ДЛИНА ВЕРХНЕГО МЕЖДОУЗЛИЯ И ВЫСОТА РАСТЕНИЯ КАК

ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВО
ANTI-STRESS HIGH YIELDING TECHNOLOGY (ANTI-STRESS HIGH YIELDING FARMING)
OF SPRING WHEAT
V.S. Sergeev, R.G. Gilmanov
Summary. The research on the effect of biologics and bioactivated complex fertilizers with macro – and micronutrients on yield and
quality of spring wheat, plant resistance to disease and stress in the field and work experience was carried out.
The use of biologics and bioactivated fertilizers on crops of spring wheat allowed to increase the safety and productive tilling capacity of plants,
to increase the number of grains per ear, and its mass, which ultimately contributed to obtain grain yield increase from 0.06 to 0.51 t / ha with
respect to the control variant. The prevalence and intensity of development of root rot pathogens in crops decreased to 3 times even in the
background, using additional treatment option Biopolimik – «Cu» in booting phase of spring wheat. Foliage application of fertilizer Biopolimik
«Complex» contributed to the largest increase in the content of crude gluten and protein in the grain. In all the studied variants the crude gluten
corresponded to second (satisfactory weak – 80-90 units. IDK device-1) quality group. Glassiness on experience variants varied slightly.
Net income from 1 ha and the prohability of crop production on the background variant for foliar feeding by fertilizer biopolimik «Complex» is
signifacntly higher than those of the other variants considered by obtaining the highest yield of grain. The use of biologics and bioactivated
fertilizer in tank mixtures with herbicides on crops production has contributed to increase of spring wheat production from 18 to 43%.
Key words: biologics, bioactivated fertilizers, spring wheat, root rot, yield structure, grain quality.
УДК 633.11
ДЛИНА ВЕРХНЕГО МЕЖДОУЗЛИЯ И ВЫСОТА РАСТЕНИЯ
КАК СПОСОБ ОЦЕНКИ ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ СОРТОВ
МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
С.Б. ЛЕПЕХОВ, научный сотрудник
Н.И. КОРОБЕЙНИКОВ, кандидат биологических
наук, зав. лабораторией
Алтайский НИИСХ Россельхозакадемии
E-mail: [email protected]
Резюме. В статье представлены результаты исследований по изучению морфобиологических признаков 47 коллекционных образцов яровой мягкой пшеницы степного
экологического типа различного эколого-географического
происхождения, проведенных в 2010-2012 гг. Цель исследования – сравнение эффективности оценки засухоустойчивости сортов и линий яровой мягкой пшеницы по длине
верхнего междоузлия и высоте растения на фоне естественной засухи. Почва участка, расположенного на опытном
поле Алтайского НИИСХ Россельхозакадемии, – чернозём
выщелоченный. В 2010 г. наблюдалась засуха в первой половине вегетации. Для 2011 г. была характерна умеренная
почвенная засуха на протяжении всего периода вегетации.
Погодные условия 2012 г. характеризовались устойчивой
экстремальной засухой. Сорта высевали по двум предшественникам (пар, пшеница). Повторность трёхкратная с
рендомизацией внутри блока. Элементы структуры урожая
определяли на основе анализа 30 растений каждого сорта. Критерием засухоустойчивости сорта выступала его
урожайность на фоне естественной засухи, для которой
рассчитывали генотипические
коэффициенты корреляции
Таблица 1. Результат
с высотой растения и дли- верхнего междоузлия и
ной верхнего междоузлия.
2012 гг.)
Статистически значимая сопряжённость значений этих
признаков с урожайностью
Фактор
и продуктивностью главного
колоса в засушливых условиях Год (A)
установлена для пар «высота Предшественник (B)
растения – урожайность» –
Генотип (C)
0,30…0,72; «высота растения – масса зерна главного Взаимодействие:
колоса» – 0,29…0,76; «дли- A×B
на верхнего междоузлия – A×C
урожайность» – 0,28…0,66; B×C
«длина верхнего междоуз- A×B×C
лия – продуктивность главного Случайные факторы (E)
22
колоса» – 0,38…0,64. Группы сортообразцов, значимо отличающиеся по длине верхнего междоузлия, в меньшем
числе случаев имели достоверные различия по элементам
урожайности, чем аналогичные группы, выделенные по высоте растения (50 % случаев против 78 %). Наиболее пригодный признак оценки засухоустойчивости сортов мягкой
пшеницы, из двух рассматриваемых, – высота растения.
Ключевые слова: яровая мягкая пшеница, засухоустойчивость, высота растения, длина верхнего междоузлия.
Сегодня существует множество полевых, лабораторно-полевых и лабораторных методов диагностики
засухоустойчивости растений.
В пределах одной или нескольких почвенноклиматических зон засухи могут отличаться по времени
наступления, длительности и интенсивности проявления. В зависимости от этого используют различные методы оценки засухоустойчивости сортов. Как правило,
исследователи применяют одновременно несколько
разных методов, суть которых заключается в изучении
отдельных процессов, признаков и свойств, закономерно изменяющихся в условиях засухи. В Алтайском
НИИСХ к числу таких признаков относят элементы
структуры урожая. Помимо непосредственных притрёхфакторного дисперсионного анализа длины
высоты растений яровой мягкой пшеницы (2010Fтабл.
0,05
3,0
3,9
1,4
3,0
1,3
1,4
1,3
–
Fфакт. 0,05
Доля вклада, %
верхнее
высота
верхнее
высота
междоузлие растения междоузлие растения
3904
3205
73,7
64,1
1039
2161
9,8
21,6
12,9
9,4
5,6
4,3
128
1,7
1,0
1,5
–
70
1,6
0,8
1,2
–
2,4
1,5
0,4
1,3
5,3
1,4
1,4
0,3
1,1
5,6
Достижения науки и техники АПК, №10-2013
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВО
и июне. Сумма осадков за
вегетацию составила 73 %
от среднемноголетнего значения. Погодные условия
2012 г. характеризовались
устойчивой экстремальной
засухой, которая заключалась в повышенном фоне
среднесуточных температур
Критическое значение r = 0,28 при P = 0,05
воздуха в мае и июне с познаков продуктивности учитываются длина верхнего
следующими обильными дождями в 1 декаде июля и
междоузлия, высота растения, биомасса, Кхоз.
практически полным их отсутствием в конце периода
Установлена высокая корреляционная взаимосвязь
вегетации. В конечном итоге это привело к снижению
высоты растения и длины верхнего междоузлия с заурожайности всех генотипов, особенно при посеве по
сухоустойчивостью сорта [1…3], особенно в период
зерновому предшественнику.
колошения яровой пшеницы [4].
Результаты и обсуждение. Наиболее благоприДля озимой пшеницы показано, что признак «длина
ятные условия для растений пшеницы сложились в
верхнего междоузлия» можно использовать при отборе
2010 и 2011 гг. по паровому предшественнику, где
высокопродуктивных растений, особенно у низко- и
средняя урожайность находилась на уровне 258…266
среднерослых форм. Корреляционный анализ выявил
г/м2 (среднеранняя группа), 266…287 г/м2 (среднетесную положительную связь между величиной этого
спелая группа) и 259…330 г/м2 (среднепоздняя группоказателя и урожайностью и менее выраженную –
па). Самую низкую продуктивность сорта сформиромежду высотой растений и урожайностью [5].
вали в 2012 г. по зерновому предшественнику – 60,
Однако возникает вопрос о необходимости одно67 и 45 г/м2 в соответствующих группах спелости.
временного измерения высоты растения и длины
Среднегрупповая урожайность генотипов в другом
верхнего междоузлия. В связи с этим цель нашей
варианте опыта в этот год находилась в интервале
работы – проверка эффективности оценки засухоу129…179 г/м2.
стойчивости сортов и линий яровой мягкой пшеницы
Прежде всего, следует отметить высокую чувствипо длине верхнего междоузлия и высоте растения на
тельность рассматриваемых признаков к внешним
фоне естественной засухи.
условиям (более 80 % от общей изменчивости) и невыУсловия, материал и методы. Материалом
сокий вклад фактора «генотип». Однако чрезвычайно
для исследования послужили 47 сортов степного
низкая остаточная вариация позволила дифференцироэкологического типа различного географического
вать сортообразцы во всех группах спелости в каждом
происхождения и групп спелости. Эксперимент проварианте опыта, как по длине верхнего междоузлия,
ведён в 2010-2012 гг. на опытном поле Алтайского
так и по высоте растения. Статистически достоверные
НИИСХ Россельхозакадемии. Сорта высевали по
взаимодействия факторов «год × предшественник» и
двум предшественникам (пар, пшеница) в 2010 г.
«год × генотип» указывают на нелинейность реакций
ручной сеялкой, учётная площадь делянки 1 м2, в 2011
генотипов по исследуемым признакам (табл. 1).
Полученные результаты свидетельствуют о том,
и 2012 – сеялкой ССФК-7 на делянках площадью 2 м2.
что и высота растения, и длина верхнего междоузлия
Повторность трёхкратная с рендомизацией внутри
вполне подходят для изучения реакций генотипов на
блока. Элементы структуры урожая определяли на
различные факторы окружающей среды. Значимая
основе анализа 30 растений каждого сорта. Уборку
сопряжённость этих признаков с урожайностью сов 2010 г. осуществляли вручную с последующим
ртов и продуктивностью главного колоса в засушливых
обмолотом на сноповой молотилке, в 2011 и 2012
условиях может указывать на их пригодность для харакгг. – комбайном Сампо 130. Критерием засухоустойчивости сорта выступала его урожайность в условиях
теристики засухоустойчивости (табл. 2).
естественной засухи.
В имеющемся спектре агроэкологических условий
высота растения сильнее сопряжена с урожайностью
Засухи различной длительности и интенсивности
и массой зерна главного колоса, чем длина верхнего
наблюдались во все годы исследований. Метеоусломеждоузлия. Оба рассматриваемых признака лишь
вия 2010 г. можно охарактеризовать как засушливые
в первой половине вегетации и влажные во второй.
с некоторой вероятностью говорят о засухоустойчиСреднесуточные температуры первых двух декад июня
вости сортов, но высота растения позволяет судить
о ней с большей надежностью, чем длина верхнего
были на 2…4 С0 выше среднемноголетних, а в июле
междоузлия.
осадков выпало на 77 % больше среднемноголетней
месячной нормы, что способствовало развитию боПо признакам «длина верхнего междоузлия» и «вылезней и полеганию. Практически весь вегетационный
сота растения» можно дифференцировать сорта на
сезон 2011 г., исключая конец мая – начало июня, был
два, достоверно различающихся между собой, класзасушливым с повышенными температурами в мае
са. В среднеранней группе число сортов, входящих
Таблица 3. Генотипические коэффициенты корреляции степени снижения в один из таких классов,
длины верхнего междоузлия и высоты растения со снижением урожайности варьировало от 1 до 3 в
каждом варианте опыта, в
и урожайностью в самых засушливых условиях (2011-2012 гг.)
среднеспелой – от 4 до 7,
2011 г.
2012 г.
Признак
пшеница пар пшеница в среднепоздней – от 2 до
4. Группы сортообразцов,
Снижение длины междоузлия – снижение урожайности
0,27
0,23
0,71
значимо отличающиеся
Снижение высоты растения – снижение урожайности
0,23
0,19
0,76
Снижение длины междоузлия – урожайность
-0,14
-0,32
-0,68
по длине верхнего междоСнижение высоты растения – урожайность
-0,11
-0,31
-0,67
узлия, в меньшем числе
Таблица 2. Генотипические коэффициенты корреляции высоты растения
и длины верхнего междоузлия с урожайностью и массой зерна главного
колоса в различных вариантах опыта (2010-2012 гг.)
2010 г.
2011 г.
2012 г.
Пара признаков
пар пшеница пар пшеница пар пшеница
Междоузлие – урожайность
0,22
0,35
0,39
0,12
0,28
0,66
Высота – урожайность
0,30
0,50
0,45
0,16
0,32
0,72
Междоузлие – масса зерна колоса 0,25
0,38
0,46
0,20
0,45
0,64
Высота – масса зерна колоса
0,29
0,54
0,47
0,39
0,58
0,76
Достижения науки и техники АПК, №10-2013
23
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВО
случаев имели достоверные различия между собой
по элементам урожайности (биомасса, общее число
колосков в колосе, озернённость главного колоса,
масса 1000 зёрен, масса зерна главного колоса и
растения), чем аналогичные группы, выделенные по
высоте растения: 50 % против 78 %. Этот факт позволяет более обоснованно выносить суждения о засухоустойчивости сортов, включая в анализ признаки
их продуктивности, на основе разделения образцов
по высоте растения.
Многолетние данные позволяют оценивать степень
снижения признаков генотипов в контрастные годы и
сравнивать их с аналогичным показателем для урожайности. Поиск подобных взаимосвязей выявил очень
схожие значения для величин верхнего междоузлия и
высоты растения (табл. 3). В засушливых условиях, как
длина верхнего междоузлия, так и степень её снижения не позволяют лучше дифференцировать сорта по
урожайности, чем высота растения или её уменьшение
при засухе.
Мы установили, что соотношение длин верхнего
междоузлия и целого растения с ухудшением условий
уменьшается (0,45 – 0,38 – 0,36 по пару для всего набора сортов и 0,47 – 0,40 – 0,27 по пшенице в 2010,
2011 и 2012 гг. соответственно). То есть рост верхнего междоузлия чувствителен к неблагоприятным
условиям среды. Подавляется ли рост последнего
междоузлия относительно всего растения в большей
степени у сортов со слабой засухоустойчивостью?
Расчет генотипических коэффициентов корреляции
этого соотношения и урожайности показал наличие
между ними слабой связи (от -0,05 до +0,19) в 5 из
6 вариантов опыта. В последнем случае (пшеница,
2012 г.) урожайность была теснее сопряжена непосредственно с высотой растения и длиной колосонесущего
междоузлия. Корреляции с продуктивностью главного
колоса находилась на столь же низком уровне (от -0,10
до +0,28), а ситуация в самых жёстких условиях была
аналогична урожайности.
Коэффициент вариации длины верхнего междоузлия в различных агроэкологических условиях также
не дает возможности хорошо дифференцировать
генотипы по засухоустойчивости. Коэффициент его
корреляции с урожайностью сортов в каждом варианте
опыта, за исключением зернового предшественника в
2012 г. (r = -0,56), ниже табличного значения. В последнем случае коэффициент вариации высоты растений
теснее сопряжён с урожайностью (r = -0,62). При этом
не следует забывать, что непосредственно высота
растений в 2012 г. коррелировала с урожайностью ещё
лучше (см. табл. 2).
Г.В. Удовенко [6] выдвинул основные требования
к методам диагностики устойчивости растений с
точки зрения селекционной практики. Теперь, исходя
из изложенного, попытаемся оценить пригодность
обсуждаемых признаков для характеристики засухоустойчивости сортов и линий мягкой пшеницы.
Надёжность и достоверность результатов оценки:
благодаря низкой ошибке опыта при измерении рассматриваемых признаков, практически всегда можно
установить достоверные отличия между сортами. Высота растения лучше дифференцирует генотипы по
группам устойчивости, чем длина верхнего междоузлия
и с большей степенью коррелирует как с урожайностью,
так и с другими признаками продуктивности в условиях
засухи.
Техническая простота и высокая производительность метода: наиболее простым для изучения признаком следует считать высоту растения, которую можно
измерить однократно в полевых условиях [7]. Для
определения длины верхнего междоузлия необходим
лабораторный анализ.
Объективность оценки: при соблюдении принципа
слепого эксперимента и случайного выбора растений
для структурного анализа оба метода объективны.
Сохранность растений для получения семенной
продукции: оба метода позволяют свободно получить
семена с исследованных растений.
Выводы. Таким образом, наиболее информативным, экономящим время, признаком оценки засухоустойчивости сортов мягкой пшеницы, из двух
рассматриваемых, необходимо признать высоту
растения. При этом не следует забывать, что никакой
морфологический признак сам по себе в отрыве от
остальных морфологических или физиологических
особенностей не может выступать в качестве единственного и достаточного критерия оценки засухоустойчивости сорта.
Литература.
1. Ионова Е.В. Проводящая система колосонесущего междоузлия озимой пшеницы в условиях засухи // Вестник Российской академии с.-х. наук. 2009. №3. С. 55 – 57.
2. Саурмельх И.А. Результаты оценки засухоустойчивости образцов яровой пшеницы // Селекция и семеноводство. 1977.
№ 6. С. 56 – 57.
3. Кириченко Ф.Г., Нефедов А.В. О создании сортов озимой пшеницы для непаровых предшественников // Селекция и
семеноводство. 1982. №7. С. 10 – 14.
4. Кандауров В.И., Мовчан В.К. Засухоустойчивость, биологические и морфо-физиологические признаки яровой пшеницы
// Повышение засухоустойчивости зерновых культур. М.: Колос, 1970. 223 с.
5. Пучков Ю.М., Кудряшов И.Н., Набоков Г.Д. О возможности использования признака «длина верхнего междоузлия» при
отборе на продуктивность у озимой пшеницы // Селекция и семеноводство. 1993. №1. С. 12 – 16.
6. Удовенко Г.В. Требования к методам диагностики устойчивости растений при использовании их в селекционной практике
// Методы оценки устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды: Тезисы докл. Ленинград, 1973. С. 3 – 4.
7. Изучение мировой коллекции пшеницы: методические указания / Под редакцией В.Ф. Дорофеева. Ленинград, 1984.
25 с.
THE LENGTH OF UPPER INTERNODE AND HEIGHT OF THE PLANTS AS METHOD OF ASSESSMENT
OF DROUGHT RESISTANCE VARIETIES OF SOFT WHEAT
S.B. Lepekhov, N.I. Korobeynikov
Summary. Results of researches are presented in article for 2010-2012 on studying morphobiological features of 47 spring soft
wheat cultivars steppe ecological type from different ecologo-geographic origin. The aim of the research comparing the effectiveness
evaluation of drought resistance of cultivars and lines of spring wheat on the length of the upper internode and the height of the
plant in natural drought conditions. The study was conducted on the experimental field of the Altai research Institute of agriculture of
Russian agricultural Academy. The soil of the experimental plot is a leached chernozem. In 2010 there was a drought in the first half of
vegetation. For 2011 was characterized by a moderate drought during the whole vegetation period. Weather 2012 characterized by
sustainable extreme drought. Varieties sown on two fore crop (fallow land, crop remains). There were 3 replicates of the experimental
24
Достижения науки и техники АПК, №10-2013
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ И РАСТЕНИЕВОДСТВО
materials with randomization into repetition. Elements of the yield structure were determined on the basis of analysis of 30 plants
of every cultivar. Criterion drought resistance varieties performed yield on a background of natural drought, which was calculated
correlation coefficients for the height of the plant and the length of the upper internode. A statistically significant correlations of values
of these characteristics with the yield varieties and productivity of the main spike in dry conditions were detected (0,30-0,72 – plant
height – yield; 0,29-0,76 – plant height – weight of productivity of the main spike; 0,28-0,66 – length of upper internode – yield;
0,38-0,64 – length of upper internode – productivity of the main spike. Groups varieties, significantly different from each other along
the length of the upper internode, in fewer cases there were significant differences in elements yields than those allocated to the
height of the plant (50% of cases to 78%). The most suitable feature assessment of drought resistance varieties of soft wheat of the
two considered is the height of the plants.
Keywords: spring soft wheat, drought resistance, plant height, the length of the upper internode.
УДК 631.5275 (571.1)
МНОГОБИОТИПНЫЕ СОРТА – РЕЗЕРВ УСТОЙЧИВОГО
ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В СИБИРИ
Ю.П. ЛОГИНОВ, доктор сельскохозяйственных наук,
профессор
А.А. КАЗАК, кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент
ГАУ Северного Зауралья
А.А. ЮДИН, кандидат сельскохозяйственных наук,
ведущий сотрудник
Иркутский НИИСХ Россельхозакадемии
E-mail: [email protected]
телен к фону питания. В разные по метеоусловиям годы и на
разных фонах питания биотипы дополняют один другой, что
обеспечивает получение устойчивой урожайности на уровне
3…4 т/га (максимальная 6,4 т/га). Семеноводство многобиотипных сортов пшеницы необходимо вести с использованием
метода электрофореза запасных белков зерновки. Для сорта
Тюменская 80 оптимальное соотношение первого биотипа ко
второму составляет 35:65.
Ключевые слова: Сибирь, яровая пшеница, сорт однотипный, сорт многобиотипный, электрофорез, семеноводство,
урожайность, качество зерна, сорт Тюменская 80.
Резюме. В зависимости от влагообеспеченности и плодородия полей сбор зерна яровой пшеницы в Сибири варьирует
Сибирь – экономически важный регион России. Её
от 1,5 до 4,0 т/га и более. При современном уровне культуры
природно-климатические
условия позволяют выращиземледелия устойчивое получение урожайности на уровне
вать широкий набор сельскохозяйственных культур,
2,5…3,0 т/га во многом зависит от сорта. Исследования
хотя значительная часть территории относится к зоне
проводили в 1985-2008 гг. с целью изучения продуктивности
многобиотипных и однобиотипных сортов яровой пшеницы во
рискованного земледелия [1].
влажные и сухие годы, а также определения их соотношения
Сибирь занимает площадь 5500 тыс. км2, которая
при производстве элитных семян. Почва опытного участка –
простирается с севера на юг на 2000 км, а с запада на
чернозём выщелолченный тяжелосуглинистый по механичевосток – на 4000 км. Климат резко континентальный,
скому составу. Содержание гумуса 7,6 %, азота, фосфора
продолжительность безморозного периода – от 74
и калия – среднее, реакция почвенного раствора – 6,7. Использование метода электрофореза в изучении спектраль(Восточная Сибирь) до 120 (Западная Сибирь) сут.
ного анализа запасных белков
зерновки пшеницы показало,
что сорта Тюменская 80, Омская
9, Сибаковская 3, Курганская
1 относятся к числу многобиотипных, а Тулунская 12, Бурятская 34, Шадринская, Вера – к
однобиотипным. В засушливые
годы многобиотипные сорта
устойчиво формировали урожай
на уровне 2,4…3,2 т/га и превосходили однобиотипные сорта.
Во влажные годы урожайность
однобитипных сортов интенсивного типа была выше, чем у
многобиотипных, и составляла
4,3…5,5 т/га. Сорт Тюменская
80 состоит из трёх биотипов в
соотношении 61,3:35,5:3,2. Его
стабильность поддерживается
благодаря первому и второму
биотипу. По качеству зерна оба
они отвечают требованиям к
сильной пшенице, а по реакции на засуху и по устойчивоРис. 1. Урожайность однолинейных и многолинейных сортов яровой пшеницы в разные
сти к болезням первый биотип
уступает второму. Кроме того, по увлажнению годы: А – многолинейные сорта; Б – однолинейные сорта: – засушливые
первый биотип более требова- годы; – влажные годы.
Достижения науки и техники АПК, №10-2013
25