CC BY
56
DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10607 УДК 633.112.1:631.531.011.3:631.559:631.543.2(571.15)
ВСХОЖЕСТЬ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ПАРАМЕТРЫ ГУСТОТЫ ПОСЕВА И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ
М. А. РОЗОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected]) А. И. ЗИБОРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Е. Е. ЕГИАЗАРЯН, научный сотрудник Федеральный Алтайский научный центр агробио-технологий, Научный городок, 35, Барнаул, 656910, Российская Федерация
Резюме. Работу выполняли в условиях Приобской лесостепи Алтайского края в 2010-2017 гг. с целью установления уровня изменчивости всхожести яровой твердой пшеницы, а также ее влияния на параметры густоты посева и урожайность в зависимости от внешних условий и генотипа. Изучали лабораторную, полевую всхожесть, сохранность растений к уборке, густоту стояния растений и продуктивных стеблей, а также урожайность 11 сортов яровой твердой пшеницы, различающихся по времени создания: Харьковская 46, Алтайка, Алтайская нива, Алтайский янтарь, Алейская, Салют Алтая, Памяти Янченко, Солнечная 573, Оазис, Омский корунд, Жемчужина Сибири. Факторы «год», «генотип» и их взаимодействие оказывали статистически значимое влияние на всхожесть, густоту, а также урожайность. Фактор «год» характеризовался наибольшим эффектом и варьировал от 77,0 до 96,0 % в зависимости от признака, вклад фактора «сорт» - 3,0...4,0 %, взаимодействие двух факторов - 0,5...9,0 %. Лабораторная всхожесть семян изменялась по годам от 86 до 96 % при средней величине 91 %; полевая всхожесть - от 59 до 96 % и 77 % соответственно. При посеве по пару культура формировала 385 растений на 1 м2 - 296.482 шт./м2 в зависимости от года и 352.414 шт./м2 зависимости от сорта. Сохранность растений к уборке составила 77 % варьируя по годам от 47 до 91 %, по генотипам - от 71 до 82 %. Среднее количество растений к уборке насчитывало 305 шт./м2. Парные коэффициенты корреляции были следующей силы: лабораторная всхожесть и количество взошедших растений - 0,57; количество взошедших растений и количество сохранившихся к уборке растений - 0,48; количество сохранившихся к уборке растений и количество продуктивных стеблей - 0,76; количество продуктивных стеблей и урожайность - 0,87. Корреляционные связи этих признаков у отдельных генотипов отличались от внутригрупповых величин вследствие особенностей морфогенеза. Ключевые слова: яровая твердая пшеница, сорт, лабораторная и полевая всхожесть, сохранность растений, урожайность, корреляция.
Для цитирования: Розова М. А., Зиборов А. И., Егиазарян Е. Е. Всхожесть и ее влияние на параметры густоты посева и урожайность яровой твердой пшеницы//Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 6. С. 29-33. СЮ1:10.24411/0235-2451-2018-10607.
Продуктивность яровой твердой пшеницы, как и любой другой полевой культуры, складывается из густоты растений и массы зерна с растения. Связь продуктивности с элементами ее структуры имеет динамическую и дифференцированную природу. Как показали исследования в условиях Алтайского края с последовательным ростом урожайности твердой пшеницы идет поступательное увеличение элементов продуктивности колоса и растения. При этом густота стояния растений увеличивается при повышении урожайности от минимального уровня до 3,0 т/га, затем стабилизируется и с преодолением рубежа в 4,0 т/га несколько снижается, давая растению возможность реализовать мощность главных и дополнительных побегов. Поэтому коэффициенты корреляции урожайности с параметрами густоты посева могут различаться по величине и направлению [1, 2, 3].
Формирование густоты посева начинается с определения нормы высева на основе посевных качеств семян -массы 1000 шт., лабораторной всхожести и хозяйственной годности. При этом оптимальные значения густоты растений и стеблей зависят от зоны, практикуемых технологий выращивания, уровня агрофона и генетических особенностей сортов (способности к продуктивному кущению, комплекса компенсационных механизмов реализации высокого урожая) [4, 5].
Цель нашего исследования - определение уровня и изменчивости всхожести яровой твердой пшеницы и их влияния на параметры густоты посева и зерновую продуктивность в зависимости от внешних условий и генотипа.
Условия, материалы и методы. Исследования выполняли в 2010-2017 гг. Материалом послужили 11 сортов яровой твердой пшеницы, включающие исторически значимые генотипы (Харьковская 46, Алтайка, Алтайская нива,
Таблица 1. Метеорологическая характеристика вегетационного периода яровой твердой пшеницы и
посевные качества семян
Год Май Июнь Июль Август
I 1 II III I 1 II 1 III I II 1 III I 1 II 1 III
Температура, oC
2010 8,8 7,5 14,2 17,2 20,9 15,9 17,6 19,4 15,4 18 15,3 19,5
2011 7,3 12,6 16,7 20,4 21,0 19,1 16,7 20,3 17,4 17,6 17,4 14,2
2012 10,3 11,6 14,3 21,3 21,9 23,0 20,4 21,5 24,4 19,8 19,1 16,3
2013 11,4 7,2 11,2 14,1 15,6 17,8 17,0 20,3 20,2 20,0 17,5 17,0
2014 13,4 9,3 10,3 10,6 20,1 23,4 20,8 20,9 18,8 18,0 21,5 15,4
2015 12,4 15,6 12,3 18,8 19,3 20,6 18,4 21,6 20,7 19,2 17,9 16,4
2016 8,3 9,9 16,1 17,9 20,2 20,7 20,4 21,5 20,4 18,5 18,2 15,5
2017 9,4 13,5 17,8 17,2 20,3 22,0 19,7 17,3 20,0 20,4 14,4 16,7
Среднемноголетние 10,1 12,0 13,9 15,9 18,0 19,2 19,8 20,3 19,5 18,2 17,6 15,2
Осадки, мм
2010 6,1 7,9 4,4 4,9 1,2 38,5 20,8 59,5 33,4 1,3 9,4 2,0
2011 2,6 1,8 27,2 19,2 0,7 10,3 21,0 10,2 11,2 11,4 9,8 14,6
2012 13,1 5,2 5,4 2,8 7,6 0,0 82,3 0,0 14,8 17,0 4,9 22,1
2013 21,9 42,9 13,0 3,6 18,0 1,4 9,5 24,3 65,6 30,6 23,8 10,0
2014 2,8 9,9 36,6 22,3 0,0 0,1 29,4 17,0 61,2 11,2 4,9 46,7
2015 1,1 14,1 36,6 13,3 15,7 0,0 26,8 0,9 35,9 4,9 33,3 12,3
2016 14,0 11,6 5,7 0,1 37,3 8,6 37,5 42,6 36,2 18,0 2,1 8,1
2017 7,7 26,1 14,8 12,6 9,1 24,0 46,8 67,7 23,4 29,3 25,0 2,0
Среднемноголетние 15,0 13,0 14,0 15,0 13,0 19,0 15,0 18,0 31,0 18,0 16,0 15,0
Алтайский янтарь), коммерческие и новые сорта селекции Алтайского НИИСХ (Алейская, Салют Алтая, Памяти Янчен-ко, Солнечная 573, Оазис) и Сибирского НИИСХ (Омский корунд и Жемчужина Сибири). Сорта Алтайская нива, Салют Алтая, Памяти Янченко относятся к среднеранней группе спелости, Харьковская 46, Алтайка, Алтайский янтарь, Солнечная 573, Омский корунд - к среднеспелой, Алейская, Жемчужина Сибири и Оазис - к среднепоздней.
Работу выполняли на стационаре, расположенном в Приобской лесостепи Алтайского края. Условия лет эксперимента отличались значительным разнообразием (табл. 1). Весенние влагозапасы были достаточными для получения равномерных всходов и первоначального роста растений. Развитие погодных ситуаций сильно менялось из года в год от чрезвычайно сухого 2012 г. до влажного 2017 г. Сумма положительных температур за период от посева до созревания варьировала в пределах 1640.. .1958 оС, количество осадков -116.286 мм; гидротермический коэффициент - 0,67.1,46. Такой широкий диапазон изменчивости погодных и связанных с ними внешних условий позволил выявить возможные эффекты их воздействия на посевные и урожайные свойства семян.
Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным среднемощ-ным, среднесуглинистым, с содержанием гумуса 3,5 %. Концентрация подвижного фосфора и обменного калия в слое 0...20 см очень высокая - 27,0 и 17,5 мг/100 г почвы соответственно (по Чирикову). Реакция почвенного раствора гумусового горизонта нейтральная.
Полевые эксперименты закладывали по черномупару. Образцы высевали сеялкой ССФК-7 в первой декаде мая нормой высева 5 млн всхожих зерен на 1 га на делянках 25 м2 в 4-хкратной повтор-ности. Уборку проводили сплошным способом селекционными комбайнами Сам-по 130 (2010-2015 гг.), Zurn-130 (2016 г.) и Wintersteiger (2017 г.). Анализ посевных качеств выполняли согласно ГОСТ 1238-84 на фильтровальной бумаге в 4-хкратной повторности. Дисперсионный анализ проводили по Б. А. Доспехову [6] с помощью компьютерной программы СибНИИСХ, корреляционный анализ - с использованием пакета программ MS Excel. Для выявления взаимосвязей признаков применяли эколо-
гические, генетические и фенотипические коэффициенты корреляции [7].
Результаты и обсуждение. Лабораторная всхожесть 11 сортообразцов твердой пшеницы в среднем за 7 лет составила 91 % (табл. 2). Тем не менее, среднем по сортам три года из семи всхожесть была пониженной (семена урожая 2013, 2014 и 2016 гг.).
В условиях Приобской лесостепи в третьей декаде июля часто наблюдаются обильные осадки, если при этом дополнительно влияют такие факторы, как пониженная температура и/или повышенное относительно нормы количество осадков в предшествующий или последующий период, то лабораторная всхожесть и энергия прорастания семян снижается (см. табл. 1 и
Таблица 2. Показатели всхожести яровой твердой пшеницы
Сорт Годы Среднее
2011 1 2012 2013 I 2014 I 2015 2016 I 2017
Лабораторная всхожесть, %
Харьковская 46 90 96 97 88 84 97 81 90
Алтайка 93 96 97 85 84 99 88 92
Алтайская нива 87 95 96 88 87 96 80 90
Салют Алтая 96 95 96 85 92 96 91 93
Алтайский янтарь 92 98 98 87 85 96 91 92
Памяти Янченко 92 94 97 83 94 96 74 90
Алейская 93 95 96 90 86 95 83 91
Солнечная 573 90 95 96 90 88 98 92 93
Омский корунд 87 96 95 87 86 95 79 89
Жемчужина Сибири 90 98 97 88 89 94 87 92
Оазис 81 98 97 91 84 92 87 90
Среднее 90 96 96 88 87 96 86 91
НСР05 фактор А (сорт) - 0,97, фактор В (год) - 0,77, взаимодействие АВ - 2,56
Энергия прорастания,%
Харьковская 46 88 95 93 87 79 92 82 88
Алтайка 84 95 93 84 80 94 87 88
Алтайская нива 86 94 96 86 86 90 79 88
Салют Алтая 92 95 95 83 88 93 91 91
Алтайский янтарь 88 98 95 86 85 94 90 91
Памяти Янченко 91 94 95 82 91 93 66 87
Алейская 92 94 95 90 86 92 76 89
Солнечная 573 86 94 92 88 85 90 91 89
Омский корунд 86 95 92 84 83 93 78 87
Жемчужина Сибири 88 97 96 86 87 90 87 90
Оазис 80 96 95 91 81 87 86 88
Среднее 87 95 94 86 85 92 84 89
НСР фактор А (сорт) - 1,6, фактор В (год) - 1,2, взаимодействие АВ - 4,2
Количество взошедших растений, шт./м2
Харьковская 46 386 480 414 305 352 432 267 377
Алтайка 381 504 357 295 386 419 268 373
Алтайская нива 411 495 390 315 419 558 311 414
Салют Алтая 461 476 422 352 316 447 341 402
Алтайский янтарь 398 517 389 331 355 415 258 380
Памяти Янченко 436 536 375 346 385 429 298 401
Алейская 396 485 350 292 440 393 371 390
Солнечная 573 445 426 409 351 407 444 308 399
Омский корунд 373 446 393 224 346 404 276 352
Жемчужина Сибири 391 463 426 284 398 439 295 385
Оазис 413 472 341 252 400 397 263 363
Среднее 408 482 388 304 382 434 296 385
НСР05 фактор А (сорт) - 25,7, фактор В (год) - 20,5, взаимодействие АВ - 6,80
Полевая всхожесть, %
Харьковская 46 77 96 83 61 70 86 53 75
Алтайка 76 101 71 59 77 84 54 75
Алтайская нива 82 99 78 63 84 112 62 83
Салют Алтая 92 95 84 70 63 89 68 80
Алтайский янтарь 80 103 78 66 71 83 52 76
Памяти Янченко 87 107 75 69 77 86 60 80
Алейская 79 97 70 58 88 79 74 78
Солнечная 573 89 85 82 70 81 89 62 80
Омский корунд 75 89 79 45 69 81 55 70
Жемчужина Сибири 78 93 85 57 80 88 59 77
Оазис 83 94 68 50 80 79 53 73
Среднее 82 96 78 61 76 87 59 77
НСР05 фактор А (сорт) - 5,1, фактор В (год) - 4,1, взаимодействие АВ - 13,6
2). Помимо отмеченных лет, ухудшение ситуации наблюдали и в 2010 г., когда среднесортовая всхожесть снизилась до 90 %, а семена трех сортов прорастали лишь на 81...87 %.
Наибольшие величины этих показателей отмечены у семян урожая 2011 г. - 96 % лабораторная всхожесть, 95 % энергия прорастания, 2012 г. - 96 % и 93 % (условия налива и созревания были сухими с хорошей теплообеспечен-ностью) и благоприятного 2015 г. - 96 % и 92 % (большое количество осадков третьей декады июля компенсировало их нехватку в предшествующую и последующую декады.
Дисперсионный анализ показал, что факторы «год» и «генотип», а также их взаимодействие оказывали достоверное влияние на изменчивость лабораторной всхожести. Самый большой эффект отмечен для фактора «год» - 91 %, фактор «генотип» определял около 5 % изменчивости, взаимодействие АВ - 4 %. Наиболее стабильно высокую лабораторную всхожесть формировали сорта Салют Алтая и Солнечная 573 - 93 %. Несколько уступали им Алтайский янтарь и Жемчужина Сибири, у которых величина этого показателя составила 92 %. Всхожесть у сортов Омский корунд и Алтайская нива в среднем находилась на уровне 90 %. Омский корунд характеризовался самой низкой энергией прорастания, наряду с сортом Памяти Янченко. Между энергией прорастания и лабораторной всхожестью просматривалась достоверная корреляция - 0,98 на экологическом уровне и 0,87 на генотипическом.
При норме высева 5 млн всхожих зерен/га складывающиеся почвенные и погодные условия, а также посевные качества семян определяли густоту всходов на уровне 296.482 шт./м2 при средней величине по опыту 385 шт./ м2. В разрезе лет изучения густота всходов детерминировалась энергией и лабораторной всхожестью на 59.62 %. На фенотипическом уровне детерминация густоты всходов лабораторной всхожестью выражалась величиной 32 % (г=0,57). Генетические особенности сортов проявлялись в дифференцированной реализации лабораторной всхожести в полевых условиях и генотипическая корреляция между этими признаками была невысокой (0,33).
Варьирование средних величин густоты всходов изменялось по годам от 352 до 414 растений/м2 в зависимости от сорта, полевой всхожести - от 61 до 96 %. Наиболее часто низкие величины этих показателей отмечали у сортов Омский корунд и Оазис, высокие - у сортов Алтайская нива и Салют Алтая.
В целом по опыту количество всходов у сортов сред-неранней группы селости было больше (406 шт./м2), чем у среднеспелой и среднепоздней (377 и 379 шт./м2 соответственно). Преимущество по густоте всходов среднеранних сортов (Алтайская нива, Салют Алтая и Памяти Янченко) наблюдали в большинстве лет. При этом различий по лабораторной всхожести между группами не отмечали - 91 % для каждой из них.
Полевая всхожесть по опыту за годы изучения составила 77 % с варьированием от 59 % в 2017 г. (семена урожая 2016 г.) до 96 % в 2012 г. Семена урожая 2016 г. с самой низкой полевой всхожестью (59 %) поражались черным зародышем в 5 раз больше, чем в два предыдущих года - на 46,8 % [8]. Протравливание коммерческих партий семян с низкой лабораторной всхожестью приводило к росту величины этого показателя до уровня посевного стандарта. Высокая полевая всхожесть семян урожая 2011 г., по-видимому, обусловлена сухой и теплой погодой при их формировании и благоприятным фоном начального роста и развития растений в 2012 г. (см. табл. 1).
Различия между лабораторной и полевой всхожестью составили 14 %. При этом близкое к полному совпадение
с лабораторной всхожестью наблюдали у семян урожая 2011 г., относительно небольшие различия - у семян урожаев 2010 г. (8 %) и 2015 гг. (9 %). Максимальные средне-сортовые отклонения составляли 27 % у семян урожая 2013 и 2016 гг., при самой низкой лабораторной всхожести. Отклонениями полевой всхожести от лабораторной на уровне среднесортовых характеризовались Харьковская 46, Салют Алтая, Солнечная 573, Алейская и Жемчужина Сибири, а сорта Омский корунд, Алтайка, Оазис и Алтайский янтарь реализовывали потенциальную всхожесть в поле в меньшей степени (различия от 19 до 16 %).
Связь лабораторной всхожести с полевыми показателями густоты посева просматривалась главным образом на этапе всходов, количество которых в свою очередь влияло на количество сохранившихся к уборке растений. Фенотипический коэффициент корреляции густоты растений к уборке, изучавшийся 5 лет (2011-2013, 2016-2017 гг.), с лабораторной всхожестью составил -0,13, с количеством взошедших растений - 0,48.
Количество сохранившихся к уборке растений разнилось по годам и генотипам (табл. 3). Максимальную в опыте величину этого показателя отмечали в 2012 г. (398 шт.) благодаря высокой густоте всходов. На втором месте по густоте стояния растений были посевы 2013 г., что обеспечивалось очень высокой сохранностью - 91 %. Минимальное в опыте количество растений на 1 м2 зафиксировано в 2016 г., что связано с сильным повреждением шведской мухой на фоне раннелетней засухи средней интенсивности. Поэтому из взошедших434 растений сохранилось только 206, или 47 %. По величине этого показателя и его стабильности по годам сорта можно ранжировать следующим образом: Оазис, Памяти Янченко, Алтайский янтарь, Харьковская 46, Солнечная 573, Алтайская нива, Жемчужина Сибири, Омский корунд, Алейская и Салют Алтая. При этом ранжирование по числу сохранившихся растений отличается, так как корреляционная связь между ними средней силы (0,58). Такой же силы генотипическая корреляция установлена между количеством сохранившихся растений и полевой всхожестью, а также количеством взошедших растений.
Сохранившиеся к уборке растения обычно имели 4. 5 дополнительных стеблей на 10 растений, что обусловливало формирование 443 продуктивных колосьев на 1 м2 в среднем по опыту. Варьирование по годам густоты стеблестоя составляло от 238 в 2016 г. до 531 шт./м2 в 2011 г. Самым густым стеблестоем характеризовались посевы сортов Памяти Янченко (489 шт./м2), Салют Алтая (477 шт./м2) и Алтайская нива (473 шт./м2), а самым разреженным - Омский корунд (394 шт./м2). Установлено превосходство сортов среднеранней группы над остальными по количествупродуктивных стеблей. Так, в среднем за все годы среднеранние сорта формировали 480 шт./м2, среднеспелые - 426 шт./м2, среднепоздние - 438 шт./м2. Связь густоты продуктивного стеблестоя с показателями энергии прорастания и лабораторной всхожести слабая: на экологическом уровне -0,17 и -0,30; на генотипическом 0,31 и 0,19 соответственно. Экологический коэффициент корреляции с полевой всхожестью отрицательный и равен -0,22, а генотипическая корреляция - положительная сильная (0,89).
Урожайность характеризовалась диапазоном варьирования от 0,99 в 2012 г. до 3,65 т/га в 2011 г. (см. табл. 3), что свойственно для зоны исследований. Отмечено ее повышение в направлении среднеранние -среднеспелые - среднепоздние генотипы с величинами 2,93; 3,09 и 3,16 т/га соответственно. У старых сортов Харьковская 46 и Алтайка сбор зерна был ниже среднесортового на 0,34 и 0,32 т/га, а по сравнению с другими сортами, на 0,18.0,65 т/га.
Рассматривая признаки в направлении лабораторная всхожесть - полевая всхожесть - густота растений - густота продуктивных стеблей - урожайность, мы установили следующую картинуих корреляции (табл. 4). Лабораторная всхожесть и энергия прорастания имели сильную связь (г=0,98) и влияли, в свою очередь, наполевую всхожесть, детерминируя около 32 % ее изменчивости при г=0,57. Согласно среднесо-ртовым значениям (генотипический уровень) за ряд лет детерминация полевой всхожести составила 62 % (г=0,79). Это стадия наибольшей реализации эффекта посевных свойств на формирующийся агрофитоценоз, посколькуих влияние на густоту продуктивного стеблестоя к уборке характеризуется коэффициентом корреляции -0,22. Количество взошедших
Таблица 3. Сохранность растений и параметры урожайности сортообраз-цов твердой пшеницы
Сорт Годы Среднее
2011 I 2012 2013 I 2014 | 2015 | 2016 | 2017
Количество растений к уборке, шт./м2
Харьковская 46 341 436 405 196 202 316
Алтайка 304 397 339 191 214 289
Алтайская нива 347 423 371 265 226 326
Салют Алтая 314 374 354 205 262 302
Алтайский янтарь 314 402 386 206 239 309
Памяти Янченко 327 421 354 210 310 324
Алейская 320 375 312 186 220 283
Солнечная 573 381 366 354 212 253 313
Омский корунд 290 341 334 196 248 282
Жемчужина Сибири 314 419 365 200 228 305
Оазис 353 420 312 194 247 305
Среднее 328 398 353 206 241 305
НСР05 фактор А (сорт) - 2 3,6, фактор В (год) - 17,4, взаимодействие АВ - 57,8
Сохранность, %
Харьковская 46 88 91 98 45 76 80
Алтайка 80 79 95 46 80 76
Алтайская нива 84 85 95 47 73 77
Салют Алтая 68 79 84 46 77 71
Алтайский янтарь 79 78 99 50 93 80
Памяти Янченко 75 79 94 49 104 80
Алейская 81 77 89 47 59 71
Солнечная 573 86 86 87 48 82 78
Омский корунд 78 76 85 49 90 76
Жемчужина Сибири 80 90 86 46 77 76
Оазис 85 89 91 49 94 82
Среднее 80 83 91 47 81 77
НСР05 фактор А (сорт) - 5,8, фактор В (год) - 3,9, взаимодействие АВ - 13,0
Густота продуктивного стеблестоя, шт./м2
Харьковская 46 500 455 527 545 459 214 333 433
Алтайка 438 443 449 450 472 220 359 404
Алтайская нива 543 489 518 526 502 339 396 473
Салют Алтая 593 435 510 621 468 242 470 477
Алтайский янтарь 528 456 546 469 474 230 406 444
Памяти Янченко 583 528 511 581 476 245 500 489
Алейская 531 414 470 568 503 222 423 447
Солнечная 573 548 424 460 512 505 250 388 441
Омский корунд 475 416 440 387 416 212 414 394
Жемчужина Сибири 577 475 488 484 471 221 396 445
Оазис 524 468 427 414 494 227 395 421
Среднее 531 455 486 505 476 238 407 443
НСР05 фактор А (сорт) - 32,5, фактор В (год) - 26,0, взаимодействие АВ - 86,1
Урожайность, т/га
Харьковская 46 3,25 0,77 3,14 3,24 2,96 2,03 3,19 2,65
Алтайка 3,17 0,67 3,01 3,04 3,53 2,13 3,12 2,67
Алтайская нива 3,55 0,90 2,98 3,41 3,65 2,20 3,28 2,85
Салют Алтая 3,86 0,84 3,01 3,53 3,82 2,04 3,03 2,88
Алтайский янтарь 3,82 0,85 3,46 3,39 4,06 2,45 3,48 3,07
Памяти Янченко 3,99 1,10 3,11 3,47 4,14 2,50 3,20 3,07
Алейская 3,41 1,17 3,05 3,17 4,27 1,96 3,24 2,90
Солнечная 573 3,79 0,86 3,37 3,38 3,64 2,61 3,71 3,05
Омский корунд 3,72 0,99 3,58 3,52 3,84 2,49 3,80 3,13
Жемчужина Сибири 3,58 1,19 4,19 3,45 4,01 2,77 3,79 3,28
Оазис 4,06 1,58 3,41 3,15 4,34 2,90 3,67 3,30
Среднее 3,65 0,99 3,30 3,34 3,84 2,37 3,41 2,99
НСР05 фактор А (сорт) - 0,10, фактор В (год) - 0,08, взаимодействие АВ - 0,26
растений имело средней силы корреляцию с количеством растений к уборке - 0,48 (коэффициент детерминации 23 %), то есть формирование густоты стояния растений к уборке и их сохранность на 77 % определялись влиянием других факторов (погодных, ценотических, физиологических, генетических, морфобиологических, фитосанитарных и др.), что наблюдали в течение вегетации растений. Количество растений на единице площади к уборке на 60 % определяло густоту продуктивного стеблестоя, эффект которого на урожайность в этом опыте характеризовался коэффициентом корреляции 0,36.
Критическое значение для формирования картины взаимодействия факторов играли параметры 2012 г., когда была
отмечена минимальная в опыте, значительно отличающаяся от других лет, урожайность, а также самые высокие показатели количества взошедших растений. Это, безусловно, снизило корреляцию урожайности с густотой всходов. При исключении из матрицы данных 2012 г. экологический коэффициент корреляции этих показателей изменился с (-0,56) на (-0,20), а корреляция густоты продуктивного стеблестоя с урожайностью увеличилась с 0,36 до 0,87. Положительную существенную связь между ними можно подтвердить и статистически значимым фенотипическим коэффициентом корреляции, равным 0,69.
В разрезе отдельных сортов картина меняется. Чтобы продемонстрировать это остановимся на трех сортах разных по группе спелости, биоморфологии и посевным качествам. Так, корреляция лабораторной всхожести с количеством взошедших растений для сорта Салют Алтая была равна 0,71, Омский корунд - 0,81, а по сорту Оазис она близка к 0; между количеством всходов и количеством растений к уборке -соответственно 0,35; 0,39 и 0,60. Связь количества растений и густоты продуктивного стеблестоя оценивается как положительная средняя для Салюта Алтая и сильная для Омского корунда и Оазиса. Густота продуктивного стеблестоя в большей степени коррелировала с урожайностью у сорта Салют Алтая, а у Омского корунда и Оазиса коэффициенты корреляции в два раза слабее.
Различия генотипов по посевным качествам и особенностям формирования густоты
Таблица 4. Коэффициенты корреляции показателей всхожести, густоты и урожайности твердой пшеницы в целом по опыту и по отдельным генотипам, среднее за 2011-2017 гг.
Коррелирующие пары признаков Экологический Феноти-пический Геноти-пический Салют Алтая Омский корунд Оазис
Лабораторная всхожесть - количество всходов 0,79 0,57 0,33 0,71 0,81 -0,03
Количество всходов -
количество растений к уборке 0,52 0,48 0,58 0,35 0,39 0,60
Количество растений к уборке - количество про-
дуктивных стеблей 0,77 0,76 0,70 0,64 0,77 0,84
Количество продуктивных стеблей - урожайность 0,36 0,32 -0,04 0,59 0,31 0,27
посева следует учитывать при отработке вопросов сортовой агротехники, и, прежде всего, в вопросах формирования густоты всходов, так как генотипический коэффициент корреляции количества всходов с густотой продуктивного стеблестоя к уборке находился на уровне 0,89.
Выводы. Условия года, генотип и их взаимодействие оказывали статистически значимое влияние на изменчивость параметров всхожести, густоты и урожайности сортов твердой пшеницы. Фактор «год» характеризовался максимальным эффектом, варьирующим по анализируемым признакам от 77,0 до 96,0 %, фактор «сорт» - 3,0. 4,0 %, взаимодействие двух факторов - 0,5.9,0 %.
Условия формирования семян твердой пшеницы на Алтае часто (в опыте 3 года из 7) приводят к ухудшению показателя лабораторной всхожести до уровня ниже посевного стандарта.
Лабораторная всхожесть оказывала выраженное влияние на параметры густоты посева на этапе фор-
мирования густоты всходов (г=0,79). Дальнейший ее эффект нивелировали условия вегетации. Сохранность растений к уборке составила 77 %, варьируя по годам от 47 до 91 %, по генотипам - от 71 до 82 %, и определялась преимущественно внешними факторами роста, а также сортовыми особенностями.
Коэффициент корреляции между лабораторной всхожестью и количеством взошедших растений был равен 0,57; количеством взошедших и сохранившихся к уборке растений - 0,48; количеством сохранившихся к уборке и продуктивных стеблей -0,76; количеством продуктивных стеблей и урожайностью - 0,87.
Урожайность в экологическом плане существенно связана с параметрами густоты посева за исключением экстремальных лет; в генетическом плане эффект густоты на урожайность зависел от морфобиологических особенностей сортов.
Литература.
1. Селекционно-генетическое улучшение яровой пшеницы / А. А. Вьюшков, П. Н. Мальчиков, В. В. Сюков и др. Самара: Самарский научный центр РАН, 2012. 266 с.
2. Лепехов С. Б., Коробейников Н. И. Модель урожайных сортов яровой мягкой пшеницы для степной зоны Алтайского края // Сибирский вестник с/х науки. 2013. № 1. С. 23-29.
3. Розова М. А., Зиборов А. И. Корреляционные связи урожайности яровой твердой пшеницы с элементами ее структуры в зависимости от уровня продуктивности генотипов и погодных условий в Приобской лесостепи Алтайского края // Вестник АГАУ. 2016. № 2. С. 44-49.
4. Родыгина Н. В. Агротехнические особенности получения высоких урожаев яровой твердой пшеницы: дис. ... канд. с.-х. наук. Нижний Новгород, 2005. 244 с.
5. Ефремова Т. Н. Сроки и нормы высева сортов яровой твердой пшеницы при возделывании в Кузнецкой лесостепи: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Новосибирск, 2009. 20с.
6. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: ИД Альянс, 2011. 352 с
7. Коробейников Н. И. Корреляционный анализ признаков продуктивности яровой мягкой пшеницы и его использование в практической селекции // Повышение эффективности селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений: докл. и сообщения VIII генетико-селекционной школы. Новосибирск: ГУП РПО СО РАСХН, 2002. С. 62-72.
8. Устойчивость селекционного материала яровой твердой пшеницы Алтайского селекцентра к черному зародышу / Н. В. Барышева, М. А. Розова, А. И. Зиборов и др. // Научные разработки для АПК Алтайского края: Сб.науч.работ. Барнаул: Концепт, 2017. С. 50-60.
GERMINATION AND ITS INFLUENCE ON PARAMETERS OF CROP DENSITY AND YIELD OF SPRING
DURUM WHEAT
M. A. Rozova, A. I. Ziborov, E. E. Egiazaryan
Federal Altai Scientific Center of Agrobiotechnologies, Nauchnyi gorodok, 35, Barnaul, 656910, Russian Federation Abstract. The work was carried out under conditions of the Ob' forest-steppe of Altai Krai in 2010-2017 in order to determine the variation level of germinating ability of spring durum wheat and its influence on crop density and productivity depending on environmental conditions and genotype. The authors studied the laboratory and field germination ability, capacity for survival of plants before the harvesting, density of plants and productive stems, and productivity of 11 varieties of spring durum wheat, differing in the time of development: Khar'kovskaya 46, Altaika, Altaiskaya Niva, Altaiskii Yantar', Aleiskaya, Salyut Altaya, Pamyati Yanchenko, Solnechnaya 573, Oazis, Omskii Korund, Zhemchuzhina Sibiri. Factors "Year" and "Genotype" and their interaction had a significant effect on germination rate, density, and productivity. Factor 'Year" had the maximum effect, which varied from 77.0 to 96.0% depending on the trait; the contribution of factor "Genotype" was 3.0-4.0% and of their interaction - 0.5-9.0%. Laboratory seed germination capacity varied from 86 to 96% over the years, whereas field germination rate changes from 59 to 96%. The average values of these two parameters were 91 and 77%, correspondingly. After a fallow field the culture formed 385 plants/m2: 296-482 plants/m2 depending on the year and 352-414 plants/m2depending on the variety. Plant capacity for survival before harvesting was 77% with the variation of 47-91% over the years, and of 71-82% over the cultivars. The average number of plants before harvesting was 305 plants/m2. The pair coefficients of correlation were the following: laboratory germination capacity and the number of plants germinated - 0.57; the number of plants germinated and the number of plants survived before harvesting - 0.48; the number of plants before harvesting and the number of productive stems - 0.76; the number of productive stems and the productivity - 0.87. Correlations of these characteristics for separate genotypes differed from intragroup values due to morphogenesis peculiarities. Keywords: spring durum wheat; variety; laboratory and field germination capacity; plants capacity for survival; yield; correlation. Author Details: M. A. Rozova, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: [email protected]); A. I. Ziborov, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; E. E. Egiazaryan, research fellow.
For citation: Rozova M. A., Ziborov A. I., Egiazaryan E. E. Germination and Its Influence on Parameters of Crop Density and Yield of Spring Durum Wheat. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2018. Vol. 32. No. 6. Pp. 29-33 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235- 2451-2018-10607.
