CC BY
32
УДК: 633.16 ГРНТИ: 68.03.01
ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ СРЕДЫ НА МАССУ 1000 ЗЕРЕН СОРТОВ ЯЧМЕНЯ, ВЫРАЩЕННЫХ В КОТЛОВИННЫХ УСЛОВИЯХ СИБИРИ
А. В. Сумина
Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова Россия, 655000 г. Абакан, пр. Ленина, 90
Н Сумина Алена Владимировна - [email protected]
В статье приводятся данные по изучению показателя массы 1000 зерен ячменя, выращенного в 2015-2016 гг в трех географических точках, расположенных в условиях межгорных котловин (Ширинский и Бейский район Республики Хакасия и Краснотуранский район Красноярского края). Показано, что высокие значения исследуемого показателя зарегистрированы у образцов, выращенных на территории Бейского ГСУ, относительно низкие - в Краснотуранском ГСУ. При использовании программы обработки данных полевого опыта Field Expert vl.3 Pro установлено, что максимальный вклад в формирование данного параметра вносит генотип растений.
Ключевые слова: зерно, ячмень, масса 1000 зерен, котловинные условия, генотип, пункт выращивания, Хакасия, Красноярский край.
Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Министерства образования Республики Хакасия (грант № 6-44-190763)
INFLUENCE OF ENVIRONMENTAL FACTORS ON THE MASS OF 1000 GRAIN VARIETIES VARIED IN COTTON CONDITIONS OF SIBERIA
A. V. Sumina
Katanov Khakass State University 90 Lenina St., 655000 Abakan, Russia
El Sumina Alena - [email protected]
In article are cited data on studying of an index of mass of 1000 seeds of the barley which is grown up in 2015-2016 in three geographical points located in the kotlovinnykh conditions (Shirinsky and Beysky district of the Republic of Khakassia and Krasnoturansky district of Krasnoyarsk Krai). It is shown that the maximal values of the studied index are noted at the exemplars which are grown up in the territory of state variety plot Beysky, minimum - state variety plot Krasnoturansky. By means of the program of data processing of field experiment Field Expert vl.3 Pro it is established that the greatest contribution to formation of this parameter is made by a genotype of plants.
Keywords: grain, barley, weight is 1000 grains, basin conditions, a genotype, point of cultivation, Khakassia, Krasnoyarsk Krai. Funding: This work was supported by the RFBR and the Ministry of Education of the Republic of Khakassia (grant No. 6-44-190763)
Ячмень, на сегодняшний день, входит в число наиболее территориально распространенных зерновых культур в России и в мире, что связано с его «многофункциональностью» и относительно невысокой требовательностью к условиям выращивания. Зерно ячменя используется на кормовые цели, а также для изготовления круп, пива и даже кофейного напитка. По данным Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Хакасия посевная площадь по республике в 2016 году составила 10214 га (3 место после пшеницы и овса), при средней урожайности 15,5 ц/га. В основной своей массе выращенный ячмень идет на кормовые цели.
Как известно, увеличение производства зерна с заданными параметрами качества, для кормовых целей, напрямую связано с ростом его урожайности и является, на сегодняшний день, одной из важнейших задач сельскохозяйственного производства. Одним из возможных путей решения этой задачи может выступить исследование сортов на предмет стабильности урожая, практически не изменяющейся по годам.
Одним из важнейших элементов структуры урожая является крупность зерна, выраженная через массу 1000 семян. Конечно, масса 1000 семян является вторым после озернен-ности элементом продуктивности колоса, но при этом [3, 4,
5] с данным параметром связан запас питательных веществ, всхожесть и жизнеспособность семян. Данный показатель является «сортовым признаком», но при этом может варьировать в зависимости от условий выращивания [6]. Значение массы 1000 зерен, является косвенным показателем «достаточной сбалансированности генетического комплекса», отвечающего за крупность зерна [4]. В крупном зерне, как правило, регистрируется повышенное содержание крахмала, в мелком - высокое содержание белка. Именно значение массы 1000 зерен является простым и относительно доступным для проведения селекционного отбора в ранних поколениях. По мнению исследователей, данный критерий во многом определяется генотипом растения и мало зависит от изменений окружающей среды. Данный факт позволяет вести «целенаправленную селекционную работу для повышения продуктивности ячменя» [7].
Цель данного исследования, состоит в изучении влияния факторов окружающей среды и сорта на показатель массы 1000 зерен образцов ячменя, выращенных в условиях межгорных котловин на территории Республики Хакасия и Юга Красноярского края.
Объект и методы. В качестве объекта исследования использовали 5 образцов ярового пленчатого и голозерного
Agriculture | Juvenis scientia 2017 № 10
ячменя (Hordeum vulgare L.).
Сорт Ача. Разновидность нутанс. Урожайность в зависимости от погодных условий и зон выращивания в Западно-Сибирском регионе варьирует в пределах 10,3-47,0 ц/га, в Восточно-Сибирском - 8,7-53,5 ц/га и Дальневосточном -15,9-26,9 ц/га. Включен в списки пивоваренных и ценных по качеству сортов.
Сорт Биом. Масса 1000 зерен 46-55 г. Средняя урожайность в регионе выращивания 21,8 ц/га, на уровне среднего станда рта.
Сорт Буян. Разновидность нутанс. Масса 1000 зерен 43-54 г. Средняя урожайность в регионе - 24,0 ц/га.
Сорт Красноярский 91. Разновидность паллидум. Масса 1000 зерен по зонам Красноярского края составляет от 31,1 до 42,4 г, в Республике Хакасия 44,7 - 34,3 г.
Сорт Омский голозерный 1. Разновидность нудум. Масса 1000 зерен 41-50 г. При средней урожайности в регионе 21,2 ц/га уступил пленчатым сортам 2,1 ц/га.
Ячмень был выращен в 2015-2016 годах по паровому предшественнику на Бейском (Южно-Минусинская котловина) и Ширинском (Чулымо-Енисейская котловина) ГСУ Республики Хакасия и Краснотуранском (Сыдо-Ербинская котловина) ГСУ (Красноярский край). Семенной материал был любезно предоставлен сотрудниками учреждений.
Погодные условия пунктов исследования имели как общие черты, так и различая по количеству влаги и режимам среднесуточных температур по годам и по территориям изучения (рис. 1-4).
Рисунок 2 — Средняя температура воздуха за вегетационный период 2016 года
Рисунок 3 — Сумма осадков за вегетационный период 2015 года по пунктам исследования (мм)
Рисунок 1 — Средняя температура воздуха за вегетационный период 2015 года по пунктам исследования (°С)
Рисунок 4 — Сумма осадков за вегетационный период 2016 года по пунктам исследования (мм)
Можно видеть, что значения средней температуры воздуха за вегетационные периоды 2015-2016 годов на территории Краснотуранского ГСУ были на несколько градусов выше, чем в других географических точках. В Бейском и Ширинском районах вышеуказанный параметр имел практически равные значения, за исключением мая 2016 года.
Таблица 1
Показатели массы 1000 зерен образцов зерна ячменя, выращенных в условиях межгорных котловин в 2015-2016гг
5
Сорт Пункт исследования Среднее значение по пунктам Амплитуда колебания по пунктам
Краснотуранск Бея Шира
2015 год
Ача 48,3 54,3 51,5 51,4 6,0
Биом 47,7 61,3 60,2 56,4 13,6
Буян 45,8 54 50,5 50,1 8,2
Красноярский 91 42,0 48,5 37,3 42,6 11,2
Омский голозерный 1 41,3 58,3 47,8 49,1 17,0
Среднее 45,0 55,3 49,5 11,2
2016 год
Ача 39,7 51,6 43,3 44,9 11,9
Биом 51,4 55,7 44 50,4 11,7
Буян 45 48,8 54,6 49,5 9,6
Красноярский 91 41,1 42,9 38,6 40,9 4,3
Омский голозерный 1 39 48,7 46,5 44,7 9,7
Среднее 43,24 49,54 45,4 9,4
В данный месяц средняя температура для Бейского ГСУ составила 10,1 °С, а для Ширинского ГСУ - 8,8 °С.
Количество осадков по вышеуказанным пунктам по годам не имели общих тенденций, особенно в 2016 году. Осадки в мае 2015 года равномерно распределились между II и III декадами по всем территориям исследования. На Бейском и Ширинском ГСУ большая часть «июньских» осадков пришлась на I декаду месяца, а Краснотуранском - на вторую.
Самым «увлажненным» месяцем во всех точках изучения был июль, при этом наибольшее количество осадков отмечено на территории Бейского ГСУ. В августе основная часть осадков пришлась на II и III декаду.
Массу 1000 зерен исследовали по методике ГОСТ 1204280 [2], исходя из которой, зерно необходимо тщательно перемешать, затем (без выбора) отсчитать две пробы по 500 зерен каждая и взвесить их с точностью до 0,01 г.
Статистическая обработка результатов была произведена с помощью программы обработки данных полевого опыта Field Expert vl.3 Pro [1] и Microsoft Excel 2003.
Результаты исследования. При изучении массы 1000 зерен образцов ячменя, выращенного на трех ГСУ в условия межгорных котловин в 2015-2016 годах, были получены результаты, представленные в таблице 1. Можно видеть, что более высокие средние значения данного параметра были отмечены на всех пунктах исследования в 2015 году.
При этом, в 2015 году максимальное значение массы 1000 зерен (61,3 г) отмечается у образца Биом, выращенного на территории Бейского ГСУ, а минимальные у сорта Красноярский 91 (37,3 г) с Ширинского ГСУ. Интересно отметить, что в 2016 году эти образцы также имели максимальные (Биом Бейский ГСУ - 55,7 г) и минимальные (Красноярский 91 Ширинский ГСУ - 38,6 г) среди всех изученных сортов.
Как было отмечено выше, масса зерна ячменя в большей степени определяется сортом, «кроме того она зависит от факторов, влияющих на рост (накопление сухого вещества) и развитие зародыша (дифференциация эндосперма)» [6]. С целью изучения вклада факторов генотип-средового взаимодействия в формирование изучаемого параметра, полученные результаты были обработаны с помощью программы обработки данных полевого опыта Field Expert vl.3 Pro. Рисунок 5 иллюстрирует полученные данные влияния факторов на значения массы 1000 семян ячменя, выращенного в течение 2015-2016 годов в исследуемых точках. Можно видеть, что этот параметр на 39,7% зависит от сорта, далее идут фактор «пункт», его влияние составляет 27,9%,
■ генотип
■ место
■ год
■ генотип и место
■ год и генотип место и год
■ год. глесто и генотип
Рисунок 5 - Вклад факторов генотип - средового взаимодействия на формирование показателя массы 1000 зерен ячменя, выращенного в 2015-2016 годах в исследуемых пунктах
на долю фактора «год» приходится всего 0,4%. Взаимодействие вышеуказанных факторов также оказывает влияние на массу 1000 зерен: генотип х пункт - 31,7%; генотип х год - 0,1%; пунктхгод - 0,1%; пункт х год х генотип - 0,1%. Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что основной вклад в формирование исследуемого показателя массы 1000 зерен оказывает генотип ячменя.
ЛИТЕРАТУРА
1. Акимов Д.Н. Обработка экспериментальных данных полевого опыта с помощью пакета данных полевого опыта с помощью пакета программ Field Expert // Фестиваль исследовательских и творческих работ учащихся «Портфолио»: сборник описаний работ (2006-2007 учебный год). М. : Чистые пруды, 2007. 379 с.
2. ГОСТ 12042-80 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1000 семян. М., 1981. 3 с.
3. Донцова А.А., Филиппов Е.Г. Наследование массы 1000 семян у гибридов F1 озимого ячменя в диаллельных скрещиваниях // Научный журнал КубГАУ. 2010. № 63. С. 271-280.
4. Иванов В.М., Филин В.И. Исследование приемов возделывания озимых и яровых зерновых культур в Нижнем Поволжье. Волгоградская ГСХА. Волгоград, 2004. 296 с.
5. Кубарь П.И. Об эволюционном прогрессе в селекции растений // Селекция и семеноводство. 1993. № 3. С. 16-20.
6. Сидоренко В.С., Наумкин Д.В., Молошонок А.А. Изменчивость морфобиологических признаков ярового ячменя // Аграрная наука. 2009. № 6. С. 13-14.
7. Тохетова Л.А. Изучение характера наследования количественных признаков гибридов ярового ячменя // Материалы межд. научно-технической конференции «Проблемы экологии, АПК и охрана окружающей среды». Усть-Каменогорск. 2000. С. 59-61.
Поступила в редакцию 11.09.2017
