CC BY
38
УДК 633.13:631.559 (470.51)
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ И СТАБИЛЬНОСТЬ УРОЖАЙНОСТИ СОРТОВ ОВСА ПОСЕВНОГО В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПРЕДУРАЛЬЯ
Т.Н. РЯБОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
В.Г. КОЛЕСНИКОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
И. Ш. ФАТЫХОВ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Ижевская ГСХА, ул. Студенческая, 11, г. Ижевск, 426069, Россия
E-mail: [email protected]
Резюме. Исследования с целью выявления реакции сортов овса посевного на абиотические условия проводили с использованием данных государственных сортоиспытательных участков Удмуртской Республики за 2010-2013 гг. Почва госсортоучастков - дерново-подзолистая различного гранулометрического состава и светло-серая лесная тяжелосуглинистая с пахотным слоем средней степени окультуренности: содержание гумуса - от среднего до высокого (2,1-2,6%), подвижного фосфора - от повышенного до очень высокого (101-251 мг/кгпочвы), обменного калия - от среднего до очень высокого (100-300 мг/кг почвы). Анализировали продуктивность сортов овса посевного, включенных в государственный реестр селекционных достижений и допущенных к использованию по Удмуртской Республике. Под влиянием условий окружающей среды происходит изменение урожайности зерна на 89,1-99,2%. Относительно более благоприятными по абиотическим условиям для Увинского (1=7,5-9,6), Сарапульского (1=10,5-14,8) и Можгинского (1=0,8-24,3) госсортоучастков были 2011 и 2012 гг., Балезинского (=10,5-16,6) - 2010 и 2011 г., Глазовского (1=1,5-20,4) - 2010 и 20^3гг. На основании проведенных исследований выделились сорта Конкур и Яков, которые обладают относительно большей (25,6-34,2 и 25,936,1 ц/га соответственно) средней урожайностью. Сорт Конкур характеризуется высокой пластичностью (0,97-1,00) на всехГСУ, за исключением Можгинского, и стабильностью (0,15-3,26) - в условиях северного и южного агроклиматических районов республики. Также хорошей пластичностью (0,92-1,01) на Болезинском и Можгинском ГСУ, стабильностью (0,03-0,99) на Можгинском ГСУ и относительно лучшей стрессоустойчивостью (19,2-23,4 ц/ га) на Увинском ГСУ обладают сорта Улов и Галоп. Ключевые слова: овес посевной, сорт, государственный сортоучасток, урожайность, вариация, экологическая пластичность, стабильность, адаптивность. Для цитирования: Рябова Т.Н., Колесникова В.Г., Фатыхов И.Ш. Экологическая пластичность и стабильность урожайности сортов овса посевного в условиях Среднего Предуралья// Достижения науки и техники АПК. 2014. Т.28. №11. С. 31-33.
В условиях Среднего Предуралья достаточно полно изучена реакция на абиотические факторы сортов таких культур, как овес посевной [1-9], лен-долгунец [10] и кукуруза [11]. В результате было установлено, что их урожайность характеризуется широким диапазоном варьирования. Однако оценку сортов при выращивании в различных условиях еще не проводили.
Цель наших исследований - сравнение сортов овса посевного, включенных в Государственный реестр селекционных достижений и допущенных к использованию по Удмуртской Республике, по экологической пластичности и стабильности урожайности на госсортоучастках.
Условия, материалы и методы. Материалом для изучения послужили
данные по продуктивности 7 сортов овса посевного: Аргамак (St), Галоп, Гунтер, Конкур, Льговский 82, Улов и Яков, проходивших испытания в 20102013 гг. на следующих ГСУ Удмуртской Республики: Балезинский и Глазовский (северный агроклиматический район с суммой температур выше 100С -1500-17000С, ГТК=1,4-1,5), Увинский (центральный с суммой температур более 100С - 1700-19000С, ГТК=1,2-1,4), Сарапульский и Можгинский (южный район с суммой температур выше 100С - 1900-21000С, ГТК=1,0-1,2). Метеорологические условия вегетационных периодов в годы проведения исследований различались, как по температурным условиям, так и по увлажнению. Почва Увинского ГСУ - дерново-сильноподзолистая супесчаная, Ба-лезинского - дерново-сильно-подзолистая тяжелосуглинистая, Сарапульского - светло-серая лесная тяжелосуглинистая, Глазовского и Можгинского -дерново-среднеподзолистая среднесуглинистая, на всех ГСУ ее можно охарактеризовать как средне окультуренную (табл. 1).
Показатели пластичности и стабильности сортов овса рассчитывали по методике S.A. Eberhart и W.F. Rus-sel [12] в изложении В.А. Зыкина и др. [13], долю влияния сорта и абиотических условий на формирование урожайности зерна определяли по Б.А. Доспехову [14].
Результаты и обсуждение. Относительно высокую продуктивность сортов овса - 47,8-55,3 ц/га на Балезинском ГСУ и 47,3-56,3 ц/га на Глазовском ГСУ наблюдали в 2010 г. (/=16,6 и 1=20,4 соответственно). Негативное влияние на величину этого показателя абиотических условий в 2010 г. отмечено на ГСУ южного агроклиматического района (/= -13,9--16,4), в 2013 г. на всех госсортоучастках (/=-8,8—19,7), благоприятное - в 2011 г. (/=7,5-24,3) на Балезинском, Увинском, Сарапульском и Можгинском ГСУ и в 2012 г. (/=0,8-9,6) на Глазовском, Увинском, Сарапульском и Можгинском ГСУ (табл. 2).
Разность между минимальной (У2) и максимальной (У1) урожайностью отражает уровень устойчивости сортов к стрессовым условиям произрастания. Чем она меньше, тем стрессоустойчивее сорт и шире диапазон его приспособительных возможностей [15]. На Балезинском ГСУ лучшей величиной этого показателя характеризовались сортообразцы Аргамак, Галоп, Конкур, Льговский 82 и Улов, снижение продуктивности которых в менее благоприятных условиях, по сравнению с оптимальными, составляло 69,2-73,9%, на Глазовском - Аргамак, Галоп, Гунтер и Льговский 82 (73,6-80,0%), на Увинском - Галоп, Конкур, Льговский 82 и Улов (57,1-71,3%),
Таблица 1. Агрохимическая характеристика почвы пахотного горизонта опытных участков на ГСУ Удмуртской Республики
Госсортоучасток Гумус, % (по ГОСТ 26213-84) рНш Содержание элемента, мг/кг почвы
обменного калия (по ГОСТ 26207-84) подвижного фософо-ра (по ГОСТ 26207-84)
Балезинский 2,1 5,6 100 101
Глазовский 2,6 6,0 130 251
Увинский 2,4 5,6 100 151
Сарапульский 2,6 5,6 300 151
Можгинский 2,1 5,6 300 251
Таблица 2. Урожайность сортов овса посевного на
госсортоучастках Удмуртской Республики, ц/га
Сорт Год
2010 1 2011 2012 2013
Балезинский ГСУ
Аргамак 50,6 40,6 24,5 13,2
Галоп 52,8 43,4 30,1 15,8
Гунтер 51,3 47,5 29,5 13,2
Конкур 50,6 47,2 29,8 15,6
Льговский 82 48,6 45,3 22,9 14,8
Улов 47,8 44,8 24,1 13,4
Яков 55,3 45,3 27,5 16,8
I . (индекс условий среды) 16,6 10,5 -7,5 -19,7
Глазовский ГСУ
Аргамак 48,4 20,9 34,8 11,7
Галоп 47,3 35,6 31,1 12,5
Гунтер 47,4 28,7 21,2 9,5
Конкур 52,2 30,0 34,6 13,5
Льговский 82 42,6 25,6 26,4 10,7
Улов 54,0 12,7 32,7 9,5
Яков 56,3 22,4 34,9 13,6
I. (индекс условий среды) 20,4 -4,2 1,5 -17,7
Увинский ГСУ
Аргамак 18,4 30,0 35,4 11,6
Галоп 18,9 31,0 29,4 13,1
Гунтер 17,8 34,2 33,1 10,8
Конкур 18,2 29,8 36,9 14,7
Льговский 82 16,8 27,4 27,9 8,0
Улов 15,6 33,0 33,6 14,4
Яков 21,0 34,4 38,6 16,2
I. (индекс условий среды) -5,8 7,5 9,6 -11,3
Сарапульский ГСУ
Аргамак 9,4 36,8 35,2 12,9
Галоп 10,9 37,9 30,9 13,4
Гунтер 10,1 35,6 34,9 5,6
Конкур 11,3 39,8 38,1 16,2
Льговский 82 9,3 37,8 34,0 16,3
Улов 11,5 42,6 35,3 8,2
Яков 9,5 42,2 34,0 16,3
I. (индекс условий среды) -13,9 14,8 10,5 -11,4
Можгинский ГСУ
Аргамак 13,2 53,8 30,7 18,0
Галоп 13,0 54,2 30,1 22,3
Гунтер 12,7 53,8 29,2 20,2
Конкур 12,9 55,4 30,6 21,4
Льговский 82 11,1 52,2 28,6 20,5
Улов 12,8 50,2 28,8 20,1
Яков 14,6 55,4 32,4 21,0
/. (индекс условий среды) -16,4 24,3 0,8 -8,8
на Сарапульском - Аргамак, Галоп, Конкур и Льговский 82 (71,2-75,4%) и на Можгинском - Льговский 82 и Улов (74,5-78,7%), при этом коэффициент пластичности (Ь ) у этих сортов был меньше 1,00, что характеризует их способность не снижать продуктивность под воздействием относительно неблагоприятных абиотических условий. Сорта с величиной Ь выше 1,00 отличаются более сильной реакцией на факторы окружающей среды, хорошо отзываются на их улучшение, но при ухудшении значительно снижают урожайность (табл. 3).
Средняя продуктивность сортов (У1+У2)/2 в контрастных условиях характеризует их генетическую «гибкость». Высокие величины этого показателя указывают на большую степень соответствия между генотипом и факторами среды [15] и были отмечены у сорта Конкур (на всех ГСУ) - средняя урожайность 25,6-34,2 ц/га, Галоп (Балезинский ГСУ) - 34,3 ц/га, Улов (Глазовский и Сарапульский ГСУ) - 25,4-31,8 ц/га и Яков (на всех ГСУ) - 25,9-36,1 ц/га.
Относительный показатель изменчивости - коэффициент вариации урожайности [16]. У всех изучаемых сортов на госсортоучастках Удмуртской Республики его величина превышала 20% (табл. 3).
Амплитуду изменений продуктивности характеризует коэффициент стабильности (БС2), чем меньше его отклонение от нуля, тем стабильнее сорт. Самая низкая величина этого показателя отмечена у сортов Конкур на Балезинском, Глазовском и Можгинском (2,99, 2,64 и 0,15 соответственно), Улов - на Балезинском и Можгинском (3,08 и 0,03), Аргамак - на Увинском и Сарапульском (2,79 и 2,06), Галоп - на Сарапульском (2,54) и Яков - на Глазовском и Увинском ГСУ (4,39 и 1,13).
Шос^еп D.R. [17] в селекции овса на устойчивость к низким температурам использовал линии, про-Таблица 3. Параметры экологической пластичности и адаптивности сортов овса посевного
на госсортоучастках Удмуртской Республики (в среднем за 2010-2013 гг.)
Параметры экологической пластич- Параметры адаптив- иллтп
ности
коэф-фици-ент коэф- коэф- стрес- раз-
Сорт фици- фици- соус- средняя мах
ент ент тойчи- урожай- уро-
пла- ста- вость ность жай-
вариации (V), % стич-ности биль-ности (У-У),ц/ (У1+У2)/2, ц/га но-сти
(Ь) ^с!2) га !), %
Балезинский ГСУ
Арга-
мак 51,5 0,99 4,03 -37,4 31,9 73,9
Галоп 45,4 0,96 5,13 -37,0 34,3 70,1
Гунтер 49,7 1,05 4,83 -38,1 32,3 74,3
Конкур 45,5 0,97 2,99 -35,0 33,1 69,2
Льгов-
ский 82 51,1 0,99 6,69 -33,8 31,7 69,5
Улов 50,9 0,99 3,08 -34,4 30,6 72,0
Яков 47,8 1,04 4,30 -38,5 36,1 69,6
Глазовский ГСУ
Арга-
мак 55,5 0,99 17,50 -36,7 30,1 75,8
Галоп 45,7 0,85 39,59 -34,8 29,9 73,6
Гунтер 59,6 0,95 42,73 -37,9 28,5 80,0
Конкур 48,9 1,00 2,64 -38,7 32,9 74,1
Льгов-
ский 82 49,5 0,82 5,01 -31,9 26,7 74,9
Улов 75,6 1,24 60,28 -44,5 31,8 82,4
Яков 58,3 1,15 14,39 -42,7 35,0 75,8
Увинский ГСУ
Арга-
мак 45,4 1,06 2,79 -23,8 23,5 67,2
Галоп 37,0 0,83 3,30 -17,9 22,1 57,7
Гунтер 48,1 1,13 3,32 -23,4 22,5 68,4
Конкур 41,3 0,99 7,03 -22,2 25,8 60,2
Льгов-
ский 82 47,5 0,92 4,31 -19,9 18,0 71,3
Улов 43,8 1,02 5,69 -19,2 24,0 57,1
Яков 38,7 1,05 1,13 -22,4 27,4 58,0
Сарапульский ГСУ
Арга-
мак 61,2 0,98 2,06 -27,4 23,1 74,5
Галоп 56,7 0,89 2,54 -27,0 24,4 71,2
Гунтер 73,8 1,06 16,40 -30,0 20,6 84,3
Конкур 55,8 0,99 3,26 -28,5 25,6 71,6
Льгов-
ский 82 56,4 0,92 5,73 -28,5 23,6 75,4
Улов 70,1 1,15 10,58 -34,4 25,4 80,8
Яков 59,6 1,02 8,47 -32,7 25,9 77,5
Можгинский ГСУ
Арга-
мак 62,8 1,02 2,90 -40,6 33,5 75,5
Галоп 59,0 1,00 0,99 -41,2 33,6 76,0
Гунтер 61,7 1,01 0,24 -41,1 33,3 76,4
Конкур 61,1 1,04 0,15 -42,5 34,2 76,7
Льгов-
ский 82 62,6 0,99 0,93 -41,1 31,7 78,7
Улов 57,9 0,92 0,03 -37,4 31,5 74,5
Яков 58,2 1,02 0,81 -40,8 35,0 73,6
Таблица 4. Доля влияния сорта и абиотических условий на урожайность
сортов овса посевного на госсортоучастках Удмуртской Республики, %
ГСУ
Показатель Балезин- Глазов- Увин- Сара- Можгин-
скии ский ский пульский ский
Фактор А (сорт) 1,2 2,9 5,1 1,3 0,4
Фактор В (год) 97,6 89,1 91,5 96 99,2
Взаимодействие АВ (сорт и год) 1,1 7,9 3,1 2,6 0,3
Случайные факторы 0,1 0,1 0,3 0,1 0,1
дуктивность которых в меньшей степени зависела от влияния абиотических факторов. В нашем опыте доля влияния фактора «год» на урожайность зерна овса по всем госсортоучасткам составила 89,1-99,2%, эффект взаимодействия «сорт и год» - 0,3-7,9% (табл. 4).
Относительно большее (5,1%) влияние фактора «сорт» на продуктивность культуры отмечено на Увинском ГСУ.
Выводы. На основании исследований, проведенных в условиях Удмуртской Республики, мож-
но выделить сорт Конкур селекции Московского НИИСХ «Немчиновка» и Ульяновского НИИСХ. Он характеризуется относительно большей средней урожайностью (25,634,2 ц/га); пластичностью (0,97-1,00) на всех ГСУ, за исключением Можгинского; стабильностью (0,15-3,26) в условиях северного и южного агроклиматических районов республики. Также хорошей пластичностью (0,92-1,00), стабильностью (0,030,99) и относительно лучшей стрессоустойчивостью (37,4-41,2 ц/га) отличались сорта Улов и Галоп на Можгинском ГСУ. Сорт Яков характеризовался большой средней урожайностью (25,9-36,1 т/га) на всех госсортоучастках и стабильностью (1,13-14,39) на Глазовском и Увинском ГСУ.
Литература.
1. Толканова Л. А., Макарова В.М., Фатыхов И.Ш. Приемы посева овса посевного в Среднем Предуралье: монография. Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2007. 148 с.
2. Колесникова В.Г., Фатыхов И.Ш., Степанова М.А. Овес посевной в адаптивном растениеводстве Среднего Предуралья: монография. Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2006. 190 с.
3. Вафина Э.Ф., Фатыхов И.Ш., Колесникова В.Г. Микроудобрения и формирование урожая овса в Среднем Предуралье : монография. Ижевск: РИО ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2007. 139 с.
4. Фатыхов И.Ш., Исламова Ч.М., Рябова Т.Н. Реакция овса Конкур на абиотические условия в Среднем Предуралье // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. №3 (19). С. 47-52.
5. Фатыхов И.Ш., Исламова Ч.М., Рябова Т.Н. Влияние глубины посева на урожайность семян овса Конкур в Среднем Предуралье // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2012. № 1 (23). С. 156-159.
6. Рябова Т.Н., Николаева А.Ю. Влияние нормы высева на урожайность овса Конкур // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2013. № 1 (34). С. 14-15.
7. Рябова Т.Н., Реброва О.И. Формирование урожайности овса Конкур в зависимости от срока посева // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2013. № 1 (34). С. 11-13.
8. Рябова Т.Н., Стрижова М.А., Сурнин П.А. Влияние предпосевной обработки семян на урожайность и качество овса Конкур // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. 2013. № 1 (34). С. 9-11.
9. Рябова Т.Н., Фатыхов И.Ш., Колесникова В.Г. Экологическая пластичность и стабильность селекционных образцов овса посевного//Инновации в науке, технике и технологиях: материалы Всероссийской науч.-практ. конф. (28-30 апреля 2014 г.). Ижевск: Удмуртский университет, 2014. С. 226-228.
10. Корепанова Е.В., Маслова М.П., Гореева В.Н. Реакция сортов льна-долгунца на абиотические условия Среднего Предуралья формированием урожайности //Достижения науки и техники АПК. 2014. Т. 28. № 8. С. 44-46.
11. Продуктивность гибридов кукурузы в условиях Среднего Предуралья/С.И. Коконов, А.В. Зиновьев, И.Ш. Фатыхов, В.А. Капеев //Достижения науки и техники АПК. 2014. Т. 28. № 8. С. 47-48.
12. Eberhart S.A., Russell W.A. Stability parameters for comparing varieties // Corp Sci. 1966. № 1. Vol. 6. P. 36-40.
13. Зыкин В.А. Методика расчета и оценки параметров экологической пластичности сельскохозяйственных растений. Уфа: БашГАУ, 2005. 100 с.
14. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
15. Баталова Г.А. Результаты селекции овса на адаптивность и стабильность//Актуальные проблемы селекции и технологии возделывания полевых культур: материаля междунар. науч.-практ. конф., посвященной памяти профессора кафедры растениеводства, доктора сельскохозяйственных наук, заслуженного деятеля науки РФ С.Ф. Тихвинского. Киров: ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, 2013. С. 9-13.
16. Tamm I. Influence of in genotype and meteorological conditions on grain yield and quality of oat in Estonia // in: P. Peltonen-Sainio, M. Topi-Hulmi (eds.): proc. 7th International Oat Conference. MTTAgrifood Research Finland. 2004. 156 p.
17. Quantitative trait loci for winter hardiness in oat / D.R. Wooten, D.P. Livingston, J.P. Murphy, H.J. Lyerly // Proc. ASA-CSSA-SSSA Intern. Meeting, Indianapolis. 2006.
ECOLOGICAL PLASTICITY AND YIELD STABILITY OF OAT VARIETIES IN THE MIDLE PREDURAL'E
T.N. Ryabova, V.G. Kolesnikova, I. Sh. Fatykhov
Izhevsk State Agrarian Academy, Studencheskaya Str., 11, Izhevsk, 426069, Russia
Summary. Researches on identifying the reaction of oat varieties on abiotic conditions were performed according to the state varietytesting in Udmurt Republic in 2010-2013. Meteorological conditions of the vegetative periods of the years of research were different both in temperature conditions and amount of precipitation. Soil of testing fields - sod-podzolic with different characteristics on particle size and light-gray forest loamy with arable layer differ on the treatment: humus content - medium to high (2,1-2,6%), mobile phosphorus - from high to very high (101-251 mg-kg of soil), exchange potassium - from medium to very high (100-300 mg-kg of soil). The productivity of oatvarieties included in the state register of selection achievements and approved for use in the Udmurt Republicwere analyzed. It is established that the change in the grain yield of oat varieties at 89,1-99,2% depends on the influence of abiotic factors. Relatively more favourable abiotic conditions for Uvinskoye (Ij=7,5-9,6), Sarapulskoye (Ij=10,5-14,8) and Mozhginskoye (Ij=0,8-24,3) testing fields were in 2011 and 2012, for Bolezinskoye (Ij=10,5-16,6) - in 2010 and 2011, Glazovskoye (lj=1,5-20,4) - in 2010 and 2013. On the basis of the conducted research according to the yield of oat varieties at the tsting fields of Udmurt Republic varieties Konkur and Jacov were singled out. They had relatively higher (25,6-34,2and 25,9-36,1 kg-ha respectively) average yield. VaietyKonkur has higher plasticity (0,97-1,00) at all testing fields exept Mozhginskoye and higher stability (0,15-3,26) in the northern and southern agro-climatic regions of the Udmurt Republic. Also high plasticity (0,92-1,01) at Bolezinskoye and Mozhginskoye testing fields and stability(0,03-0,99) - at Mozhginskoye, comparatively high stress resistance (19,2-23,4 quintal-ha) - at Uvinskoye have varieties Ulov and Galop.
Keywords: oats, grade, state cartoceto, yield, variation, ecological plasticity, stability, adaptability.
Author Details: T.N. Ryabova, Cand. Agricultural Sci., Associate Prof. (e-mail: [email protected]); V.G. Kolesnikova, Cand. Agricultural Sci., Associate Prof.; I.Sh. Fatukhov, Dr. Agricultural Sci., Prof.
For citation: Ryabova T.N., Kolesnikova V.G., Fatukhov I.Sh. Ecological placticity and yield stability of oat varieties in the Middle Predural'e // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2014. T.28. №11. pp. 31-33 (In Russ).
