Урожайность, экологическая пластичность и стабильность некоторых сортов озимой мягкой пшеницы

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Современное сельскохозяйственное производство предъявляет к возделываемым культурам определенные требования, такие как стабильная и высокая урожайность, хорошее качество продукции, пригодность к возделыванию в данном регионе.

Ряд авторов, основываясь на международном опыте, утверждают, что последовательный рост в области урожайности сельскохозяйственных культур базируется на технологии возделывания и селекционных достижениях. Урожайность основных сельскохозяйственных культур в ряде стран за последние пять десятилетий была увеличена в два и даже в три раза. Существенно изменился и габитус растений, их адаптация к интенсивным сельскохозяйственным технологиям. Современной сортовой политикой предусматривается внедрение различных по продуктивным и адаптационным свойствам, резистентности к заболеваниям и зерновым качествам сортов. Использование таких сортов способствует улучшению экономического и экологического состояния агропромышленного комплекса, устойчивому росту валового сбора зерна.

Академик А.А. Жученко к числу основных задач селекции, сортоиспытания и семеноводства относит сочетание высокой потенциальной продуктивности и качества урожая в сочетании с устойчивостью к действию абиотических и биотических стрессов на уровне сорта, агроценоза, агроэкосистемы и агроландшафта.

Целью работы было дать оценку некоторым сортам озимой мягкой пшеницы по хозяйственно-ценным признакам, экологической пластичности и стабильности. Исследования выполнены в 2011-2014 годах на мелкоделяночном стационарном эксперименте опытной станции КубГАУ в учхозе «Кубань» по методике, принятой в Госкомиссии по сортоиспытанию (1985 г.). Размер опытной делянки составлял 15 м2, повторность трехкратная. Обработка почвы заключалась в дисковании на глубину 10-12 см и предпосевной культивации на глубину 5 см. Направление посева - поперек предпосевной культивации. Глубина заделки семян 4-6 см сеялкой «Клён-1,5». Фон плодородия почвы - средний. Весной проводили подкормку аммиачной селитрой из расчета - N30 на 1 га. В опыте применялись нормы высева 3, 5 и 7 млн. всхожих семян на 1 га. Протравливание семян перед посевом проводили фунгицидом Максим Экстрим. Сроки посева во все годы были оптимальные для данной зоны (первая декада октября). Площадь учетной делянки составляла 35-40 м2, повторность - трехкратная, расположение делянок - систематическое. Уход за посевами состоял в борьбе с сорняками с применением гербицида Пума супер (1 л/га). Защита растений от листовых болезней в данном эксперименте отсутствовала. Уборку урожая осуществляли комбайном "Сампо 200" методом сплошного учета, урожайность приводили к 14 % влажности. При математической обработке полученных данных использовали корреляционный, вариационный и дисперсионный методы.

Экологическую пластичность и стабильность оценивали по Е.А. Эберхарту и В.А. Расселу в методической версии В.З. Пакудина и Л.М. Лопатиной, где пластичность сортов оценивается по коэффициенту регрессии (bi), характеризующему среднюю реакцию сорта на изменение условий среды, а стабильность - по вариансе признака (Si2).

Параметры гомеостатичности урожайности сортов оценивали по В.В. Хангильдину. урожайность селекция озимый пшеница

Содержание Белка и клейковины определяли при помощи прибора Инфра-Люм в лаборатории НИР кафедры растениеводства КубГАУ.

Адаптивность сортов к факторам внешней среды оценивают, как правило, по пластичности и стабильности их урожайности, как главного показателя продуктивности.

Были рассчитаны экологическая пластичность, стабильность и гомеостатичность у изучаемых сортов озимой мягкой пшеницы (табл. 1).

Таблица 1 - Урожайность, экологическая пластичность, стабильность и гомеостатичность сортов озимой мягкой пшеницы, 2011-2014 гг.

Существуют методы, с помощью которых можно учесть реакцию сортов на меняющиеся условия среды. Согласно использованному нами методу, который основан на вычислении коэффициентов линейной регрессии и коэффициентов стабильности, сорта, коэффициент регрессии (bi) у которых значительно выше единицы, относятся к интенсивному типу. Они хорошо отзываются на улучшение условий выращивания. В неблагоприятные по погодным условия годы, а также на низком агрофоне у этих сортов резко снижается продуктивность. Если bi близок к единице, то сорт хорошо адаптирован к разнообразным условиям среды, т.е. он наиболее пластичен. Если bi значительно меньше единицы, то сорт пригоден лишь для возделывания на бедном агрофоне или при неблагоприятных климатических условиях. Нулевое или близкое к нулю значение коэффициента регрессии показывает, что сорт не реагирует на изменение среды.

В нашем случае наибольшую пластичность проявили сорта с разной нормой высева. Такими оказались Васса (7 млн. шт./га), Калым (7 млн. шт./га), Калым (5 млн. шт./га), Этнос (7 млн. шт./га), Васса (5 млн. шт./га), коэффициент регрессии у них был соответственно 1,76, 1,57, 1,54, 1,53 и 1,46. Существует различие по урожайности этих сортов. У сортов Калым (5 млн. шт./га) и Этнос (7 млн. шт./га) коэффициенты регрессии были близки по значению (1,54 и 1,53 соответственно), а разница урожайности составила 5,31 ц/га. В данном случае между значением коэффициента регрессии сортов и их урожайностью прямая связь: чем выше значение bi, тем выше у сорта урожайность. Это сорта интенсивного типа при указанных нормах высева.

У сортов Этнос (5 млн. шт./га) и Калым (3 млн. шт./га): значение bi у них равно 1,20, а урожайность отличается на 2,55 ц/га. Эти два сорта, а также Гром (7 млн. шт./га), Протон (7 млн. шт./га), Протон (3 млн. шт./га), Васса (3 млн. шт./га), Гром (5 млн. шт./га), Краснодарская 99 (7 млн. шт./га), Этнос (3 млн. шт./га), Протон (5 млн. шт./га), Краснодарская 99 (5 млн. шт./га) можно отнести к сортам с высокой экологической пластичность. Величина коэффициента регрессии у них составила 1,22, 1,15, 1,14, 1,13, 1,08, 0,95, 0,93, 0,93, 0,83, соответственно. Изменение показателей у сортов соответствует изменению условий среды - на высоком агрофоне они хорошие, на низком - снижаются незначительно.

Сорта Гром (3 млн. шт./га) и Краснодарская 99 (3 млн. шт./га) имеют коэффициент регрессии значительно ниже единицы 0,64 и 0,54 соответственно, относятся к нейтральному типу (с низкой экологической пластичностью). Они слабо отзываются на изменение факторов среды, в условиях интенсивного земледелия не могут достигать высоких результатов, но при плохих условиях у них меньше снижаются показатели в сравнении с сортами интенсивного типа.

Сорт Юка при всех нормах высева проявил себя единообразно, имея близкое к нулю значение коэффициента регрессии. Что показывает - сорт не реагирует на изменения среды.

Чем меньше квадратическое отклонение фактических показателей от теоретически ожидаемых, тем стабильнее сорт. В изучаемом наборе сортов наиболее стабильным был Этнос при нормах высева 3 и 7 млн. шт./га - коэффициент стабильности равен 0,07. Сорта Васса (3 млн. шт./га) и Краснодарская 99 (3 млн. шт./га) оказались наиболее нестабильными при квадратическом отклонении 130,56 и 102,61 соответственно. Что более наглядно видно на рисунке 2.

Более низкое варьирование урожайности в различных условиях внешней среды связано с явлением гомеостатичности. Гомеостатичность - это способность растительного организма поддерживать программу своего развития в некоторых рамках, позволяющих ему развиваться при изменяющихся условиях внешней среды. Таким образом, несмотря на неблагоприятные внешние условия, благодаря проявлению гомеостаза растение способно развиваться нормально.

Рисунок 1 - Показатели коэффициента стабильности сортов озимой мягкой пшеницы, 2011-2014 гг.

В данном опыте наибольшая гомеостатичность отмечена у сорта Юка при всех нормах высева от 361,11 до 534,74. Поэтому, из данного набора сортов имеет самую высокую способность развиваться и поддерживать себя в постоянном состоянии при различных условиях внешней среды. Однако, в рейтинге по урожайности занимает предпоследнее место, обогнав только сорт Краснодарская 99. Таким образом, высокая гомеостатичность и высокая урожайность не всегда совпадают.

На основании коэффициентов регрессий нами были рассчитаны теоретические значения урожайности (табл. 2) и построен график (рис. 2), на котором наглядно представлена связь между условиями выращивания (годы) и урожайностью сортов.

Из данных таблицы 2 и рисунка 2 следует, что в год с лучшим индексом условий выращивания (bi) наиболее прогнозируемые показатели урожайности обнаружены у сорта Васса, за ним следуют Калым, Протон и Гром. При худших условиях (отрицательный индекс) в наименьшей степени прогнозируемая урожайность снижается у сортов Протон и Этнос.

Таблица 2 - Теоретическая урожайность сортов озимой мягкой пшеницы, рассчитанная на основе коэффициента регрессии

Рисунок 2. Теоретические линии регрессии урожайности на изменение условий выращивания сортов озимой мягкой пшеницы, 2011-2014 гг.

Условия выращивания оказывают влияние не только на урожайность зерна озимой пшеницы, но и его качество. Сорта, характеризующихся комплексом ценных признаков, дают возможность производства высококачественного зерна. Наиболее значительными среди этих признаков считаются содержание протеина, количество и качество клейковины. Содержание протеина у изучаемых сортов представлено в таблице 3.

Из данных таблицы 3 следует, что этот показатель варьирует в зависимости как от сорта, нормы высева, так и от года исследований. Лучшим сортом по количеству протеина в среднем за годы исследований был Юка (3 млн. шт./га) со значением - 13,36 %. Самое низкое содержание протеина в среднем за годы исследований отмечено у сорта Гром (7 млн. шт./га) со значением - 12,11 %.

Таблица 3 - Содержание протеина в зерне озимой мягкой пшеницы в зависимости от года испытания, %

Обращает на себя внимание тот факт, что в условиях 2013 года изучаемые сорта не смогли реализовать свой генетический потенциал продуктивности: в этот год сформировались не только самые низкие показатели урожайности, но и содержания протеина в зерне. Хорошо известно, что определенную роль в этом процессе играют критерии продуктивности. Важным из них является содержание клейковины в зерне. Изменение ее содержания в зерне представлено в таблице 4.

Таблица 4 - Количество и качество клейковины в зерне изучаемых сортов озимой мягкой пшеницы, %

Анализ данных таблицы 4 убеждает в том, что содержание клейковины зависит от сорта и года испытания. Условия 2012 года способствовали большему накоплению клейковины (23,74 %), а условия 2013 года - её снижению (16,16 %). В условиях 2014 года содержание клейковины в среднем по данной группе сортов составило по 19,96 %.

Лучшим сортом по степени выраженности данного признака оказался Этнос (7 млн.шт./га) (21,7 %) с варьированием от 18,4 до 25,0 %. Высокоурожайный сорт Калым (5 млн.шт./га) в среднем клейковины содержал 19,7%. За годы исследований у всех сортов клейковина по качеству соответствовала первой группе.

С учетом вышеизложенного, можно сделать вывод, что обладающий наибольшей пластичностью Этнос (7 млн. шт./га) не был самым урожайным, но по количеству клейковины занимал первое место. Высокоурожайный сорт Калым (5 млн.шт./га) в среднем клейковины содержал 19,7%, что является средним результатом в данной группе сортов. Сорт Краснодарская 99 за годы исследований не отличался высокими показателями, особенно снизив урожайность в 2013 году. А сорта Этнос и Калым в целом за годы исследований показали себя с положительной стороны.

Указанные особенности необходимо учитывать при подборе сортов.

Размещено на Allbest.ru