Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

По продовольственной значимости и масштабам производства ведущее место занимает пшеница. Производство этой культуры на всех континентах составляет 615 млн. тонн. На долю пяти стран: Канады, США, Китая, Индии, и России приходится около половины производства пшеничного зерна (37). В воздушно-сухом зерне пшеницы содержится (%): белка-16.8, без азотистых экстрактивных веществ (в основном крахмала)- 63.8, клетчатки-2, жиров-2, золы-1.8, воды-13.6, а также ферменты и витамины (группа В и провитамин А). Основная биологическая ценность зерна-белок. Человек удовлетворяет свою потребность в этом веществе в значительной степени за счет хлебных продуктов. Зерно пшеницы используется для получения муки, а также в крупяной, макаронной и кондитерской промышленности (37).

Кроме продовольственного направления, озимая пшеница представляет большую кормовую ценность. Пшеничные отруби с большим содержанием переваримого протеина - хороший корм для всех видов сельскохозяйственных животных. Для грубого корма скоту используют солому и мякину, солому также применяют в качестве строительного материала, для подстилки животным, изготовлении бумаги и так далее.

Озимая пшеница - ценная культура в полевом севообороте и хороший предшественник для ряда культур (кукуруза, подсолнечник, сахарная свекла, озимый ячмень, пожнивные посевы и другие). Велико и организационно-хозяйственное значение озимой пшеницы. Это, во-первых, перенесение на осенний период значительной части посевных работ, что уменьшает загруженность в период весеннего сева. Во-вторых, более раннее созревание озимой пшеницы, по сравнению с яровыми культурами уменьшает напряженность и уборочных работ, дает возможность уйти от летней засухи. И последнее. Более ранняя уборка озимых дает возможность более качественно подготовить почву для последующей культуры севооборота.

Сорт - один из главных факторов устойчивого производства зерна озимой пшеницы. Для возделывания озимой пшеницы используют прежде всего сильные, а также ценные сорта, отличающиеся высокой потенциальной урожайностью, хорошей отзывчивостью на удобрения и изменения агротехники, комплексной устойчивостью к вредным факторам (перезимовка, засуха, полегание, болезни и другое), дающие сильное или среднее по качеству зерно (37).

Из практики известно, что не все сорта одинаково проявляют себя в одних и тех же условиях их возделывания, поэтому и реализация потенциальной продуктивности у разных сортов идет по-разному. Высокопродуктивные сорта выносят из почвы большое количество питательных веществ, расходуют много воды, поэтому такие сорта требуют высокой агротехники. Если таких условий нет, то потенциально более продуктивный сорт не только не дает прибавки, но может и уступить по урожайности другому менее продуктивному, но и менее требовательному к условиям возделывания сорту. Следовательно, нужен дифференцированный подход к подбору сортов. Особенно он важен в настоящее время, когда многие хозяйства не могут обеспечить посевы высокими дозами удобрений и комплексом защиты растений. Вполне очевидно, что экономически слабым и сильным хозяйствам необходим разный сортовой состав (37).

Целью наших исследований является изучение хозяйственно-ценных признаков у сортов озимой мягкой пшеницы, входящих в группу стабильно высококачественных. Важным в опыте является изучить влияние условий выращивания на формирование высокой урожайности качества зерна у разных сортов. пшеница урожайность качество селекционный



1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Сорт и его влияние на повышение урожайности и качество

Повышение зерновой продуктивности - основная цель селекции пшеницы за все время ее существования. Среди различных агроприемов на долю сорта приходится 20-28 % прироста урожая, а в экстремальных погодных условиях (суровые зимы, засухи, эпифитотии болезней) сорту принадлежит решающая роль.

На современном этапе развития сельского хозяйства, при внедрении новых технологий возделывания зерновых культур, значение сорта сохранилось. Сорт остается не только средством повышения урожайности, но и становится фактором, без которого невозможно реализовать достижения науки и техники. В сельскохозяйственном производстве сорт выступает как биологическая система, которую нельзя ничем заменить (13).

Селекцию озимой пшеницы в нашей стране ведут многие научно-исследовательские учреждения, расположенные в различных почвенно-климатических зонах. Это позволило создать высокопродуктивные и высококачественные сорта применительно к конкретным условиям (23).

Возделывание высокопродуктивных сортов, способных наиболее полно использовать условия высокого агрофона, резко повышает экономическую эффективность внесения удобрений и орошения и ускоряет тем самым окупаемость капиталовложений, и является тем самым доступным и дешевым способом увеличения производства всех сельскохозяйственных культур (28).

В нашей стране наиболее значительный скачок в повышении продуктивности пшеницы произошел в районах, где природные условия способствовали получению высоких урожаев. К их числу относится Кубань (13).

П. П. Лукьяненко с помощью селекции за сорокалетний период увеличил продуктивность пшеницы почти в 2,5 раза (22).

Размышляя над моделью нового сорта озимой, академик П. П. Лукьяненко подсчитал, что в условиях Кубани количество главных признаков, по которым ведется селекционная работа, достигает 26. Он обновил, и умело применил метод гибридизации эколого-географически отдаленных форм пшеницы, создав целую серию высокоинтенсивных сортов, таких как: Безостая 1, Кавказ, Аврора, Краснодарская 39 и 46, Полукарликовая 49, Северокубанка и другие.

Последователи академика - ученные КНИИСХ им. П. П. Лукьяненко в результате взаимовыгодного сотрудничества со многими научными учреждениями России, Восточной и Западной Европы и ХУЙ собрали разнообразный селекционный материал и создают высокоурожайные сорта озимой пшеницы, приспособленные для различных почвенно-климатических зон Краснодарского края. На 2000 год было рекомендовано более 20 сортов озимой пшеницы (33).

В последние годы урожайность в передовых хозяйствах от внедрения таких сортов, как Скифянка, Юна, Соратница, Ника Кубани повысилась и составила 50 и выше ц. с 1 га. В 1990 году по краю был получен рекордный урожай-56,1 ц/га. В восьми районах урожайность была 60 ц/га, что свидетельствует о том, что хозяйства приблизились к уровню развитых стран Западной Европы (24).

Благоприятные для возделывания озимой пшеницы природные условия Краснодарского края имеют отрицательные моменты, которые сказываются на устойчивости производства зерна и создают трудности в селекции этой культуры. Поэтому роль сорта, устойчивого ко всем стрессовым факторам внешней среды, приобретает особую значимость (35).

Актуальна и реальна селекция сортов, способных эффективно использовать тепловую энергию и свет невысокой интенсивности.

Только имея информацию о потенциальной продуктивности, адаптивности и стабильности сорта, его способности отзываться на улучшение условий выращивания можно эффективно использовать сорт при разных условиях энергозатрат (29).

Перед селекционерами Кубани встала задача - создать новые сорта, отвечающие требованиям механизированной уборки, устойчивые к ржавчине и полеганию, способные формировать высококачественное зерно, что и явилось программой научных исследований П. П. Лукьяненко (37).

Сорта, созданные в институте под руководством академика Лукьяненко, по технологическим качествам зерна относятся к ценным и сильным пшеницам и обладают достаточно высоким содержанием белка в зерне, и имеют зерно с высокими мукомольно-хлебопекарными качествами (24).

Юна относится к высокопродуктивным сортам с отличным качеством зерна. Еще одна отличительная черта этого сорта - его способность вызревать после посева весной, то есть этот сорт характеризуется короткой стадией яровизации.

Скифянка наряду с высокой продуктивностью сочетает хорошую адаптивность. Сорт относится к сильным пшеницам, потенциальная урожайность 110 ц/га. Сорт Скифянка отличается хорошей выносливостью к болезням.

Эхо отличается от других сортов тем, что хорошо сохраняет листовой аппарат в зеленом состоянии при созревании. Сорт стабильно формирует высококачественное зерно при возделывании по всем предшественникам (4).

В арсенале хлеборобов Кубани целый ряд сортов озимой мягкой пшеницы, способных при высоком качестве зерна обеспечивать максимальную урожайность.

Однако сорт не может служить панацеей от бесхозяйственности и низкой агротехники выращивания. Любой сорт дает отдачу только при хороших погодных и агротехнических условиях (2).

Известно, что сорта с высоким генетическим потенциалом продуктивности отличаются и повышенными требованиями к технологии их возделывания (15).

Только за последние 10 лет ученными КНИИСХ созданы и переданы в Госсортоиспытание более 40 сортов озимой пшеницы, более 30 из которых вошли в список Госреестра селекционных достижений. Несмотря на это, неполнота реформ в сельском хозяйстве привели к значительному снижению производства. Так, за 1990-2000 г. валовые сборы зерновых в Краснодарском крае снизились на 32 %, в том числе озимой пшеницы на 23 % (32).

Это объясняется тем, что в начале 90-х годов, в связи с переходом к рыночной экономике многократно возросла стоимость сельскохозяйственной техники, энергоносителей и средств химической защиты от болезней и вредителей сельскохозяйственных культур. Большинство хозяйств в силу тяжелого экономического положения были вынуждены нарушать рекомендуемые технологии, что отрицательно сказалось на плодородии почвы и урожайности озимой пшеницы.

Передовые хозяйства, имея удобрения и средства защиты посевов от болезней и вредителей получают, высокие урожаи, а экономически слабые хозяйства не могут добиться полной реализации генотипа сорта на бедных фонах (37).

Следует отметить, что не только высокая урожайность новых сортов обусловила повышенный интерес к ним со стороны товаропроизводителей. Значительную роль играют и высокие качественные свойства новых сортов. Разработанные и применяемые в КНИИСХ системы оценки качества зерна позволяют создавать сорта со стабильно высокими качественными показателями, что подтверждается и производственными испытаниями.

Хотя производство ценного и сильного зерна сопряжено с дополнительными издержками, обусловленными более высокими дозами удобрений, иным комплексом защиты растений, тем не менее, анализ показывает, что в настоящее время рыночная цена зерна учитывает качественные показатели (32).

Однако биологически разные сорта по-разному реализуют потенциальную продуктивность на естественном фоне. Есть сорта, которые резко снижают урожайность при отсутствии удобрений и защиты их от болезней, а есть сорта, сохраняющие относительно высокую продуктивность при любых условиях выращивания. Поэтому необходимо внедрять в производство сорта с разной экологической адаптивностью (31).

Для успешного производства зерна озимой пшеницы в каждой зоне края необходимо возделывать 2-3 разных сорта. Желательно иметь в посевах сорта с разной скороспелостью (это уменьшит напряженность и потери при уборке), с различной зимо - и засухоустойчивостью, разной требовательностью к предшественникам, удобрениям, срокам сева (2).

Возделывание разных по биологии сортов еще целесообразно и стой точки зрения, что земледелец не располагает надежным долгосрочным прогнозом погоды. Следовательно, надо говорить не об отдельных сортах, а о системе сортов, взаимодополняющих друг друга, обеспечивающих максимальный сбор продукции и стабильную по годам урожайность (13).

1.2 Основные направления и задачи селекционной работы в повышении урожайности и качества зерна

В селекционной работе при выведении нового сорта большое значение имеет учет признаков в процессе онтогенеза. На разных этапах развития растений происходят качественные и количественные изменения признаков. Селекционер должен знать все признаки и учитывать характер их изменения. Признаков много. Важнейшие из них взаимообусловлены и взаимосвязаны, поэтому селекцию ведут по комплексу признаков. Иногда селекционер обращает свое внимание только на некоторые из них или на один признак, а остальные старается сохранить на прежнем уровне. В этом случае следует говорить о селекции на отдельные признаки или о направлении в селекции (2).

А. И. Артюхов считает, что для выживания вида у растений в результате эволюции был выработан ряд приспособительных механизмов. Главный из них-фитохромная система, позволяющая виду реализовать свой биотический потенциал в сложнейших условиях воздействия экологических факторов. Фитохромная система листочка зародыша позволяет семени в период прорастания идентифицировать информацию об изменении суточного режима экологических факторов, а это является сигналом об изменении сезонного ритма. После идентификации информации эта система включает высокоэнергетические процессы в организме.

На случай ошибки или сбоя в работе этой системы семена диких видов растений в разной степени ингибированы к прорастанию и значительная их часть способна прорасти только при повторном воздействии сочетания экологических факторов.

Такие в разной степени ингибированные семена имеются в партиях культурных растений. Селекция неодинаково освободила последние от признаков, присущих их диким предкам. Среди проростков пшеницы встречаются ингибированные, и из них вырастают слабые растения. До настоящего времени не удавалось избавиться от природной разнокачественности семян, связанной с механизмом сохранения вида. Не удается также изменить отношение культурных растений на фото - и спектропериодичности. Удается только его ослабить при создании сортов нейтральных к длине дня (37).

Повышение зерновой продуктивности - основная цель селекции пшеницы за все время ее существования (21).

Селекция на урожайность является одним из главных направлений. Это наиболее трудная и сложная задача, так как урожайность складывается из многих компонентов (числа плодоносящих стеблей на 1 кв. м. И продуктивности одного растения, которая, в свою очередь складывается из числа колосков, зерен в колосе и массы зерна с одного колоса) (8).

Важным направлением в решении этой проблемы является создание низкостебельных (полукарликовых) сортов с урожайностью 100 и более ц. С 1га. (29).

П. П. Лукьяненко считал, что основным элементом продуктивности является масса зерна с колоса. Согласно его модели сорта: низкий, прочный стебель (высотой 70-80 см ) должен иметь крупный, высокопродуктивный колос, дающий в сплошных посевах не менее 2 г. зерна при нормальном количестве колосьев на 1 кв. м. (500-600 шт.). Здесь следует заметить взаимообусловленность направлений: крупный, тяжелый колос привел к необходимости снижения высоты соломины и улучшения ее крепости. Иными словами можно сказать, что продуктивность тесно связана с устойчивостью соломины к полеганию, а устойчивость к полеганию, в свою очередь, тесно связана с короткостебельностью (23).

Полегание-это физиологическая реакция растений на определенные условия внешней среды. Это избыточное увлажнение почвы, обильное азотное питание, недостаток света, бактериальные и грибные заболевания и другие (19).

В связи с этим проводится селекция на устойчивость. Наибольшее распространение по устойчивости к этому признаку получили полукарликовые и карликовые сорта (14).

Среди богатого мирового ассортимента мягкой пшеницы только часть форм имеет генетически обусловленную низкостебельность. Именно эти сорта и используются в качестве доноров карликовости - это японский сорт Норик 10, мексиканский - Мексика 50, индийский - Сопора 64 и другие (31).

Для озимой пшеницы важнейшим показателем стабильной урожайности сорта является определенный уровень его зимо - морозоустойчивости для конкретных зон, который должен быть гарантом надежной перезимовки в годы с суровыми условиями (13).

Чем большей зимостойкостью обладает сорт, тем меньше бывает гибель посевов и выше урожайность. При подборе родительских пар для гибридизации необходимо, чтобы один из компонентов был устойчив к неблагоприятным условиям зимовки (25).

Важное народнохозяйственное значение имеет выведение сортов устойчивых к осыпанию.

Осыпаемость зерна - явление биологического характера, которое у разных видов и сортов пшеницы выражено в неодинаковой степени. Неосыпаемость обусловлена в основном прочностью закрепления зерна в цветковых чешуях (7).

Создание новых сортов пшеницы со стабильной урожайностью обязательно включает усиление селекции на комплексную устойчивость к основным болезням (к бурой, желтой и стеблевой ржавчинам, мучнистой росе, твердой и пыльной головне и другим, пятнистостям листьев, фузариозу колоса, корневым гнилям) и вредителям (пьявице, хлебному пилильщику) (3). При выведении новых сортов устойчивых к болезням и вредителям имеет значение правильный подбор исходного материала для гибридизации (13).

1.3 Селекция пшеницы на качество зерна

Проблема повышения и стабилизации производства высококачественного зерна пшеницы была и остается актуальной (25).

К качеству зерна пшеницы предъявляют очень высокие требования. Необходимо, чтобы зерно было крупным, стекловидным, с высокой объемной массой и именно хорошие мукомольно-хлебопекарные качества. Поэтому во всех зонах страны, в каком бы направлении ни велась селекционнная работа, она должна обязательно сопровождаться соответствующей оценкой качества зерна селекционного материала (32).

Лимитирующими признаками производства зерна высокого качества были и остаются содержание белка и клейковины, уровень которых в высокой степени зависит от уровня минерального питания растений в период их роста и развития (5).

Клейковина - белковый комплекс и адсорбированные им крахмал, клетчатка и другие вещества - образует мелкоячеистую структуру, удерживающую углекислый газ, выделяющийся в процессе брожения теста. При выпечке хлеба белок денатурируется, и структура закрепляется в виде пористого хлебного мякиша.

По хлебопекарным качествам сорта пшеницы подразделяют на три группы: сорта сильной пшеницы (твердозерные), средней силы (филеры) и слабой. Первые характеризуются высоким содержанием белка (не менее 14 %) и клейковины (не менее 23%). Клейковина должна быть высокого качества, обеспечивать большой объемный выход хлеба с отличными качественными показателями. Сорта сильной пшеницы (улучшатели) имеют свойство сохранять высокие хлебопекарные качества при добавлении в их зерно 20-40 % зерна слабой пшеницы. Сорта средней по силе пшеницы также обладают хорошими хлебопекарными качествами, но не могут быть использованы в качестве улучшателей. Сорта слабой пшеницы дают хлеб плохого качества (расплывающийся, малого объема). Мука их в чистом виде используется в кондитерской промышленности. Селекцию сильной пшеницы ведут в районах, где климатические условия обеспечивают возможность получать зерно высокого качества. Краснодарский край, относится к таким районам и селекционеры КНИИСХ создают,, сорта со стабильно высококачественным зерном. К ним относятся Победа 50, Скифянка, Горлица, Руфа, Юна, Дея, Леда и другие. Богатый генофонд сильной пшеницы обеспечивает успешную селекцию на высокие хлебопекарные качества. В коллекции ВИР насчитывается более 500 образцов с высокими мукомольно-хлебопекарными качествами. Высоко ценятся сорта сильной пшеницы селекции НИИ сельского хозяйства юго-востока (г. Саратов) и из Канады. Многие российские сорта, а также сорта Мексики, США, Аргентины, Австралии, Балканских стран могут служить источниками при создании сортов пшеницы с высокими качествами зерна. В мировой коллекции имеются образцы, стабильно сохраняющие высокое качество зерна в различных климатических условиях. Такие образцы представляют особую ценность для селекции как исходный материал (19).

Признанным донором высокого содержания белка является озимая пшеница Атлас 66. Известны и другие высокобелковые формы пшеницы. Есть образцы, у которых содержание белка в различных почвенно-климатических условиях варьирует незначительно.

Содержание лизина в белке уменьшается по мере увеличения процента белка в зерне. Однако имеются образцы, сочетающие относительно высокое содержание белка и лизина (например, Нап Хал).

Необходимо учитывать и требования рынка. Новые сорта должны обладать не только высокой питательной ценностью для человека и животных, но и обладать такими коммерческими признаками, от которых зависят вкусовые качества, запах, транспортабельность и, наконец, при определении направлений и задач селекции необходимо учитывать и экономичность производства (2).

Из краткого литературного обзора видно, что направлений в селекции много. Селекционеры стараются в одном сорте объединить все ценные признаки, учесть требования рынка и экономичность его возделывания.

Оценить высококачественные сорта по комплексу признаков и выделить лучшие можно в полевом опыте, что и входит в задачу наших исследований.



2. УСЛОВИЯ, СХЕМА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ПОПЫТА

2.1 Почвенно-климатические условия

ООО За мир и труд расположено в Центральной зоне Краснодарского края, в зоне неустойчивого увлажнения, где урожай ограничивается, в основном, климатическими условиями, а не почвенными.

Климат умеренно-влажный с жарким летом, мягкой зимой и неустойчивым снежным покровом и слабовыраженными периодами года. Коэффициент увлажнения 0,3-0,4. Годовая сумма осадков 643 мм, с большим отклонением от среднемноголетней (437-877 мм.). Распределяются они в течение года относительно равномерно с уменьшением их количества в августе и сентябре.

В теплое время года возможны продолжительные засушливые периоды-засухи, оказывающие отрицательное влияние на рост и развитие растений. Результатом засухи является снижение урожая озимых и снижение качества зерна. Величина среднегодовой температуры равна 10,8 ⁰С, что говорит о благоприятном режиме для выращивания многих теплолюбивых культур.

Сумма среднесуточных температур воздуха выше 10 ⁰С составляет 3450-3550 ⁰С. Переход температуры воздуха через отметку 5⁰С весной отмечается 19-24 марта, осенью-7-12 ноября. Среднесуточная температура воздуха 10⁰С устанавливается 12-13 апреля и заканчивается 20-24 октября. Общая продолжительность безморозного периода составляет 190-195 дней. Зима умеренно мягкая, хотя максимальные отрицательные температуры могут достигать отметки-30⁰С и более. Снежный покров слабый и непостоянный. Почва промерзает на глубину 15-20 см., оттаивает обычно к 5 марта и находится в мягком, мягкопластичном состоянии до 11-15 марта.

Максимальная температура в летний период 38-40 ⁰С. Общее число дней с суховеями 75, из которых на слабые приходится 48, средней интенсивности 22, а остальные - на интенсивные и очень интенсивные. Ветры со скоростью 15 м/с и более бывают преимущественно в холодное время года и ранней весной. Господствующими являются ветры восточных и западных направлений.

Почвы ООО За мир и труд представлены выщелоченными малогумусными сверхмощными черноземами.

Материнской породой являются тяжелые лессовидные суглинки с высоким содержанием карбонатов. Содержание физической глины колеблется от 64 до 72 %, а илистых частиц от 96 до 23 % (6).

Мощность гумусового горизонта выщелоченных черноземов достигает 160-180 см, содержание гумуса в них незначительное 3,4…3,8% и в слое 0-200 см составляет 600-1000 т на 1 ц.

Выщелоченные черноземы имеют нейтральную и реже слабокислую реакцию; рН водной вытяжки -7, в нижних слоях она слегка щелочная рН=7,2-7,5. Структура выщелоченных черноземов в пахотном горизонте комковатая, в предпахотном-комковато-зернистая. На старопахотных участках структура верхнего слоя в значительной степени утрачена. При вспашке этот слой распадается, особенно в сухие годы, на пылевато-комковатые или пылевато-глыбистые отдельности.

По вертикали механический состав почти однородный. При достаточном запасе питательных веществ, подвижных форм их в отдельные периоды развития растений бывает мало. Исследования Л. И. Симакина показали, что по черному пару из доступных растениям азотных соединений наибольшее количество принадлежит нитратам. В верхних горизонтах нитратов находится очень мало, не более 4-5 мг/кг почвы. Воднорастворимый аммиак в почве не обнаруживается. Под пропашными культурами весной запасы нитратов возрастают, а в период более интенсивного роста и развития растений почти исчезает.

Мобильность фосфора в этих черноземах очень слабая. Около 20% валового фосфора составляют фосфаты, которые недоступны для растений. Легко подвижных соединений фосфора содержится около 10%. По данным Е. С. Блажнего эти почвы являются средне обеспеченными подвижными формами фосфора и нуждаются во внесении его.

Обладая большим потенциальным плодородием, предкавказские выщелоченные черноземы отличаются неблагоприятными воздушно- физическими свойствами. Эти почвы характеризуются довольно высокой водопроницаемостью и низкой водоподъемностью, что обуславливается наличием некапиллярных скважин большого диаметра. В связи с повышенной предельной влагоемкостью, выщелоченный чернозем способен создавать значительные общие запасы влаги, запасы же продуктивной влаги в них относительно не высокие. Общий запас влаги в двухметровом слое в среднем составляет 693мм, из них продуктивной-258 мм или 37,3%, примерно 15,7% составляют легкоподвижную влагу, а остальные (21,6)- малоподвижная и недоступная растениям.

Грунтовые воды залегают на глубине 3-4 м и практически не влияют на водный режим корнеобитаемого слоя почвы.

В целом почвенные и климатические условия благоприятны для выращивания озимой пшеницы и других сельскохозяйственных культур.

2.2 Агрометеорологические условия в годы проведения опытов

2013- 2014 сельскохозяйственный год характеризовался преобладанием положительных аномалий в зимний и весенне-летний период.

Длительное сохранение сухой и жаркой погоды в июле-августе обусловило иссушение почвы, условия для подготовки почвы под посев озимых были сложными. Прошедшие в конце августа дожди улучшили условия для обработки почвы и создали к началу сева озимых удовлетворительные условия-10-18 мм. Сев озимых произвели 26 октября, после обильных дождей.

Осенняя вегетация озимых культур из-за недостатка влаги в сентябре проходила замедленно. Всходы появились 10 октября.

Вегетация озимых осенью 2013 года прекратилась 24 ноября. Переход среднесуточной температуры воздуха через 10 ⁰С произошел 15-18 октября. Переход через 5⁰С произошел 25 ноября. Устойчивого перехода температуры воздуха через 0⁰С не было. Необычно теплая погода декабря (max 16…21 ⁰С), хорошее увлажнение почвы способствовали улучшению состояния посевов.

Зима была теплой. Зимний покой растений был неустойчивым. В отдельные периоды озимые слабо вегетировали, преимущественно в дневные часы. В течение зимы условия для перезимовки озимых культур складывались вполне благоприятно.

За счет медленного нарастания тепла весной текущего года активная вегетация озимых культур началась только в конце марта. С начала весны условия для формирования урожая озимых культур складывались вполне благоприятно. Запасы влаги в метровом слое были хорошие.

Повышенный термический режим обусловил ускоренное развитие посевов, которое вплоть до колошения, на 1-2 недели опережало среднемноголетние сроки. В конце марта - начале апреля озимая пшеница пошла в трубку, начался рост соломины.

До середины мая на посевах шел интенсивный рост стебля, накопление вегетативной массы. Колошение началось 12-19 мая. Запасы влаги к началу колошения в метровом слое составляли 120-190 мм.

В конце мая, начале июня у озимой пшеницы начался налив зерна. За счет повышенного температурного режима развитие посевов проходило ускоренно, 10-17 июня отмечалась молочная спелость, а 3-5 июля - полная. В июле провели уборку, условия для проведения уборочных работ были благоприятными (9).

Погодные условия осени 2013 года по влагообеспеченности и температуре воздуха были благоприятны для получения нормальных и дружных всходов озимой пшеницы.

Температурные колебания осеннего периода мало отличались от среднемноголетнего уровня. Октябрь и ноябрь отличались прохладной погодой. Осень была довольно сухой. Сумма выпавших осадков в сентябре (20 мм), октябре (27 мм) и ноябре (7 мм) была существенно ниже среднемноголетнего уровня. Это привело к некоторому снижению запасов влаги в почве.

Декабрь характеризовался повышенным температурным режимом и значительным недобором осадков. Средняя температура воздуха 3,5 ⁰С что выше среднемноголетней на 3,1⁰ С, сумма осадков 23 мм, что ниже среднемноголетнего уровня на 42 мм. Озимая пшеница находилась в состоянии покоя. Но покой был неустойчивым. В отдельные периоды наблюдалась слабая вегетация.

В январе также наблюдался повышенный температурный режим и недобор осадков. В связи с протекающей вегетацией значительно снизилась закалка растений.

Температура воздуха в феврале (2,8 ⁰С) превышала среднемноголетний уровень на 3,7 ⁰С, сумма выпавших осадков (111 мм) превышала среднемноголетний уровень на 61 мм. В целом перезимовка озимой пшеницы прошла благополучно.

Весна 2014года сложилась благоприятно для роста и развития озимой пшеницы. Это связано с меньшим дефицитом влаги, так как в марте, апреле и мае выпало по 81, 61 и 144 мм осадков, что выше среднемноголетнего уровня. В марте (8,8⁰С) и апреле (13,0⁰С) среднемесячная температура воздуха превысила среднемноголетний уровень на 4,6 и 2,1⁰С соответственно. В мае (15,5⁰С) температура воздуха была ниже среднемноголетней на 1,3 ⁰С. Повышенное количество осадков в весенний период способствовало развитию грибковых заболеваний.

Температурный режим июня не отличался от среднемноголетнего уровня. В то же время было отмечено значительно меньшее количество осадков (6 мм) по сравнению со среднемноголетними данными (68 мм). Неустойчивая погода сдерживала созревание зерна.

Июль характеризовался жаркой сухой погодой. Уборку проводили с 5 по 6 июля. В этот период сложились благоприятные условия для обмолота зерна.

2.3 Схема, методика и агротехника опыта

Опыт закладывался в течении 2012-2014 г. Площадь посевной делянки- 60 м², учетной-50 м², повторность трехкратная по годам исследований. Делянки размещали систематическим методом в один ярус. Между делянками оставляли дорожки шириной 50 см, концевые защитки составляли 2м, кроме этого оставляли защитную полосу шириной 5м. В сортоиспытании участвовали 22 сорта, из них моих сортов было 5: Скифянка, который был взят за стандарт, Юна, Победа 50, Эхо, Дея.

В опыте определяли число всходов на 1 м² после полных всходов и перед уходом в зиму. Для этого выделялись по шесть закрепленных площадок по диагонали делянки. Площадка состояла из двух смежных рядков длиной 55,5 см. Общее число растений на всех шести пробных площадках одной делянки составляет густоту стояния на 1м² посева.

В процессе вегетации определяли дату колошения и подсчитывали число колосьев на 1м² перед уборкой с помощью металлического круга (площадь круга 0,25 м²).

В фазу полного колошения, когда прекращается рост листьев, определяли площадь флагового листа, выборка состояла из 75 растений каждого сорта (по 25 растений с каждой повторности). Площадь листьев вычисляли по их параметрам с использованием поправочного коэффициента, рассчитанного для озимой пшеницы (0,65).

Для характеристики способности посева поглощать солнечную энергию расчитывали показатель покрытия верхним листом поверхности почвы, то есть индекс листовой поверхности (ИЛП), который выражается отношением площади флагового листа растений к площади почвы, занятой этими растениями.

Для определения структуры урожая использовали модельный сноп, состоящий из 25 стеблей, которые отбирали перед уборкой. При этом учитывали длину стебля, верхнего междоузлия и колоса, число колосков и зерен в колосе, массу верхнего междоузлия и зерна с колоса.

Определяли оценку на устойчивость к основным болезням (бурая и желтая ржавчина, гельминтоспориоз). Оценку проводили по методике кафедры защиты растений. При этом определялись распространенность болезней и их интенсивность, то есть поражения.

Уборку проводили комбайном «Сампо 500» в фазе полной спелости, методом прямого комбайнирования, по каждому сорту раздельно обмолоченное зерно ссыпали в мешки, которые затем взвешивали, определяли уборочную влажность зерна и переводили урожайность на 1 га при 14% влажности.

Урожайные данные обработаны дисперсионным методом на ЭВМ. Экономическую эффективность определяли по общепринятым методикам.

Предшественником озимой пшеницы была кукуруза на силос.

Основная обработка почвы следовала вслед за уборкой предшественника, что позволило накопить больше влаги и элементов питания, более лучшему и полному разложению растительных остатков, уничтожению сорняков, вредителей, возбудителей болезней, чтобы почва хорошо успела осесть, и уплотнится к началу сева озимой пшеницы.

Основная обработка почвы заключалась в двухкратном дисковании тяжелыми дисковыми боронами БДТ-7,0 на глубину 10-12 см с последующей обработкой игольчатой бороной БИГ-3А и кольчато-шпоровыми катками. Эту работу выполняли без разрыва во времени. При такой обработке глыбистая фракция (5-10 см) не превышала 1-3%, а агрономически ценные агрегаты (1-10 см) составляли 58-68% от массы почвы.

Перед посевом провели предпосевную культивацию на глубину заделки семян, с целью создания посевного ложа и уничтожения сорняков.

Посев провели семенами первого класса с нормой высева 5 млн. всхожих зерен на 1 га, обычным рядовым способом с междурядьем 15 см.

Сев проводили в первой декаде октября, что позволило озимым к моменту ухода в зиму образовать 3-4 стебля, а продолжительность осенней вегетации составила 50-55 дней, сумма среднесуточных температур от посева до устойчивого перехода через 5⁰С составила 550-580 ⁰С. Глубина посева семян (5см) обеспечила дружное появление всходов, их нормальное развитие, укоренение и перезимовку. Посев проведен сеялкой СН-1,6 в агрегате с кольчато-шпоровым катком.

Все сорта изучались на естественном фоне без внесения основного удобрения и без защиты посевов от болезней. Рано весной была проведена одна подкормка аммиачной селитрой (1 ц/га).

2.4 Характеристика изучаемых сортов в опыте

В сортоиспытании изучались сорта, входящие в группу стабильно высококачественных: Скифянка (st), Юна, Победа 50, Эхо, Дея.

Включен в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации с 1992 года. Допущен к использованию в производстве по Северо-Кавказскому региону Российской Федерации.

Наряду с высокой продуктивностью сочетает хорошую адаптивность. Имеет узкие эректоидные листья, толерантен к загущению. Относится к полукарликовым, высота растений 70-85 см. Скороспелый, уровень зимостойкости выше среднего.

Колос веретеновидный, средней длины и плотности, разновидность лютесценс, после созревания сильно поникает. Не осыпается. Остевидные отростки короткие. Плечо колосовой чешуи прямое, средней ширины, зубец короткий, слегка изогнут. Форма зерновки удлиненная.

Сорт Скифянка относится к сильным пшеницам, для получения высококачественного зерна необходима высокая обеспеченность растений азотом. Потенциальная урожайность более 100 ц с 1 га. Хорошо удается практически по всем предшественникам, особенно на высоком агрофоне. Не рекомендуется размещать на участках с сильной засоренностью, особенно многолетними сорняками. Лучшие сроки сева - оптимальные для зоны. Возможны поздние сроки сева. Следует отметить, что благодаря скороспелости и интенсивной аттракции питательных веществ из соломы в зерно, сорт отличается хорошей выносливостью к болезням. Рекомендуется проводить защиту растений от комплекса листовых болезней. Рекомендуемая норма высева 5 млн. зерен с 1 га. При поздних сроках сева необходимо увеличить до 6 млн. всхожих семян на 1 га.

Для получения высокого урожая и качества зерна, обязательно внесение азотных туков перед возобновлением весенней вегетации в дозе до 70-80 кг. д. в. азота на 1 га, особенно по таким предшественникам как подсолнечник, кукуруза на зерно, колосовые. Вторую подкормку рекомендуется проводить в период выхода в трубку в дозе 30-50 кг. д. в. азота на 1гектар.

Юна. Сорт создан совместно с Северокубанской сельскохозяйственной опытной станцией. Включен в Государственный реестр селекционных достижений с 1994 года. Допущен к использованию в производстве по Северо-Кавказскому региону.

Короткостебельный сорт, высотой 85-95 см, устойчивый к полеганию. При перестое может осыпаться. Скороспелый, колосится на 1-2 дня раньше сорта Скифянка, а созревает на 3-4 дня позже его. Зимостойкость средняя. Колос цилиндрический, средней длины и плотности. Разновидность лютесценс. Остевидные отростки очень короткие. Плечо колосовой чешуи приподнятое, узкое, зубец короткий, прямой. Зерновка яйцевидной формы.

Мукомольно-хлебопекарные качества отличные. Сорт включен в список «сильных» пшениц. При недостатке азота в почве способен сформировать желтобокое зерно. Потенциальная урожайность Юны 120 ц зерна с 1гектара.

Рекомендуется возделывать на высоких агрофонах по любым предшественникам. Сроки сева оптимальные для зоны. Короткий период яровизации Юны (25-27 дней), позволяет использовать его для посева в январе-феврале, но не позднее 5 марта. Посев в эти сроки при благоприятных погодных условиях и соблюдении агротехники, позволяет получить урожай зерна 40 ц с 1 гектара. Сорт Юна дает высокий урожай зерна при посеве в январе - феврале, но сильнее других сортов снижает урожай при поздних осенних сроках (30-40 дней позже оптимального срока).

Норма высева при оптимальных сроках сева в осенний период 4,0-4,5 млн. всхожих семян на 1 гектар, при запаздывании с посевом на 1-2 недели норму необходимо увеличить до 5,0-5,5 млн. При посеве в феврале-начале марта норма высева 6,0-6,5 млн. всхожих семян на 1 гектар.

Сорт Юна хорошо отзывается на внесение минеральных удобрений. Для получения высокого урожая и качества зерна необходимо проведение ранневесенней подкормки перед возобновлением вегетации растений в дозе 35-70 кг д. в. азота, особенно по предшественникам подсолнечник, кукуруза на зерно, колосовые. Обязательно проведение подкормок на февральских посевах Юны-50-60 кг д. в. азота на 1гектар. Вторая прикорневая подкормка рекомендуется в фазу выхода растений в трубку в дозе 30-40 кг д. в. азота на 1 гектар.

Победа 50. Включен в Государственный реестр селекционных достижений с 1998 года. Допущен к использованию в производстве по Северо-Кавказскому региону.

Относится к полукарликовым сортам, высота растений 70-85 см, устойчивый к полеганию, не осыпается. Скороспелый, колосится и созревает одновременно или на 1-2 дня раньше Скифянки. Уровень зимостойкости выше среднего.

Колос цилиндрический, средней длины и плотности, не поникающий после созревания. Остевидные отростки короткие. Плечо колосковой чешуи прямое, средней ширины, зубец короткий, слегка изогнут. Форма зерновки удлиненная.

Близок к сорту Скифянка по фенотипу, биологическим свойствам и агротехническим требованиям. Отличается повышенной зимостойкостью и меньшей поражаемостью болезнями. Главное преимущество Победы 50 над Скифянкой- лучшее качество зерна при равном урожае (содержание белка выше на 1-2%, клейковины на 2-5%). Отличается высокой урожайностью по всем предшественникам, достоверно превышает Скифянку при возделывании по колосовому предшественнику (в среднем на 3-5 ц с 1 гектара). Лучшая отдача от сорта при посеве его в оптимальные сроки, на высоком и среднем агрофоне. Рекомендуемая норма высева 5-5,5 млн. всхожих зерен на 1 гектар.

Эхо. Включен в Государственный реестр селекционных достижений с 1997 года. Допущен к использованию в производстве по Северо-Кавказскому региону.

Среднерослый, высота растений 95-100см. Устойчив к полеганию. Не осыпается. Сорт степного экотипа, характеризуется высокой засухоустойчивостью, хорошо кустится и формирует к уборке до 700-800 и более колосьев на 2м. Верхние листья темно-зеленые, узкие, вертикальные, скручивающиеся, слабо опушены. Среднеспелый, зимо- морозостойкость средняя.

Колос пирамидальный, средней длины и плотности. Разновидность лютесценс. Остевидные отростки средней длины. Плечо колосковой чешуи прямое, средней ширины, зубец короткий, слегка изогнут. Зерновка удлиненной формы. Сорт стабильно формирует высококачественное зерно при возделывании по всем предшественникам. Отвечает требованиям ГОСТа на «сильную» пшеницу. Урожайность высокая, превышает стандарт до 2-5 и более ц с 1 га при эпифитотии бурой ржавчины, раннем прекращении осенней вегетации и в засушливых условиях.

Хорошо сохраняет листовой аппарат в зеленом состоянии при созревании. Рекомендуется для возделывания в северной, центральной и южно-предгорной зонах Краснодарского и Ставропольского краев, республик Северного Кавказа. Лучшие предшественники многолетние и однолетние травы, кукуруза на зерно и силос, подсолнечник, озимая пшеница. Сроки сева - рекомендованные для зоны. Норма высева 5,0-5,5 млн. всхожих зерен на 1 га.

Сорт отзывчив на внесение минеральных удобрений, фосфор и калий вносятся в расчете на планируемый урожай. Азотные удобрения в виде подкормок в дозе 90-120 кг д. в. азота на 1га. При длительном перестое не осыпается и сохраняет высокое качество зерна.

Дея. Включен в Государственный реестр с 2001 года. Сорт среднеранний, колосится одновременно с сортом Соратница, среднезимостойкий, среднерослый (100-105 см), устойчив к полеганию и осыпанию. В конкурсном сортоиспытании института за 1995-1998 г. по четырем предшественникам урожайность была на уровне стандартов Скифянка и Соратница и составила в среднем 4,9 т/га. Достоинство сорта заключается в сочетании высокой устойчивости к фузариозу колоса и более высокого качества зерна. Стабильно формирует высококачественное зерно с повышенным содержанием белка и клейковины и высокой смесительной способностью. Относится к сильным пшеницам. Пригоден для посева по всем предшественникам. Сроки сева - оптимальные для зоны. Норма высева 5млн зерен на 1 га. Хорошо отзывается на внесение минеральных удобрений. Не поражается пыльной головней. Слабо восприимчив к бурой и желтой ржавчинам и септориозу, в средней степени - к стеблевой ржавчине и мучнистой росе.

Рекомендуется для испытания в Краснодарском, Ставропольском краях, республиках Северного Кавказа.

Разновидность - лютесценс. Колос цилиндрический, средней плотности, на верхушке колоса остевидные отростки длиной 0,5-1,5 см. Зерно удлиненное, масса 1000 зерен 36-38г.



3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Характеристика сортов по продолжительности вегетационного периода и площади листьев

Длина вегетационного периода является важным биологическим адаптивным и хозяйственно ценным свойством в селекции пшеницы. С ним связано множество других свойств, определяющих «уход» от засухи, поражения болезнями, а отсюда с ним связаны урожай и качество зерна.

Наименее вариабельным является межфазный период «всходы-колошение», что отнесенно к сортовым признакам П. П. Лукьяненко, А. И. Носатовский и другие исследователи считают в наших условиях фазу колошения правильным критерием скороспелости, так как здесь наблюдается прямая связь между скороспелостью по фазе колошения и скороспелостью по фазе созревания.

В условиях Кубани положительное влияние скороспелости на урожай и качество зерна озимой пшеницы объясняется тем, что период налива зерна у таких сортов происходит в более благоприятных условиях температуры и влажности воздуха, и они чаще уходят от «захвата» и поражения болезнями, нежели позднеспелые сорта (5).

В селекционной практике о продолжительности вегетационного периода судят по дате колошения.

В результате наблюдений за датой наступления полного колошения за два года выделили сорт Юна. В 2013 г сорт выколосился на три дня, а в 2014г на два дня раньше стандарта сорта Скифянка.

Остальные сорта вели себя иначе. Постоянством отличался сорт Победа 50, который в течение двух лет выколашивался одновременно со Скифянкой (st). У сортов Эхо и Дея дата колошения отмечалась на пять дней позже Скифянки взятой за стандарт. В среднем за два года самым скороспелым сортом является Юна, а затем выколашивались Скифянка и Победа 50. Более позднеспелыми (на 5-6 дней) выделились Эхо и Дея.

Если бы благоприятные условия для роста и развития озимой пшеницы сохранялись в течении всего вегетационного периода, наивысший урожай будут давать позднеспелые сорта. Но благоприятные условия обычно не сохраняются в течение всего вегетационного периода.

Болезни и высокие температуры в конце весны или начале лета, низкий запас минеральных веществ частично являются причинами низкого уровня урожаев сортов, требующих длительного вегетационного периода.

Поэтому в условиях Краснодарского края П. П. Лукьяненко рекомендовал выводить сорта с оптимальной длиной вегетационного периода, в основном скороспелые и среднеранние, а также среднеспелые, так как позднеспелые не обеспечивают получение здесь высоких и стабильных урожаев.

Главная роль в создании органического вещества принадлежит фотосинтезу - первоначальному этапу формирования урожая. Важную функцию в накоплении органической массы играют листья. В них протекает процесс фотосинтеза, то есть усвоение из внешней среды углекислоты за счет энергии солнечного света и преобразования ее в химическую энергию органических веществ. В процессе фотосинтеза создаются различные углеводистые соединения, превращающееся затем в крахмал и сахар. При этом углерод и вода, содержащиеся в растении наряду с азотом и другими элементами, участвуют в образовании аминокислот и белков. Таким образом, сухая масса урожая зеленых растений состоит в основном из органических веществ, первично создаваемых растениями в процессе фотосинтеза ( ).

Интенсивность фотосинтеза зависит от площади листовой пластинки. Площадь же листовой пластинки зависит от генотипа сорта, уровня агротехники (правильно подобранные предшественники, удобрения, сроки и способы посева и другое), обеспеченности влагой и других условий.

Селекция пшеницы ведется, в основном, на увеличение площади двух верхних листьев и повышение фотосинтетического потенциала. При этом установлен преимущественный рост фотосинтетического потенциала верхних листьев, снабжающих наливающееся зерно.

В своих опытах мы определяли площадь флагового и подфлагового листа, а также индекс листовой поверхности у сортов озимой мягкой пшеницы и устанавливали их выравненность через коэффициент вариации (V%)

Условия 2013 года оказались благоприятными для формирования листовой пластинки. Площадь верхнего листа варьировала от 19,6 до 25,8 см² в 2000 году и от 19,4 до 25,8 см² в 2001 году. Площадь второго листа пшеницы в 2000 году мало отличался от первого. В 2001 году - она была значительно меньше.

В среднем за два года исследований к мелколистным сортам относятся Победа 50 и Эхо, а к крупнолистным Юна (49,5 см²) и Дея (46,7 см2).

Выравненность сортов по площади листьев в 2013 и 2014 г была выше средней. Хорошей выравненностью характеризовались сорта Победа 50 и Юна.

Индекс листовой поверхности зависит от площади флагового листа и густоты продуктивного стеблестоя. Этот показатель характеризует степень покрытия листьями площади посева.

В среднем за два года исследований у всех сортов индекс листовой поверхности был больше единицы, что говорит о благоприятных погодных условиях для роста и развития озимой пшеницы.

Как установлено работами ТСХА, запасы пластического материала и ассимиляционные возможности листьев и побегов у различных сортов пшеницы хорошо оцениваются в фазе полного формирования зерна, когда прирост вегетативной массы заканчивается.

Переброска ассимилянтов в зерно зависит от аттрактации колоса. Самой высокой аттрактацией из изучаемых сортов характеризуется сорт Победа 50. Для налива зерна используются свежие продукты фотосинтеза из листьев, стебля и колоса. Чтобы обеспечить наилучшие условия для фотосинтетической деятельности посева, селекционеры создают сорта с вертикальным расположением листьев, как, например, сорт Эхо. Компенсация продуктивности фотосинтеза у них осуществляется за счет влагалища листьев, соломины и колоса.

Таким образом, при создании высокоурожайных сортов пшеницы в основу их получения должен быть положен общий объем ассимилянтов, создаваемый листьями, стеблями, колосом и эффективность его реализации в зерне.

3.2 Характеристика высококачественных сортов озимой мягкой пшеницы по элементам структуры урожая

Урожайность- результат взаимодействия растительного организма с окружающей средой под воздействием человека. Главными компонентами, определяющими формирование урожая озимой пшеницы, являются число продуктивных стеблей на единицу площади, величина и продуктивность одного колоса.

Различают общую и продуктивную кустистость. Под общей кустистостью понимают среднее количество стеблей, которое приходится на одно растение, независимо от степени развития побегов.

Продуктивная кустистость-среднее количество нормально развитых стеблей, дающих зерно, на одно растение.

Приемы возделывания, генотипы сортов и погодные условия озимой пшеницы способствуют образованию от одного до двух и более продуктивных стеблей.

С агрономической точки зрения, оптимальная площадь питания, при которой достигается не наибольшая продуктивность отдельного растения, а максимальный урожай с гектара основной продукции, то есть густота стояния растений во многом зависит от норм высева. В то же время, густота стеблестоя в свою очередь зависит от норм высева и выживаемости. При редком стоянии растений больше образуется подгона. В результате формируется не выровненное зерно, растягивается срок его созревания. На сильно загущенных посевах зерно обычно образуется щуплым с низкими товарными и посевными качествами.

Продуктивная кустистость обычно восполняет густоту в полевых условиях и является полезным биологическим приспособлением растений к условиям среды. Она находится в обратной зависимости от количества сохранившихся к уборке растений. В уплотненных посевах в определенной степени подавляется общая и продуктивная кустистость. Общая тенденция заключается в том, что по мере улучшения плодородия почвы и водного режима густота стеблестоя должна расти. Продуктивная кустистость является буферным элементом для повышения урожайности. В благоприятные годы урожайность растет в значительной мере за счет побегов кущения. Установлено, что, если боковые побеги погибают вследствие, например, засухи, то их вещества утилизирующей главный побег. В наших исследованиях сорта различаются по количеству продуктивных стеблей, что видно из таблицы.

...