CC BY
35
УДК 633.521:631.52
Влияние агрометеоусловий на основные хозяйственно ценные признаки льна-долгунца
Кощеева Наталья Сергеевна, зав. лабораторией,
Лыскова Ирина Владимировна, кандидат с.-х. наук, зав. лабораторией, Краева Светлана Николаевна, мл. научный сотрудник
ФГБНУ «Фалёнская селекционная станция», п.. Фалёнки, Кировская обл, Россия
E-mail: [email protected]
В статье изложены результаты изучения влияния агрометеоусловий на основные хозяйственно ценные признаки (урожайность, содержание волокна и его качество) льна-долгунца на востоке центральной агроклиматической зоны Кировской области за период 2001...2015 гг. За последние 15 лет наблюдали тенденцию повышения температурного режима и снижения количества осадков в мае, т.е. в период «посев - всходы», что удлиняло время наступления фазы «всходы». Период быстрого роста растений льна-долгунца в условиях Фалёнской селекционной станции календарно приходился на июнь месяц. Урожайность соломы и волокна льна-долгунца значительно снижали кратковременные засухи, если они совпадали с этим периодом. Недостаток влаги в июне был отмечен в 33,3% лет исследований. Установлены существенные корреляции показателей урожайности коллекционных сортов льна-долгунца с гидротермическим коэффициентом июня. От агрометеорологических условий в период быстрого роста зависела техническая высота растений (r = 0,81), урожайность соломы и соответственно урожайность волокна (r = 0,71), а также продолжительность вегетационного периода (r = 0,54). На содержание волокна и его качество (гибкость и прочность) негативное влияние оказали суммы эффективных температур (r = -0,15; -0,60; -0,36 соответственно). В 2009 г. сложились оптимальные условия развития хозяйственно ценных признаков льна-долгунца - сумма эффективных температур за вегетационный период составила 1205 °С, ГТК -1,49. Были выделены по урожайности семян, соломы, волокна сортообразцы российской селекции - Юбилейный-87, Г-4254, АР4 , АР5, АР6 (ВНИИ льна), - Псковский 93, Антей (Псковский НИИСХ), ТОСТ 4 (Сибирский НИИСХ и торфа); Беларуси - Дашковский 2, Строитель, Согласие, Старт; Украины - Рушничок.
Ключевые слова: сорт, урожайность, содержание волокна, прочность, гибкость, сумма эффективных температур, гидротермический коэффициент
Приоритетным направлением в селекции льна-долгунца является создание высокоадаптивных к природным факторам, устойчивых к абиотическим и биотическим стрессам сортов льна-долгунца [1]. Особое значение имеет изученность исходного материала. При подборе пар для скрещивания необходимо использовать в качестве одной из родительских форм те сорта, которые хорошо приспособлены к конкретным условиям возделывания [2].
Лён-долгунец влаголюбивая культура, наиболее сильно на урожайность волокна которой влияет недостаток влаги в почве в период быстрого роста и бутонизации. Лён-долгунец относится к растениям длинного дня. Его развитию благоприятствует большое число пасмурных, облачных и нежарких дней с температурой воздуха 16...180С. В этих условиях выход волокна и его качество повышаются. Культивируется лён-долгунец в основном в ареале дерново-подзолистых почв. Наиболее благоприятными для льна (льняными почвами) являются средне- и легкопылеватые суглинки с преобладанием крупнопылеватой фракции, слабокислые (рН 5,1.5,5) почвы. Лён чувствителен к содержанию в почве микроэлементов, особенно бора, его недостаток отрицательно сказывается на урожайности волокна и семян. Если за центр зоны распространения льна условно принять восточные исконно
льноводные районы Тверской области, то в направлении на запад улучшаются условия увлажнения в критический период роста льна, и постепенно ухудшаются в восточном направлении, наиболее резко и существенно - в юго-восточном [3].
Цель исследований - изучить особенности изменчивости урожайности и качества волокна сортообразцов льна-долгунца под влиянием агрометеорологических условий на востоке центральной агроклиматической зоны Кировской области для подбора пар при скрещивании и создания новых адаптивных сортов.
Материал и методы. Исследования проведены в 2001.2015 гг. в лаборатории селекции и первичного семеноводства льна-долгунца на опытных полях ФГБНУ «Фалёнская селекционная станция». Материалом исследований служили сортообразцы льна-долгунца мирового генофонда из коллекции ВНИИЛ, ВИР и других научных учреждений страны от 185 (2004 г.) до 72 (2011 г.), 17.23 перспективных линий селекции Фалёнской селекционной станции. В качестве стандарта использовали сорт Тверца (ВНИИЛ). Селекционная работа проведена по общепринятой для льна-долгунца схеме, согласно методическим указаниям [4, 5], при оценке на содержание и качество волокна использовали методику [6]. Почва селекционного севооборота дерново-под-
золистая среднесуглинистая, сформированная на покровных суглинках и имеющая слабокислую реакцию (рНа 5,1...5,4). Содержание подвижного фосфора и обменного калия (по Кирсанову) - 245.330 (очень высокое) и 186.314 (высокое и очень высокое) мг/кг соответственно, содержание гумуса - 2,0.2,4%, бора - 0,45.0,9 мг/кг почвы (от среднего до высокого). Предшественник - яровые зерновые культуры. Под предпосевную культивацию вносили нитроаммофоску Ш6Р16К16 в дозе 2,0 ц/га. Площадь делянок - 1 м2, норма высева - 2000 семян/м2. Посев (под маркер) и уборка вручную.
Оптимальные условия роста и развития для льна-долгунца складываются при ГТК 1,4.2,0. Погодные условия в годы исследований различались по температурному режиму и увлажнению (анализ агрометеоусловий выполнен по данным Фалёнской метеостанции): благоприятные условия для льна-долгунца сложились в 2003, 2005, 2007, 2009, 2011, 2012, 2015 гг. (ГТК в эти годы составил от 1,4 до 1,9);
засушливые - в 2001, 2002, 2004 2006, 2008, 2010, 2013, 2014 гг. (ГТК - от 0,8 до 1,1). Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ AGROS 2.07.
Результаты и их обсуждение. В годы исследований 2001.2015 гг. посев сортооб-разцов коллекционного питомника проводили в ранние (7 мая) и поздние (29 мая) сроки в зависимости от погодных условий и физической спелости почвы. За последние 15 лет наблюдали тенденцию к повышению температурного режима (на 1,8°С от среднемноголет-ней нормы) и снижению количества осадков (90%) в мае, т.е. в период «посев - всходы», что удлиняло (в отдельные годы) наступление фазы «всходы». В фазу «ёлочка» растения достигали высоты 5.10 см и имели 5.6 пар настоящих листьев. Общая продолжительность фаз «всходы» и «ёлочка» составляла 15.18 дней (табл. 1). По окончании фазы «ёлочка» у растений наступал период быстрого роста, который продолжался в фазе «бутонизация».
Таблица 1
Варьирование наступления фенологических фаз и продолжительность межфазных периодов (2001. ..2015 гг.)
Фенологическая фаза Дата наступления Межфазный период
Посев 07.05.29.05 12.15
Всходы 21.05.15.06 15.18
«Ёлочка» 01.06.19.06 12.20
Бутонизация 12.06.30.06 5.10
Цветение 23.06.21.07 26.35
Ранняя желтая спелость 20.07.30.08
В условиях северо-востока европейской части России урожайность соломы и волокна льна-долгунца значительно снижают кратковременные засухи, если они совпадают с периодом быстрого роста растений, который в условиях Фалёнской селекционной станции календарно приходится на июнь. Кировская область относится к зоне достаточного увлажнения, однако, продолжительные июньские и июльские засухи (более 20 дней) повторяются два-три раза в десять лет [7]. Недостаток влаги в июне установлен в 33,3% лет исследований (2001, 2002, 2004, 2006, 2013 гг. - от 38 до 65 мм, рис.). В годы с достаточным увлажнением количество осадков в июне составляло от 72 до 130 мм (при норме 66 мм). В среднем за 15-летний период в июне выпало 119% осадков от среднемноголетней нормы.
В исследованиях установлены существенные корреляции показателей урожайности коллекционных сортообразцов льна-долгунца
с гидротермическим коэффициентом июня (табл. 2). Так, от складывающихся агрометеоу-словий в период быстрого роста зависела техническая длина стебля растений (г = 0,81), урожайность соломы и соответственно волокна (г = 0,71), продолжительность вегетационного периода (г = 0,54).
Урожайность семян и продуктивность растений, особенно число семян в коробочке, снижались при засушливых явлениях и высокой температуре воздуха (свыше 18-22°С), пыльца быстро высыхала, что препятствовало хорошей завязи семян. Такие условия в фазу «цветение» были отмечены в 47% лет исследований (2001, 2002, 2004, 2006, 2007, 2010, 2013 гг.). Изучение коллекции льна-долгунца показало, что образцов с повышенной засухоустойчивостью в их составе немного от 25 до 31. Среди них: Нептун, Синель (Фалёнская селекционная станция); Снежок (Вятская ГСХА); Визит, Г-3996, АР5, АР6, Вымпел, Тверской, Мираж (ВНИИ
льна); Прибой, К-6, Антей, Псковский 83 (Псковский НИИСХ); Импульс, Лидер (Смоленская ГОСХОС); Т-18, ТОСТ-2 (Сибирский
НИИСХ и торфа); Весна (Беларусь), Мерилин (Нидерланды), Рушничок (Украина), Б-140 (Литва); К-6783 (Канада).
б)
Рис. Температурный режим (а) и распределение осадков (б) по месяцам и декадам (2001.2015 гг.) по данным метеостанции п. Фалёнки Кировской области
Таблица 2
Коэффициенты корреляции между гидротермическим коэффициентом июня и основными хозяйственно ценными признаками льна-долгунца
Признак Коэффициент корреляции
Вегетационный период 0,54*
Техническая длина стебля 0,81*
Урожайность:
- солома 0,71*
- волокно 0,71*
- семена 0,47
Число семян на 1 растение 0,12
Содержание волокна 0,41
Гибкость волокна -0,36
Прочность волокна 0,37
*- достоверно при 5% уровне значимости
Содержание волокна и его качество (прочность и гибкость) определяют ценность сорта льна-долгунца. Лучшее качество волокна формируется в подфазу «ранней желтой спелости». Установлена положительная корреляционная зависимость между гибкостью волокна и температурой третьей декады июля (г = 0,57). Содержание и качество волокна в стеблях льна связаны в большинстве случаев отрицательной корреляцией [8]. По нашим данным, во все годы исследований гибкость волокна отрицательно коррелировала с содержанием волокна (г = -0,27. -0,50).
Одной из задач селекционной работы является выведение сортов льна-долгунца, устойчивых к полеганию. Выпадение избыточного количества осадков (ливни) при сильном ветре приводит к полеганию посевов льна-долгунца, образованию стеблей с рыхлыми тканями, неспособных противостоять внешним механическим воздействиям. Полегание
снижает урожаи и качество продукции, сдерживает применение средств механизации [9]. В период исследовании ливневые дожди при порывистом ветре (за сутки выпадало более 20 мм осадков) были в 2004, 2005, 2007 гг., тогда же отмечено сильное полегание растений льна-долгунца. Коллекционные образцы отличались друг от друга способностью стеблей вновь принимать вертикальное положение. Были отмечены сортообразцы с устойчивостью к полеганию от 4,5 до 5,0 баллов: А-49, Ленок, Вымпел, Тверской, АР6 (ВНИИ льна); Стрела, Русич, Псковский 93 (Псковский НИИСХ); ТОСТ-4, ТОСТ-3 (Сибирский НИИСХ и торфа); Лира (Беларусь); Эвелин (Нидерланды); Nike (Польша), Б-71 (Литва).
Для определения оптимальных условий развития хозяйственно ценных признаков льна-долгунца были выделены годы максимального их проявления. Наиболее благопри-
ятные условия по сумме эффективных температур и показателю ГТК для формирования урожайности соломы, волокна и семян отмечены в 2009 г. (табл. 3). Сумма эффективных температур за вегетационный период составила 1205 °С, ГТК - 1,49 при средних многолетних значениях - 1103 °С и 1,22 соответственно. Были выделены по урожайности семян, соломы, волокна сортообразцы российской селекции - Юбилейный-87, Г-4254, АР4 , АР5 , АР6 (ВНИИ льна), - Псковский 93, Антей (Псковский НИИСХ), ТОСТ 4 (Сибирский НИИСХ и торфа); Беларуси - Дашковский 2, Строитель, Согласие, Старт; Украины - Рушничок.
На содержание волокна и его качество (гибкость и прочность) негативное влияние оказали суммы эффективных температур (г = -0,15; -0,60; -0,36 соответственно). Максимальное проявление этих признаков отмечено в более прохладные и сухие годы.
Таблица 3
Влияние погодных условий на урожайность льна-долгунца (2001...2015 гг.)
Признак Значение признака Характеристика вегетационного периода в год максимального проявления признака
среднее максимальное год сумма эффективных температур, °С ГТК
Урожайность соломы, г/м2 690±46,21 1176 2009 1205 1,49
Урожайность волокна, г/м2 195±15,07 364 2009 1205 1,49
Содержание волокна, % 32,5±0,86 41,1 2008 945 0,98
Гибкость, мм 67,8±1,85 98,5 2006 874 0,82
Прочность, кгс 31,8±1,16 44,8 2008 945 0,98
Число семян на растении, шт. 37,4±1,08 54,0 2014 1282 1,07
Урожайность семян, г/м2 137±5,87 215 2009 1205 1,49
Выводы. При подборе исходного материала для селекции льна-долгунца в нестабильных агрометеорологических условиях Кировской области следует обращать внимание на сортообразцы, хорошо приспособленные к данным условиям произрастания.
Для использования в селекции выделены источники с комплексом хозяйственно ценных признаков: Юбилейный-87, Г-4254, АР4 , АР5 , АР6 (ВНИИ льна); Псковский 93, Антей (Псковский НИИСХ); ТОСТ 4 (Сибирский НИИСХ и торфа); Дашковский 2, Строитель, Согласие, Старт (Беларусь); Рушничок (Украина). В селекции на засухоустойчивость актуально использование сортообразцов: Нептун, Синель (Фалёнская селекционная станция); Снежок (Вятская ГСХА); Визит, Г-3996, АР5, АР6, Вымпел, Тверской, Мираж (ВНИИ льна); Прибой, К-6, Антей, Псковский
83 (Псковский НИИСХ); Импульс, Лидер (Смоленская ГОСХОС); Т-18, ТОСТ-2 (Сибирский НИИСХ и торфа); Весна (Беларусь), Мерилин (Нидерланды), Рушничок (Украина), Б-140 (Литва); К-6783 (Канада); на устойчивость к полеганию - А-49, Ленок, Вымпел, Тверской, АР6 (ВНИИ льна); Стрела, Русич, Псковский 93(Псковский НИИСХ); ТОСТ-4, ТОСТ-3 (Сибирский НИИСХ и торфа); Лира (Беларусь); Эвелин (Нидерланды); Nike (Польша), Б-71 (Литва).
Список литературы
1. Понажев В.П. Современные проблемы повышения конкурентоспособности продукции льна-долгунца и роль селекции в их решении // Селекция льна-долгунца - важнейший фактор повышения конкурентоспособности продукции льноводства: Материалы научн.-практич. конферен. Псков, 2005. 60 с.
2. Щенникова И.Н. Влияние погодных условий на рост и развитие растений ячменя в Кировской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2014. №4. С. 9-13.
3. Зонально-адаптивные технологии производства льна-долгунца. М.: ФГБНУ «Росинформаг-ротех», 2011. 188 с.
4. Методические указания по селекции льна-долгунца. М., 2004. 43 с.
5. Методические указания по проведению полевых опытов со льном-долгунцом. Торжок, 1978. 72 с.
6. Методики технологической оценки продукции льна и конопли. М., 1961. 184 с.
7. Агроклиматические ресурсы Кировской области. Л.: Гидрометиздат, 1974. 112 с.
8. Доронин С.В., Тихвинский С.Ф. Лён-долгунец. Технология возделывания и селекция. Киров: ВГСХА, 2003. 112 с.
9. Павлова Л.Н., Герасимова Е.Г., Румянцева В.Н. Современное состояние, направления и перспективы развития селекции льна-долгунца во ВНИИЛ // Лён - стратегическая культура XXI века (Состояние, проблемы и перспективы развития АПК). Псков: Псковский НИИСХ, 2015. С. 15-19.
Influence of agro-meteo-conditions on main economically valuable parameters in long-fibred flax
Koshcheeva N.S., head of laboratory, Lyskova I.V., PhD in agriculture, head of laboratory, Kraeva S.N., associate researcher
Falenki Breeding Station, c. Falenki, Kirov region, Russia
Results of studying influence of agrometeoconditions on the basic economically valuable parameters (productivity, content of fibre and its quality) of long-fibred flax in the east of the central agroclimatic zone of the Kirov region during 2001 ... 2015 are stated in the article. For last 15 years, a tendency is observed of increase of a temperature mode and decrease in an amount of precipitation in May, i.e. during the period «sowing - seedling» that extended approach of a phase "seedlings". The period of fast growth of long-fibred flax's plants in the conditions of Falenki Plant-Breeding Station fall at June. Productivity of straw and fiber in long-fibred flax is considerably reduced with short-term droughts if they coincided with this period. The lack of moisture in June has been noted in 33.3% of years of researches. Essential correlations of productivity parameters of varietal collection of long-fibred flax with hydrothermal factor of June are established. The technical height of plants depended on agro-meteorological conditions in period of fast growth (r = 0.81), productivity of straw and accordingly productivity of a fibre (r = 0.71), and duration of the growing season (r = 0.54). The sums of effective temperatures have render negative influence on the content of fibre and its quality (flexibility and durability) (r = -0.15; -0.60; -0.36 accordingly). Optimum conditions of development of economically valuable parameters of long-fibred flax on the sum of effective temperatures and a GTK have developed in 2009 - the sum of effective temperatures for the growing season has made 1205 °C, GTK - 1,49. Samples of domestic breeding were selected by yield of seed, straw, and fibre- Jubilejnyj-87, G-4254, AP4, AP5, AP6 (Research institute of flax);- Pskovskij 93, Antej (Pskov Agricultural Research Institute); TOST 4 (Siberian research institute of agriculture and peat); Dashkovsky 2, Stroitel', Soglasie, Start (Belarus); Rushnichok (Ukraine).
Key words: variety, productivity, contents of fibre, durability, flexibility, sum of effective temperatures, hydrothermal coefficient
References
1. Ponazhev V.P. Sovremennye problemy povyshe-niya konkurentosposobnosti produktsii l'na-dolguntsa i rol' selektsii v ikh reshenii. [Modern problems of increase of competitiveness of long-fibred flax production and role of breeding in their decision]. V sb.: Selektsiya l'na-dolguntsa - vazhneyshiy faktor povysheniya konkurentosposobnosti produktsii l'novodstva. [Breeding of long-fibred flax - the major factor of increase of competitiveness of flax production]. Pskov, 2005. 60 p.
2. Shchennikova I.N. Vliyanie pogodnykh usloviy na rost i razvitie rasteniy yachmenya v Kirovskoy oblasti. [Influence of weather conditions on growth and development of baley's plants in Kirov region]. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2014. no. 4. pp. 9-13.
3. Zonal'no-adaptivnye tekhnologii proizvodstva l'na-dolguntsa. [Zone-adaptive technologies of long-fibred flax production]. Moscow: FGBNU «Rosinform-agrotekh», 2011. 188 p.
4. Metodicheskie ukazaniya po selektsii l'na-dol-guntsa. [Methodical instructions on long-fibred flax breeding]. Moscow, 2004. 43 p.
5. Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu polevykh opytov so l'nom-dolguntsom. [Methodical instructions on carrying out of field experiments with long-fibred flax]. Torzhok, 1978. 72 p.
6. Metodiki tekhnologicheskoy otsenki produktsii l'na i konopli. [Methods of a technological estimation of production of flax and hemp]. Moscow, 1961. 184 p.
7. Agroklimaticheskie resursy Kirovskoy oblasti. [Agroclimatic resources of Kirov region]. Leningrad: Gidrometizdat, 1974. 112 p.
8. Doronin S.V., Tikhvinskiy S.F. Len-dolgunets. Tekhnologiya vozdelyvaniya i selektsiya. [Long-fibred flax. Technology of cultivation and breeding]. Kirov: VGSKhA, 2003. 112 p.
9. Pavlova L.N., Gerasimova E.G, Rumyantseva V.N. Sovremennoe sostoyanie, napravleniya i perspektivy razvitiya selektsii l'na-dolguntsa vo VNIIL. [Modern stage, directions and perspectives of development of long-fibred flax breeding]. Len - strategicheskaya kul'turaXXI veka (Sostoyanie, problemy i perspektivy razvitiya APK). (Flax - strategic crop of XXI century (State, problems and perspectives of AlC's development). Pskov: Pskovskiy NIISKh, 2015. pp. 15-19.
