся к нейтральному типу, слабо отзываются на изменение факторов среды. Сорта, коэффициент регрессии которых значительно выше единицы, хорошо отзываются на улучшение условий выращивания, но у них резко может снизиться урожайность при ухудшении этих условий. При коэффициенте регрессии равном или близким к единице изменение показателей сорта соответствует изменениям условий (высокая экологическая пластичность). Близкие к нулю значения коэффициента регрессии указывают на отсутствие реакции, на изменение среды.

Стабильность урожайности рассчитывается как квадратичное отклонение фактической урожайности от теоретически ожидаемой. Чем меньше это отклонение, тем лучше.

Анализ представленных данных показывает, что все сорта, включенные в Госреестр позже сорта Победа 50, имели более высокую среднюю урожайность, особенно Таня, Вита и Батько. Кроме этого, все сорта имели более высокие значения коэффициента регрессии, кроме Есаула. Сорта Таня и Вита свой потенциал продуктивности реализовали благодаря рациональному сочетанию пластичности и стабильности урожайности. Коэффициент регрессии у них был равен +1,35 и 1, 40, а коэффициент стабильности 5,5 и 6,6 соответственно.

Урожайность сорта Старшина была выше урожайности Победы 50 всего лишь на 1,4 ц, но пластичность, наоборот, ниже в 5 раз, что отразилось на величине коэффициента размаха изменчивости (29 %). Сорт Фишт реализовал свои адаптивные свойства через пластичность и стабильность (bi = 1,08; S² = 2,1). Сорт Батько был более урожайным, чем Фишт, превосходил его по пластичности, но уступал по стабильности урожайности. Сорт Палпич, имея значение коэффициента регрессии близкий к сорту Есаул (0,95 и 0,90 соответственно), уступал последнему по стабильности урожайности. Об этом свидетельствует и коэффициент размаха изменчивости.

Итак, изучаемые скороспелые сорта, включенные в Госреестр в период с 2003 по 2006 год, имели более высокие значения не только урожайности, но и параметров экологической пластичности, параметры стабильности урожайности у большинства сортов были снижены. Результаты аналогичных исследований по среднеспелым сортам представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Параметры экологической пластичности (bi) и стабильности (S²) урожайности среднеспелых сортов озимой мягкой пшеницы разных лет районирования, 2003 - 2007гг.

Они свидетельствуют о том, что не все сорта, районированные позже сорта Дельта (1999 г) превосходили ее по урожайности. Выделились лишь Лира, Краснодарская 99, Восторг, Дока и Фортуна. Сорта Виза, Память и Москвич по урожайности были на уровне сорта Дельта, а Лига уступали ей. Коэффициент регрессии менялся в зависимости от сорта и никак не связан с временем районирования сорта. У сорта Дельта он равен 0,96, что свидетельствует о высокой пластичности. Аналогичное значение этого показателя было у сортов Виза и Фортуна, последний превышал по урожайности сорт Дельта на 2,7 ц/га.

Коэффициенты регрессии сортов Дока (1,27) и Краснодарская 99 (1,25) также свидетельствует о хорошей экологической пластичности их, хотя по стабильности урожайности они отличались. Лучшим был сорт Дока (18,9), но уровень средней урожайности у него был ниже Краснодарской 99. Повышенные значения коэффициентов регрессии сортов Дея (1,38), Память (1,43) и Восторг (1,54) говорят о том, что данные сорта сильно реагируют как на улучшение условий выращивания, так и на ухудшение. Меньше всех на изменение условий среды реагировал сорт Лира, об этом свидетельствует коэффициент регрессии (0,64), стабильности (S²= 3,2) и размаха изменчивости (17,3). Самым нестабильным по урожайности был сорт Дельта (S² = 57,7), по размаху изменчивости лидировал сорт Восторг (40,7 %).

В следующем наборе (таблица 7) изучали пять новых сортов, которые были включены в государственный реестр и рекомендованы для возделывания в период с 2008-2010 гг. (Москвич, Айвина, Коллега, Восторг, Краля). Методика проведения исследований общепринятая. Защита от болезней не проводилась. В этой группе есть сорта, которые изучались нами. Когда они проходили государственное сортоиспытание.

Наши данные показывают, что при одном и том же наборе сортов средняя урожайность их по опыту зависела от условий года. В 2008 году она составила 78,2 ц, в 2009 - 83,4 ц с одного гектара, что свидетельствует о неодинаковых погодных условиях этих лет. Лучшими были условия 2009 года.

В среднем за три года первое место по урожайности у сорта Краснодарская 99, второе у нового сорта Восторг и третье у Коллеги. Наименьший нижний порог урожайности зафиксирован у Москвича (60,7 ц/га) и Крали (61,0 ц/га), а наибольший верхний порог у Краснодарской 99 (91,0 ц/га), Восторг (87,5 ц/га) и Коллега (84,8 ц/га). Коэффициенты вариации свидетельствуют о степени варьирования урожайности по годам. Наибольший размах изменчивости характерен для сорта Краснодарская 99 (15,5 %), наименьший для Айвины (9,3 %). Остальные сорта по этому признаку занимали промежуточное положение.

Таблица 7 - Варьирование урожайности у некоторых сортов озимой мягкой пшеницы в период 2008 - 2010 гг.

Исследования продолжились с другой группой, которая включала сорта, рекомендованные для возделывания в период 2010 - 2013 гг., когда произошла очередная сортосмена. Самым «старым» сортом здесь является Краснодарская 99 (таблица 8). Новых сортов в данном наборе 9 (Гром, Протон, Дмитрий, Васса, Калым, Курень, Табор, Юка).

В процессе исследований урожайность по сортам варьировала от 45 ц/га (Краснодарская 99) до 84,6 ц/га (Васса), а размах изменчивости от 14 ц/га (Протон) до 35 ц/га (Васса). За годы исследований наблюдалась смена рангов сортов по урожайности, что свидетельствует о наличии взаимодействия. У сортов Табор, Краснодарская 99, Курень коэффициент регрессии превышал значение единицы (1,54;1,52;1,44;1,24; соответственно). Такие сорта при благоприятных условиях выращивания дают высокую урожайность, а при неблагоприятных условиях сильно снижают её. Они более отзывчивы на изменение условий среды, как в лучшую, так и худшую стороны.

Сорта Васса и Юка имеют коэффициенты регрессии близкие к единице (0,99 и 1,08 соответственно), что позволяет нам отнести их к высокопластичным. Изменение урожайности у них адекватно изменениям условий года.

Таблица 8 - Экологическая пластичность (bi) и стабильность (S²) урожайноcти сортов озимой мягкой пшеницы в период 2011-2014 гг (без защиты от болезней)

У сортов Протон, Дмитрий и Калым - коэффициент регрессии ниже единицы, они относятся к сортам с низкой экологической пластичностью. Они слабо отзываются на изменения факторов среды: в условиях интенсивного земледелия не могут достигать высоких результатов, но при плохих условиях у них меньше снижаются показатели в сравнении с сортами интенсивного типа. Эта особенность сортов позволила им на среднем фоне почвенного плодородия занять первые три места (Калым, Дмитрий, Протон).

Пластичность и стабильность основаны на гомеостазе. По Хангильдину (1986) гомеостатичность - это способность генотипа сводить к минимуму последствия неблагоприятных воздействий внешней среды в процессе накопления запасных веществ в семенах и биомассе в целом. Причиной слабой гомеостатичности является несогласованность процессов синтеза и накопления ассимилянтов. В данном наборе сортов наиболее гомеостатичными (судя по урожайности) были Калым, Дмитрий и Протон, а менее гомеостатичными Краснодарская 99 и Васса. Остальные сорта занимали промежуточное положение.

Следует так же отметить, что все новые сорта по урожайности были выше ранее районированного сорта Краснодарская 99. Повышение урожайности у всех происходило за счет нижнего порога, а у некоторых и за счет верхнего порога (Гром, Дмитрий, Васса, Калым, Табор). Самое высокое значение нижнего порога урожайности зафиксировано у сорта Калым (61,6 ц/га), а самое высокое значение верхнего порога - у сорта Васса (84,6 ц/га). Однако из-за пластичности урожайности сорта Васса он занимает седьмое место, а сорт Калым первое, так как меньше реагирует на условия среды, в том числе и на неблагоприятные. Самая высокая стабильность урожайности отмечена в эти годы у Грома (38). Неплохие результаты по этому признаку у Юки (27,1), Краснодарской 99 (25,4), Курень (19,3). У сортов, занявших первые три места (Калым, Дмитрий, Протон) урожайность и ее стабильность сочетались оптимально. Кроме Сорта Васса, нестабильным был сорт Табор, который благодаря хорошей урожайности занял четвертое место.

Сорта различались и по уровню реализации потенциальной продуктивности. Самые высокие значения у наших лидеров Калым (91,5 %). Протон (90,6 %). Дмитрий (89,4 %). Всем сортам по этому признаку уступал сорт Васса (74,7 %). Остальные сорта занимали промежуточное положение. На основе полученных нами многолетних данных можно сделать определенные выводы.

ВЫВОДЫ

1.Новые сорта озимой мягкой пшеницы, включенные Госреестр селекционных достижений и рекомендованные для возделывания, в большинстве случаев более урожайны и адаптивны.

2.Урожайность новых сортов растет в основном за счет верхнего ее порога, у районированных в последние годы сортов она растет как за счет нижнего, так и за счет верхнего порога.

3.Применение модели Эберхарта и Рассела при анализе урожайных данных позволяет отделить общие тенденции ее варьирования при изменении условий внешней среды и выделить ценные генотипы. Для ранжирования генотипов. По изучаемым признакам необходимо выбирать агрофон, на котором реализуются их максимальные возможности.

ЛИТЕРАТУРА

сорт пшеница урожайность

1. Аблова И.Б. Селекция пшеницы на устойчивость к болезням / И. Б. Аблова, Л.А. Беспалова, Ф.А. Колесников // земледелие. - 2014. - 3. -С.19-22.

2. Беспалова, Л.А. эволюция уборочного индекса и прогресс в селекции озимой мягкой пшеницы на урожайность / Л.А. Беспалова [и др.] Земледелие. - 2014. - 3. - С. 9-12.

3. Ефремова, В.В. Особенности реализации генетического потенциала продуктивности некоторых сортов озимой мягкой пшеницы / В. В. Ефремова, Е. Г. Самелик - Сб. статей межд. практ. конф., посвященной 126-й годовщине со дня рождения академика Н. И. Вавилова и 100-ю Сар. ГАУ. «Вавиловские чтения» » - 2013. - Саратов. - 2013. - С.35-36.

4. Ефремова, В. В. Агробиологические особенности новых сортов озимой мягкой пшеницы в условиях центральной зоны Краснодарского Края / В. В. Ефремова, Е. Г. Самелик // труды КГАУ. - Краснодар: КубГАУ. - №2 (53) - 2015. - С 110-117.

5.Ефремова, В. В. Оценка сортов озимой пшеницы по хозяйственно ценным признакам / В. В. Ефремова, Е. Г. Самелик // - Матер. междунар. науч. - практ. конф. (06-26 апреля 2015 г., г. Краснодар).- Краснодар, 2015. - С.101-104.

6. Ефремова, В. В. Некоторые особенности сортов озимой мягкой пшеницы и их роль в формировании продуктивности / В. В. Ефремова, Е. Г. Самелик // труды КГАУ. - Краснодар: КубГАУ. - №2(65) - 2017.- С 69-75.

References

1. Ablova I. B. Selekcija pshenicy na ustojchivost' k boleznjam / I. B. Ablova, L. A. Bespalova, F. A. Kolesnikov // zemledelie. - 2014. - 3. -S.19-22.

2. Bespalova, L. A. jevoljucija uborochnogo indeksa i progress v selekcii ozimoj mjagkoj pshenicy na urozhajnost' / L. A. Bespalova [i dr.] Zemledelie. - 2014. - 3. - S. 9-12.

3. Efremova, V. V. Osobennosti realizacii geneticheskogo potenciala produktivnosti nekotoryh sortov ozimoj mjagkoj pshenicy / V. V. Efremova, E. G. Samelik - Sb. statej mezhd. prakt. konf., posvjashhennoj 126-j godovshhine so dnja rozhdenija akademika N. I. Vavilova i 100-ju Sar. GAU. «Vavilovskie chtenija» » - 2013. - Saratov. - 2013. - S.35-36.

4. Efremova, V. V. Agrobiologicheskie osobennosti novyh sortov ozimoj mjagkoj pshenicy v uslovijah central'noj zony Krasnodarskogo Kraja / V. V. Efremova, E. G. Samelik // trudy KGAU. - Krasnodar: KubGAU. - #2 (53) - 2015. - S 110-117.

5.Efremova, V. V. Ocenka sortov ozimoj pshenicy po hozjajstvenno cennym priznakam / V. V. Efremova, E. G. Samelik // - Mater. mezhdunar. nauch. - prakt. konf. (06-26 aprelja 2015 g., g. Krasnodar).- Krasnodar, 2015. - S.101-104.

6. Efremova, V. V. Nekotorye osobennosti sortov ozimoj mjagkoj pshenicy i ih rol' v formirovanii produktivnosti / V. V. Efremova, E. G. Samelik // trudy KGAU. - Krasnodar: KubGAU. - #2(65) - 2017.- S 69-75

Размещено на Allbest.ru