Реакція нових сортів пшениці озимої на вплив екологічних чинників в умовах Південного Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Мета. Встановити рівень впливу чинників (норми, строки й способи сівби) на врожайність зерна та кондиційного насіннєвого матеріалу, а також індивідуальну реакцію сортів пшениці озимої за екологічної системи насінництва на ці чинники, що дало б змогу сформувати й отримати генетично зумовлений потенціал продуктивності сорту. Методи. Вимірювально-ваговий - для визначення врожайності насіння; статистичний, дисперсійний та регресійний - для виявлення достовірності отриманих результатів дослідів. Результати. Протягом періоду досліджень погодні умови значно різнилися як за температурним режимом, так і за кількістю опадів, однак основною вимогою до сортів була стабільність за врожайністю зерна та насіння по роках. У процесі досліджень за показником «урожайність зерна» та кількісними показниками структури врожаю пшениці озимої було отримано результати з 684 ділянок, які для повної достовірності було згруповано та проаналізовано за чинниками впливу, та розраховано НІР005.

Таким чином, за зміщення строків сівби від оптимального до пізнього ефективність використання води рослинами зменшувалася більшою мірою в роки з недостатнім рівнем опадів. Зміщення строків сівби в бік пізніх за оптимальної норми висіву та проведення сівби звичайним рядковим способом не призводить до зменшення врожаю. Найвищою була врожайність сортів пшениці озимої, які досліджували за сівби в період з 15 вересня та 5 жовтня звичайним способом за норми висіву 5,5 млн шт./га. Сорти 'Славна' й 'Чорнява' забезпечують найвищу продуктивність зерна за норми висіву 5,5 млн шт./га та проведення сівби звичайним рядковим способом, за незначного впливу такого чинника, як строк сівби. Досліджувані сорти негативно реагували врожайністю зерна в досліді в разі зменшення норми висіву до 2,5-3,0 млн шт./га. Сорт 'Астарта' забезпечив найвищу продуктивність за врожайністю кондиційного насіння щодо контролю (від 1,59 до 3,38 т/га). Найвищий рівень продуктивності - 7,02 т/га (+3,38 т/га, або +92,9%) був у варіанті досліду за сівби 5 жовтня звичайним способом нормою 5,5 млн шт./га. Зміщення строку сівби на 5 жовтня призводило до значного зменшення врожайності кондиційного насіння порівняно із сівбою 15 і 25 вересня. Врожайність насіння досліджуваних сортів за сівби 5 жовтня була вищою, ніж за сівби 25 вересня. Найвищий відсоток виходу кондиційного насіння в досліджуваних сортів спостерігався за норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га. За норми 5,5 млн шт./га по сортах між строками сівби 15 і 25 вересня різниця у врожайності зерна була незначною. Найвищий рівень урожайності насіння за роки досліджень забезпечив сорт пшениці озимої 'Астарта' - 9,36 т/га, найменший - сорт-стандарт 'Богдана' в найкращому варіанті - 5,55 т/га.

Останніми роками в галузі насінництва України відбуваються значні зміни, пов'язані зі вступом до Світової організації торгівлі, Міжнародної асоціації насіннєвого контролю, Організації економічної співпраці і розвитку та інших міжнародних структур. Так, перед виробниками насіння стоїть відповідальне завдання - доведення посівних кондицій вирощеного насіння до стандартів світового рівня. Для полегшення цього процесу українські вчені й фахівці провідних організацій проводять копітку роботу з удосконалення та гармонізації законодавчої та нормативної бази насінництва. Адже щорічно в Україні використовують для сівби та закладання страхових фондів 1,5-1,7 млн т озимих зернових культур. В Україні виробництво, обробку, збереження, транспортування, пакування й використання насіння та садивного матеріалу регламентує Закон України «Про насіння і садивний матеріал», який сьогодні є максимально адаптованим до аналогічних актів провідних країн світу, а селекційні досягнення та охорону авторських прав регламентовано в Законі України «Про охорону прав на сорти рослин». Деякі норми щодо відповідальності за порушення законодавчих актів, реєстрації та захисту авторських прав прописані в Кодексах України. Основними документами в системі насінництва є Державні стандарти, які за останні 20 років розробили провідні вчені наукових установ і організацій та освоїло виробництво. Завдяки цьому Україна однією з перших серед країн СНД стала повноправним членом міжнародних організацій UPOV, ISTA, OECD, одночасно налагодивши тісну співпрацю селекційних та насіннєвих формувань з міжнародними федераціями та Європейськими асоціаціями.

Нині досягнення селекції неможливе без добре налагодженого насінництва, основна роль якого полягає в прискореному розмноженні сортового насіння, поширенні у виробництві нових сортів, збереженні їхніх цінних ознак і властивостей та генетичної ідентичності.

Значення високоякісного сортового насіння важко переоцінити, особливо сьогодні, у нових економічних умовах господарювання. Якість насіння залежить від багатьох чинників. Крім генетичних, на насіння впливає цілий комплекс екологічних чинників: абіотичних, біотичних, антропогенних. Вивчення механізмів їхньої дії на насіння має важливе значення як для теорії, так і практики насінництва. Останніми десятиліттями в екології рослин і насіннєзнавстві з'явився новий напрям досліджень - екологія насіння, який вивчає реакцію насіння на умови зовнішнього середовища.

Вплив умов зовнішнього середовища на рослини і насіння, що формується на них, є однаковим, але реакція рослин і насіння на ці умови є різною, оскільки вони мають різний онтогенетичний вік: рослини перебувають у стадії старіння й відмирання, а насіння - у стадії ембріонального та постембріонального розвитку. Таким чином, галузь насінництва безпосередньо пов'язана з екологією насіння, яка зумовлює її ефективність та конкурентоспроможність, адже саме за таких умов можна якомога повніше реалізувати генетичний потенціал сорту [1-4].

Сьогодні важливим напрямом селекційної роботи в Україні є створення сортів озимої пшениці з високою екологічною пластичністю. Дослідження нових сортів у різних ґрунтово-кліматичних умовах свідчать, що вищою екологічною адаптивністю в різних підзонах, мікрозонах і географічних точках мають новозареєстровані сорти, які здатні формувати стабільно високу врожайність. Тому для повної реалізації генетичного потенціалу сорту необхідна сортова технологія вирощування, яка повністю забезпечує повною мірою всі основні вимоги рослини до умов вирощування та елементів живлення.

Використання різних способів сівби і визначає площу живлення, що впливає на врожайність пшениці озимої, фізичні та посівні показники якості насіння [3-6].

Продуктивність пшениці озимої є найвищою за оптимальної норми висіву, величина якої залежить від кліматичних умов, родючості ґрунтів, попередника, удобрення, біологічних особливостей сорту, строків і способів сівби, якості насіння та ін. Необґрунтоване збільшення норми висіву негативно впливає на реалізацію потенціалу продуктивності культури [6-11].

Норма висіву безпосередньо пов'язана зі строками сівби. У разі сівби в ранні строки рослини добре кущаться і формують нормальний стеблостій за менших норм висіву. За пізньої сівби для створення оптимальної кількості продуктивних стебел на одиниці площі норму висіву необхідно збільшувати на 10-15%.

Урожай меншою мірою залежить від кількості рослин, більше - від кількості продуктивних пагонів.

Мета досліджень -- встановити рівень впливу чинників (норм висіву, строків і способів сівби) на врожайність зерна та кондиційного насіннєвого матеріалу, а також індивідуальну реакцію сортів пшениці озимої за екологічної системи насінництва на ці чинники, що дало б змогу сформувати й отримати генетично зумовлений потенціал продуктивності сорту.

Дослідження провели протягом 2011-2014 рр. в АФ «Ольгопіль» (Вінницька обл.) на науково-технологічному полігоні сортів і технологій. Повторність досліду - триразова за схемою латинських квадратів з рендомізованим розміщенням ділянок та на виробничих посівах. Досліджувані сорти Богдана', `Славна', `Чорнява' і `Астарта' були створені в Інституті фізіології рослин і генетики НАН України.

У процесі досліджень застосовували вимірювально-ваговий метод - для визначення врожайності насіння; статистичний, дисперсійний та регресійний - для виявлення достовірності отриманих результатів дослідів.

Узагальнення матеріалів за використання загальноприйнятих методик та розрахунки результатів досліджень проводили методом дисперсійного аналізу за Доспеховым Б.А. [12] та програмою «STATISTICA».

Протягом періоду досліджень погодні умови значно різнилися як за температурним режимом, так і за кількістю опадів, однак основною вимогою до сортів була стабільність за врожайністю зерна та насіння за роками.

У процесі досліджень за показником «урожайність зерна» та кількісними показниками структури врожаю озимої пшениці було отримано результати з 684 ділянок, які для повної достовірності було згруповано та проаналізовано за чинниками впливу, та розраховано НІР0 05.

Під час сівби в різні строки та з різними нормами й способами сівби на досліджуваних сортах було отримано достовірні дані щодо їх пластичності до погод но-кліматичних умов вирощування. Сорт `Богдана' (контроль - 15 вересня, звичайний спосіб сівби за норми висіву 5,5 млн шт./га) за середньої врожайності 5,0 т/га за трирічний період (табл. 1), лише за сівби 5 жовтня (звичайний спосіб, норма висіву - 5,5 млн шт./га) на достовірному рівні (НІР005 - 0,51 т/га) перевищив показник врожайності стандарту.

Перевищення на достовірному рівні стандарту за широкорядного способу сівби у сорту `Богдана' не відбулося в жодному варіанті, тоді як у більшості варіантів урожайність зменшилася на 0,12-1,18 т/га. Таким чином, сорт негативно реагує на зменшення норми висіву та незначною мірою - на строк сівби, оскільки між строками сівби у кожному варіанті досліду різниця зазвичай не перевищувала 1,0-1,3 т/га.

Сорт `Славна' в усіх варіантах досліду на достовірному рівні перевищив контроль (крім варіанта за строку сівби 25 вересня з нормою висіву 2,5-3,0 млн шт./га за широкорядного способу сівби - 0,48 т/га). В розрізі показників по цьому сорту доцільно виокремити варіант 15 вересня за звичайного способу сівби та норми висіву 5,5 млн шт./га - 6,15 т/га, який за продуктивністю перевищив варіанти за строку сівби 25 вересня - 6,30 т/га (+0,15 т/га) та 5 жовтня - 6,42 т/га (+0,27 т/га). Так, сорт `Славна' забезпечує найвищу врожайність зерна за норми висіву 5,5 млн шт./га та проведення сівби звичайним рядковим способом.

Сорт `Чорнява' за період дослідження в середньому за більшістю варіантів досліджень перевищував контроль на достовірному рівні, й лише за норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га та звичайного способу сівби за всіма її строками поступався контролю. В розрізі показників по цьому сорту доцільно виокремити варіант 15 вересня (звичайний спосіб сівби, норма висіву - 5,5 млн шт./га) - 6,37 т/га, який перевищив лише строк сівби 5 жовтня - 6,42 т/га (+0,23 т/га). Таким чином, сорт `Чорнява' забезпечує найвищу продуктивність за норми висіву 5,5 млн шт./га та проведення сівби звичайним рядковим способом.

`Астарта' належить до сортів пшениці озимої нового покоління, що було продемонстровано в дослідженні - всі варіанти досліду на достовірному рівні перевищили контрольний варіант за врожайністю - понад 100%. Якщо порівняти з контрольним варіант досліду 15 вересня (звичайний спосіб сівби за норми висіву 5,5 млн шт./га), то різниця в урожайності зерна становить 3,47 т/га за однакової агротехнології вирощування. В розрізі варіантів дослідження по сорту було виокремлено варіанти за строком сівби з 15 вересня до 5 жовтня зі звичайним способом сівби за норми висіву 5,5 млн шт./га з урожайністю 8,47, 8,48 та 9,36 т/га відповідно. Трохи менші показники врожайності за цих строків сівби отримано за широкорядного способу сівби з нормою висіву 5,5 млн шт./га - 8,16, 8,17 та 8,14 т/га відповідно. Сорт `Астарта' забезпечує найвищу врожайність за норми 5,5 млн шт./га та проведення сівби як звичайним рядковим, так і широкорядним способами. Він характеризується за всіма строками сівби незначним зменшенням урожайності між нормами висіву 5,5 та 4,0 млн шт./га та проведення сівби як звичайним рядковим, так і широкорядним способами - у межах 0,2-1,5 т/га.

Найменшу врожайність рослин по досліду в усіх сортів одержано за норми висіву 2,5 3,0 млн шт./га.

Крім урожайності, в насінництві значної ваги набуває й урожай насіння, який, зі свого боку, залежить як від сортових особливостей, так і від умов вирощування (технології), оскільки вимоги до насіннєвого матеріалу чітко прописані в ДСТУ 2240-93.

Сорт пшениці озимої `Богдана' на контролі забезпечує урожай кондиційного насіння на рівні 3,64 т/га, тоді як на достовірному рівні (НІР0 05 = 0,49 т/га) цей показник перевищує лише варіант за сівби 5 жовтня звичайним способом за норми висіву 5,5 млн шт./га з показником 4,21 т/га, або на 0,57 т/га (15,7%) (табл. 1). Усі інші варіанти досліду з цим сортом були в межах статистичної похибки і лише варіант за сівби 25 вересня звичайним способом за норми висіву 4,0 мли шт./га поступався на 0,74 т/га (20,3%).

Таблиця 1. Вплив строків і способів сівби та норм висіву на врожайність зерна, врожай кондиційного насіння* і вихід кондиційного насіння нових сортів озимої пшениці в 2012-2014 рр.

Сорт пшениці озимої `Славна' за всіма варіантами дослідження за цим показником перевищував контроль. Однак найвищі показники врожаю кондиційного насіннєвого матеріалу були отримані для всіх строків сівби звичайним способом за норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га до контролю відповідно 4,99 (+1,65 т/га), 4,86 (+1,22) і 4,87 т/га (+1,23 т/га) та за сівби 15 вересня широкорядним способом за норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га - 5,22 т/га (+1,58 т/га). Таким чином, за цих норм висіву в сорту `Славна' формувалося найкрупніше й вирівняне зерно.

Сорт пшениці озимої `Чорнява' (аналогічно сорту `Славна') за всіма варіантами дослідження за показником урожаю кондиційного насіння перевищував контроль. Найвищі значення показника було отримано для всіх строків сівби за широкорядного способу та норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га до контролю відповідно 5,02 (+1,38 т/га), 4,75 (+1,11) і 5,32 т/га (+1,68 т/га) та за сівби 15 вересня на ширину міжрядь 15 см за норми висіву 4,0 млн шт./га і становили 4,88 т/га (+1,17 т/га) та за норми висіву 5,5 млн шт./га - 4,83 т/га (+1,19 т/га). Таким чином, за цих норм висіву формувалося найкрупніше і вирівняне зерно у сорту `Чорнява'.

Сорт `Астарта' забезпечив найвищу продуктивність за досліджуваним показником щодо контролю (в межах від 1,59 до 3,38 т/га).

Найвищий рівень продуктивності 7,02 т/га (+3,38 т/га, або + 92,9%) був у варіанті за сівби 5 жовтня звичайним способом за норми висіву 5,5 млн шт./га. Показник приросту щодо показника контрольного варіанта 1,59-1,96 т/га забезпечила сівба широкорядним і звичайним способами за норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га, тоді як норми 4,0-5,5 млн шт./га забезпечили приріст щодо стандарту в межах 2,21-3,38 т/га.

Зміщення строку сівби на 5 жовтня зумовило значне зниження врожайності порівняно із сівбою 15 і 25 вересня. Врожайність за найпізнішого строку сівби 10 жовтня була трохи вищою, ніж за сівби 25 вересня.

Співвідношення загального валу врожаю зерна з поля та частки в ньому крупного й вирівняного зерна відповідає вимогам до посівного (насіннєвого) матеріалу і становить вихід кондиційного насіння (насіннєвого матеріалу). За вирощування насінницьких посівів усі агротехнічні заходи спрямовують на створення таких умов для рослини, які здатні забезпечити найбільшу вирівняність зерна в колосі, рівномірність стеблостою на площі та, як наслідок, максимальний вихід кондиційного насіннєвого матеріалу з партії зерна.

Зі свого боку, відсоток виходу кондиційного насіння має тісний взаємозв'язок з рентабельністю.

Вихід кондиційного насіння на контролі становив 72,0%, тоді як у сорту `Богдана' достовірного перевищення цього показника не спостерігалося у варіантах досліду (НІР0 05 - 10,2%), хоч близькими до значення найменшої істотної різниці були результати у варіантах за сівби 5 жовтня звичайним способом за норм висіву 2,5-3,0 і 4,0 млн шт./га відповідно 81,7%, або +9,7%, і 82,0%, або +10,0%.

Сорт `Славна' характеризувався значним перевищенням на достовірному рівні показника контролю на варіантах досліду за сівби 15 вересня та норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га звичайним і широкорядним способами (84,7%, тобто +12,7%, і 88,3% відповідно +16,3%), за сівби 25 вересня та норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га звичайним способом (82,3%, тобто +10,3%) та 15 вересня за норми висіву 4,0 млн шт./га звичайним способом (83,7%, тобто +11,7%).

У сорту `Чорнява' динаміка показників щодо перевищення на достовірному рівні контролю по дослідженню виявилася стабільною та за строків сівби 15 вересня і 5 жовтня за норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га звичайним і широкорядним способами сівби становила 82,7 і 82,3% (приріст +10,7 і +10,3%) та 83,0 і 84,4% (приріст +11,0 і 12,0%).

Позитивна тенденція за цим показником збереглася і в сорту `Астарта', де за всіх строків та способів сівби було спостережено перевищення контролю на варіантах за норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га з приростом від +11,3 до +12,7%, тоді як перевищення по всіх інших варіантах цього сорту було в межах статистичної похибки.

Отже, найвищий відсоток виходу кондиційного насіння спостерігався у більшості сортів за норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га.

Таким чином, у разі зміщення строків сівби від оптимального в бік пізнього ефективність використання води рослинами зменшувалася в роки з недостатнім рівнем опадів більшою мірою. Зміщення строків сівби в бік пізніх за оптимальної норми висіву та проведення сівби звичайним рядковим способом не призводить до зменшення врожаю. Встановлено, що найвищою є врожайність пшениці озимої сортів, які досліджували за сівби в період з 15 вересня та 5 жовтня звичайним способом та норми висіву 5,5 млн шт./га.

Сорти `Славна' і `Чорнява' забезпечують найвищу продуктивність зерна за норми висіву 5,5 млн шт./га та проведення сівби звичайним рядковим способом за незначного впливу строку сівби.

Досліджувані сорти негативно реагували врожайністю зерна в досліді в разі зменшення норми висіву до 2,5-3,0 млн шт./га.

Сорт пшениці озимої `Богдана' за сівби 5 жовтня звичайним способом та нормою висіву 5,5 млн шт./га забезпечив найвищий рівень виходу кондиційного насіння - 4,21 т/га (+ 15,7% до контролю).

Сорт пшениці озимої `Славна' забезпечив найвищі показники рівня врожаю кондиційного насіннєвого матеріалу за всіх строків сівби звичайним способом за норми 2,5

3,0 млн шт./га та за сівби 15 вересня широкорядним способом та норми висіву насіння 2,5-3,0 млн шт./га.

Сорт `Астарта' забезпечив найвищу продуктивність за врожайністю кондиційного насіння щодо контролю (в межах від 1,59 до 3,38 т/га). Найвищий рівень продуктивності - 7,02 т/га (+3,38 т/га, або +92,9%) - був у варіанті досліду за сівби 5 жовтня звичайним способом та норми висіву 5,5 млн шт./га. озимий пшениця насінництво селекційний

Зміщення строку сівби на 5 жовтня призводило до значного падіння врожайності кондиційного насіння порівняно із сівбою 15 і 25 вересня. Врожайність насіння в досліджуваних сортів за строку сівби 5 жовтня була вищою, ніж за сівби 25 вересня.

Найвищий відсоток виходу кондиційного насіння в досліджуваних сортів спостерігався за норми висіву 2,5-3,0 млн шт./га.

За норми висіву 5,5 млн шт./га по сортах між строками сівби 15 і 25 вересня різниця у врожайності зерна була незначною.

Найвищий рівень урожайності насіння за роки досліджень забезпечив сорт пшениці озимої `Астарта' - 9,36 т/га, найменший - сорт-стандарт `Богдана' в найкращому варіанті - 5,55 т/га.

Використана література

1. Строна И.Г. Общее семеноведение полевых культур. Москва: Колос, 1966. 464 с.

2. Виблов Б.Р., Виблова А.В. Особливості сортової агротехніки озимої пшениці Спартанка та Альбатрос одеський у Присивашші. Степове землеробство : зб. наук. пр. Київ : Урожай, 1995. Вип. 29. С. 36-46.

3. Григорович Б.М., Рихлівський І.П. Розвиток рослин озимої пшениці залежно від норм висіву. Вісн. аграр. науки. 1992. № 10. С. 26-27.

4. Шабашов В.В., Токаренко В.Н., Барановский А.В., Поляков Л.И. Реакция современных сортов озимой пшеницы в условиях выращивания. Вісн. аграр. науки. 1996. № 6. С. 32-36.

5. Бичко О.С., Кущій Н.В. Строки сівби та норми висіву озимої пшениці в посушливих умовах півдня України. Степове землеробство : зб. наук. пр. Київ : Урожай, 1995. Вип. 29. С. 62-65.

6. Романенко М.І. Норми висіву та врожайність озимої пшениці в умовах Кіровоградської області. Степове землеробство : зб. наук. пр. Київ : Урожай, 1992. Вип. 26. С. 56-59.

7. Когут П.М. Озима пшениця: норми висіву й удобрення при інтенсивній технології вирощування. Вісн. аграр. науки. 1991. № 3. С. 12-15.

8. Сокоделов С.С. Влияние норм высева на урожай и качество зерна озимой пшеницы. Бюл. ВНИИК. Днепропетровск. 1983. № 61. С. 58-60.

9. Шевченко A.I., Русинов В.І., Твердохлїб A.M. Вплив строків сівби на урожай озимої пшениці. Наук.-техн. бюл. Миронівського ін-ту пшениці ім. В.М. Ремесла. Київ, 2001. Вип. 1. С. 130-136.

10. Ториков В.Е. Нормы и сроки посева зерновых культур. Зерновые культуры. 1993. № 1. С. 26-27.

11. Весна Б.О., Пеньковська О.В. Способи сівби і норми висіву озимої пшениці в системі прискореного розмноження доброякісного насіння в Східному Лісостепу України. Селекція і насінництво : міжвід. темат. наук. зб. Харків, 1991. Вип. 70. С. 71-75.

12. Доспехов Б.A. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. Москва : Агропромиздат, 1985. 351 с.

Размещено на Allbest.ru