Загрузить весь номер - Зерновое хозяйство России

УДК 633.11 «324»:631.526.32:631.524.84
Н.В. Парахин, академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук;
А.Ф. Мельник, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент,
ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»
(г.Орел, ул. Генерала Родина 69, Мelnik.anat202@yandex.ru)
УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В
ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФАКТОРОВ БИОЛОГИЗАЦИИ
В решении проблемы продовольственной безопасности РФ ведущая роль
принадлежит озимой пшенице. Несмотря на то, что урожайность озимой пшеницы
современных сортов возросла, доля продовольственной пшеницы в отечественном
экспорте зерна не превышает 20%. Поэтому повышение качества зерна в настоящее время
является ключевой проблемой сельского хозяйства, так как участие в мировом рынке
требует наличия конкурентоспособного товара.
Основными факторами, обеспечивающими высокую продуктивность и качество
зерна озимой пшеницы, являются адаптивные технологии, основанные на принципах
биологизации земледелия.
Проведена оценка факторов биологизации, в значительной степени влияющих на
урожайность и получение качественного зерна озимой пшеницы. Показано, что
современные сорта озимой пшеницы, обладая высоким биологическим потенциалом
продуктивности, существенно зависят от погодных условий вегетации.
Изучена
реакция новых современных генотипов и выделены адаптированные
сорта озимой пшеницы, обеспечивающие рост урожайности и стабильное качество зерна
при выращивании в условиях аридности лесостепной части ЦЧЗ РФ. Установлено, что
подбор адаптивных сортов к местным условиям обеспечивает стабильный урожай (более
5,0 т/га) с содержанием клейковины в зерне 24 - 28, белка 13,2-14,8%.
Установлено влияние целевого использования клеверо-тимофеечной травосмеси на
урожайность и качество зерна озимой пшеницы. Запашка отавы клеверо-тимофеечной
травосмеси после 1 укоса и дробное внесение минеральных удобрений обеспечивают
повышение урожайности и качества зерна озимой пшеницы до уровня 3 класса ГОСТа Р.
Ключевые слова: озимая пшеница, качество, клейковина, натура, урожайность,
клеверо-тимофеечная травосмесь, предшественник.
N.V. Parakhin, Academician of RAS, Doctor of Agricultural Sciences;
A.F. Melnik, Candidate of Agricultural Sciences, associate professor,
1
FSBEI HPE “Orlov State Agrarian University”
(Orel, General Rodin Str., 69; melnik.anat202@yandex.ru)
PRODUCTIVITY AND QUALITY OF WINTER WHEAT
DEPENDING ON A FACTOR OF BIOLOGIZATION
Winter wheat plays a leading part in food security of RF. Though winter wheat productivity
greatly increased, the share of food wheat in domestic import doesn’t exceed 20%. As there is a
great need of competitive goods on a world market, grain quality increase is a key purpose of
agriculture. The major factors promoting high productivity and quality of winter wheat are
adaptive technologies based on the principles of agricultural biologization. We carried out the
assessment of the factors of biologization, greatly influencing on productivity and harvesting
winter wheat grain of high quality. It was shown that present winter wheat varieties possessing a
high productive potential largely depend on weather conditions during vegetation. We studied
the response of new geno types and selected some adapted winter wheat varieties during growing
in arid forestry steppe parts of Central Chernozemie of RF. It was established that a choice of
varieties adapted to local conditions gives a stable yield (more than 5,0 t/ha) with a gluten
content 24-28% and a protein content 13,2-14,8%. We determined the effect of intended use of
clover and ‘Timofeevskaya’ grass mixture on productivity and quality of winter wheat. Plowing
of clover and ‘Timofeevskaya’ grass mixture and partial fertilizing increase productivity and
quality of winter wheat grain that meet the requirements of the 3-d class of GOST.
Keywords: winter wheat, quality, gluten, nature, productivity, clover and ‘Timofeechnaya’
grass mixture, predecessor.
Введение. В решении проблемы продовольственной безопасности РФ ведущая
роль принадлежит озимой пшенице, которая ежегодно обеспечивает более трети валового
сбора продовольственного зерна.
Несмотря на высокий потенциал современных сортов, позволяющих почти во
всех регионах РФ получать зерно высокого качества, производство пшеницы 1 и 2 классов
составляет менее 1% от общего объема, 65-70% соответствует 4-5-му классам. По оценке
Алабушева [1], в отечественном экспорте зерна доля продовольственной пшеницы не
превышает 20%.
Поэтому ключевой
проблемой
сельского хозяйства остается
увеличение
производства высококачественного зерна, так как участие в мировом рынке
требует
наличия конкурентоспособного товара.
Основными факторами, обеспечивающими высокую продуктивность и качество
зерна озимой пшеницы, являются адаптивные технологии, основанные на принципах
2
биологизации земледелия [2,3,4].
Проблема повышения качества зерна является важной в настоящее время, несмотря
на то, что урожайность озимой пшеницы возросла. Например, в 2014 г. в Орловской
области собран рекордный урожай зерна – 3,0 млн т, в том числе - 1,8 млн. т зерна
пшеницы. Урожайность ее составила 4,47 т/га, что в значительной степени связано с
внедрением в производство новых высокопродуктивных сортов и инновационных
технологий. Однако качество зерна остается низким, так как зависит от большого
количества факторов. Поэтому проблема, связанная с повышением качества зерна озимой
пшеницы, до конца не решена и является актуальной.
Цель исследований – изучение влияния факторов биологизации на урожайность
и качество зерна озимой пшеницы в лесостепной части ЦЧЗ РФ.
Задачи – установить зависимость урожайности и качества зерна озимой пшеницы
от генотипических особенностей сорта, целевого использования клеверо-тимофеечной
травосмеси. Вариантами целевого использования клеверо-тимофеечной травосмеси 2-го
г.п: после 1 укоса (срок уборки- 2 декада июня); на зеленое удобрение (2 декада июня);
отава после первого укоса (2 декада июля); после 2-х укосов (2 декада августа).
Материалы и методы. Исследования проводили в 1998-2005 г.г. в полевом
стационарном зернопропашном севообороте на слабокислой темно-серой лесной
среднесуглинистой почве в учхозе «Лавровский» Орел ГАУ. Содержание гумуса (по
Тюрину) в пахотном слое составляло 4,48%, подвижного фосфора и калия - Р2О5 - 14,6 и
К2О - 14,8 мг/100 г почвы, рН– 5,8. Учетная площадь делянки- 28 м2. Объектом
исследований были сорта озимой пшеницы Памяти Федина, Московская 39, Галина.
Учеты и наблюдения проводили в соответствии с установленной методикой [5].
В 2012-2013 гг. на Шатиловской СХОС объектом изучения являлись
67
сортообразцов озимой пшеницы из одиннадцати ведущих селекционных центров России.
Их
агроэкологическое
испытание
осуществляли
на
черноземе
оподзоленном,
тяжелосуглинистом с содержанием гумуса 6,6%, рН – 5,0, доступного фосфора (Р2О5) –
8,1, обменного калия (К2О) – 10 мг/100 г почвы. Площадь опытной делянки - 50 м2,
повторность – 4-х кратная, размещение – рендомезированное.
Экспериментальные данные обработаны на персональном компьютере с
программным обеспечением Microsoft Office 2007, Exel 2007 с учетом методических
рекомендаций Б.А. Доспехова [6]. Содержание клейковины и белка в зерне определяли с
помощью инфракрасного анализатора зерна марки «Infratek 2041» швейцарской фирмы
FOSS.
Результаты. В решении поставленной задачи особое место отводится сорту,
3
ставшему в настоящее время определяющим биологическим фактором в повышении
урожайности и улучшении качества зерна. По оценке отечественных и зарубежных
исследователей, доля сорта в росте урожайности озимой пшеницы составляет 31-58%.
В наших исследованиях установлено, что погодные условия вегетации оказали
существенное влияние на урожайность озимой пшеницы (рис.1). Так, в 2013 г.
большинство изученных сортов озимой пшеницы сформировали урожайность зерна на 114% меньше в сравнении с 2012 годом, за исключением сортов Донского ЗНИИСХ
(например, сорт Губернатор Дона: в 2012 г.– 6,4; в 2013 г.– 6,8 т/га).
Рис.1. Урожайность сортов озимой пшеницы в годы исследований в среднем по
селекционным центрам России (т/га)
Интервал варьирования урожайности сортов озимой пшеницы в 2012 году
находился в диапазоне от 4,4 до 6,7 т/га, а в 2013 – от 1,5 до 7,5 т/га. В 2012 году
наиболее урожайными были сорта Московского НИИСХ «Немчиновка» (Московская 40 –
6,6, Памяти Федина – 6,7 т/га) и Льговской ОСС (Льговская 8 – 6,6 т/га), тогда как в 2013
году более урожайными были сорта из ГНУ Краснодарского НИИСХ (Гром – 6,8, Табор –
7,4 т/га).
Это подтверждает вывод о том, что в производственных условиях целесообразно
выращивать не один, а 2-3 сорта озимой пшеницы, так как при возделывании нескольких
сортов есть возможность получить в среднем
относительно высокую и стабильную
урожайность по годам, что служит основой устойчивого развития растениеводства [7,8,9].
В 2013 году в сравнении с 2012 г. установлено снижение содержания белка и
клейковины в зерне у всех изученных сортов озимой пшеницы на 1,2–2,7 и 2,1–5,5%,
4
соответственно (рис. 2).
Рис. 2. Содержание белка и массовой доли клейковины в зерне сортов озимой
пшеницы селекционных центров России,% (среднее за 2012-2013 гг).
Однако не все сорта в этих экстремальных условиях снизили качество зерна. Так,
сорта из ГНУ ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко отличались высоким накоплением клейковины
(в среднем за 2 года исследований – 24,6%). При этом установлена слабая положительная
корреляция между урожайностью и содержанием клейковины в зерне (r=0,28), что
указывает на возможность одновременного повышения урожайности и качества зерна у
генотипов этой эколого–географической группы. К примеру, такими свойствами обладают
Дончанка и Аксинья, у которых содержание клейковины в зерне в среднем за два года
находилось на уровне 28,7 и 25,5%, с урожайностью 4,80 и 5,51т/га, соответственно.
Среди агротехнических приемов, оказывающих влияние на продукционный
процесс озимой пшеницы, особое значение имеют предшественники, доля влияния
которых в урожае может составлять 15-35% [10,11].
В районах с недостаточным и неустойчивым увлажнением, в том числе в
Орловской области, самым надежным предшественником озимой пшеницы в настоящее
время считается чистый черный пар, по которому размещается около 50% посевов этой
культуры [12].
Однако с чистым паром связаны эрозионный процесс и минерализация гумуса до
2,5 т/га в год, что особенно характерно для территории Среднерусской возвышенности,
где находится
Орловская область. Формирование одного урожая в два года ведет к
нерациональному использованию почвы, требует значительно больше энергоемкости на
5
единицу площади и т.д. Поэтому ряд авторов считают чистые пары временным фактором
подъема полеводства, который должен уступить место постоянно действующей системе
занятых паров [13,14,15].
При этом особая роль принадлежит бобовым культурам, особенно многолетним
травам, которые служат дополнительным источником органического вещества и дешевого
биологического азота, защищают почву от водной и ветровой эрозии [16].
В лесостепной части ЦЧЗ в качестве предшественника озимой пшеницы
традиционно используют клеверо-тимофеечную травосмесь после 1 укоса. Однако ее
также можно использовать после двух укосов и как сидеральную культуру. Это
становится возможным в связи с тем, что современные сорта обладают биологическими
особенностями, которые обеспечивают в условиях аридности климата хорошую
перезимовку при посеве в более поздние сроки.
Результаты наших исследований показали, что рост урожайности озимой пшеницы
происходит по линейной зависимости от норм минеральных удобрений и весенних
подкормок (доля влияния фактора «минеральные удобрения» составляет 69-78%). Так,
фоновое внесение (NРК)17 и весенняя подкормка аммиачной селитрой в дозе N34
обеспечили прибавку урожайности
сортов Московская 39 и
Галина 7,0-7,4 ц/га
соответственно, в сравнении с контролем на всех вариантах целевого использования
клеверотимофеечной травосмеси.
Весенняя подкормка в двойной дозе (N68) и некорневая подкормка мочевиной (N46)
обеспечили увеличение урожайности озимой пшеницы сортов Московская 39 и Галина на
4,9 и 6,4 ц/га соответственно, в сравнении с подкормкой в дозе N34. Установлено, что сорт
Галина более отзывчив на внесение минеральных удобрений и подкормок, чем сорт
Московская 39 (рис. 3).
6
Рис. 3. Урожайность сортов озимой пшеницы в зависимости от целевого
использования предшественника и норм удобрений, т/га (среднее за 2003-2005 гг.)
Нами установлено, что запашка отавы клеверотимофеечной травосмеси после 1
укоса и весенняя и некорневая подкормка (N34+N46) озимой пшеницы на том же фоне
питания обеспечили прибавку 5,3 ц/га, тогда как при использовании травосмеси после 2-х
укосов прирост урожайности озимой пшеницы был на 32% меньше. Это связано с тем, что
в варианте после двух укосов установлено снижение полевой всхожести, сохранности
озимой пшеницы, массы 1000 семян (рис.4).
Рис. 4.
Влияние целевого использования клеверотимофеечной травосмеси и
подкормок на урожайность озимой пшеницы сорта Московская 39 (среднее за 2003-2005
гг)
Установлена зависимость урожайности (у) зерна от норм минерального питания (х)
7
и целевого использования предшественника. Рост урожайности озимой пшеницы после
двух укосов клеверо-тимофеечной травосмеси выражается уравнением прямой линейной
зависимости y = 6,23x + 10,3 с величиной аппроксимации тренда R² = 0,96, а после
запашки ее отавы
уравнение имеет вид y = 6,59x + 13 с величиной аппроксимации
R²=0,99.
Целевое использование клеверотимофеечной травосмеси и нормы минерального
питания оказали значительное влияние на качество зерна озимой пшеницы. Так, натура,
являющаяся важной технологической характеристикой зерна, в условиях опыта
варьировала от 714,7 - 715,3 г/л, а на контроле от 738 до 744,3 г/л, в зависимости от
целевого использования предшественника и норм удобрений. Фоновое внесение
удобрений (NPK)17
и
азотная подкормка (N34) по предшественнику «клеверо-
тимофеечная травосмесь после двух укосов» обеспечили повышение натуры на 9 г/л,
массовой доли клейковины в зерне озимой пшеницы на 3,5%, тогда как в варианте с
запашкой отавы после 1 укоса на 12,4 г/л и 5,4% соответственно.
Некорневая подкормка мочевиной (N46) на тех же фонах питания обеспечила
повышение натуры зерна на 7-9,3 г/л, содержание клейковины на 1,8-2,8%.
В варианте с весенней подкормкой в дозе N68 и некорневой подкормкой мочевиной
(N46) отмечено максимальное увеличение натуры на 23,3- 29 г/л и клейковины в зерне –
на 9,0-9,9% в сравнении с контролем (см. таблицу).
Влияние азотных подкормок и целевого использования предшественника на
натуру и массовую долю клейковины в зерне озимой пшеницы (среднее 2003-2005 гг.)
Клеверотимофеечная
травосмесь
Контроль
Нормы минеральных удобрений
(NPK)17+
(NPK)17+
(NPK)17+N68+ N46
N34
N34+ N46
17,2
22,6
24,4
27,1
715,3
727,7
737,0
744,3
17
20,5
23,2
26
После двух укосов
714,7
723,7
730,7
738,0
Примечание: числитель – содержание клейковины, %; знаменатель – натура, г/л
Отава после 1 укоса
Запашка биомассы после 1 укоса клеверо-тимофеечной травосмеси на тех же фонах
питания привело к увеличению натуры на 4-6,3 г/л и содержания клейковины на 1,2-2,1%
в зерне озимой пшеницы, в сравнении с вариантом после двух укосов.
Это объясняется тем, что минерализация биомассы клеверо-тимофеечной
травосмеси в почве обеспечивала лучшее питание азотом озимой пшеницы в сравнении с
вариантом после двух укосов, что согласуется с результатами исследований других
8
авторов [17,18].
Таким образом, наши исследования показали, что современные сорта озимой
пшеницы обладают высоким биологическим потенциалом продуктивности.
Подбор
адаптивных к местным условиям сортов позволяет получить стабильный урожай (более
5,0 т/га) с содержанием клейковины в зерне 24-28, белка 13,2-14,8%.
Повышение качества зерна озимой пшеницы до уровня 3 класса ГОСТа Р в
условиях лесостепной части ЦЧЗ обеспечивает вариант с использованием отавы клеверотимофеечной травосмеси после 1 укоса и дробное внесение минеральных удобрений:
фоновое (NРК)17, весенняя азотная подкормка (N68) и некорневая подкормка мочевиной
(N46 ).
Литература
1. Алабушев, А.В. Функционирование рынка зерна России в современных условиях/А.В.
Алабушев, С.А. Раева // Зерновое хозяйство России. – №1(31). – 2014. С.5-9.
2. Жученко, А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы). Теория и
практика. М.: Издательство Агрорус, 2009. – Т.2–1104с.
3. Лыков, А.М. От плодородия почвы к плодородию биогеоценозов / А.М. Лыков //
Экологические основы повышения устойчивости и продуктивности агроландшафтных
систем. – Орел: Изд-во. Орел ГАУ,– 2001.– С. 23-32.
4. Кирюшин, В.И. Адаптивная интенсификация земледелия и технологическая политика /
В.И. Кирюшин // Экологические основы повышения устойчивости и продуктивности
агроландшафтных систем. – Орел: Изд-во. Орел ГАУ,– 2001.– С.16-23.
5. Федин, М.А. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных
культур. – М., 1985.– 285 с.
6. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта/Б.А. Доспехов (5-е изд., перераб. и доп.) – М.:
Агропромиздат, 1985. – 351с.
7. Романенко, А.А. Совершенствование экономического механизма хозяйствования в
зерновом производстве / А.А. Романенко, А.С. Яковлев. – Краснодар: ПросвещениеЮг, 2003.– 187 с.
8. Парахин, Н.В. Значение современных сортов в повышении устойчивости и
эффективности сельскохозяйственного производства / Н.В. Парахин, А.В. Амелин //
Материалы Всероссийской научно – практической конференции 12-15 июля, 2004. –
Орел: Изд-во. Орел ГАУ, – 2005.– С. 94-104.
9. Амелин, А.В. Значение сорта в повышении эффективности производства зерна озимой
пшеницы в природно-экологических условиях Орловской области / А.В. Амелин, А.Ф.
Мельник, В.И. Мазалов, А.Н. Николаев // Зернобобовые и крупяные культуры.– Орел.–
9
2013.– №3 (7) .– С. 57-65.
10. Войсковой, А.И. Агробиологические основы повышения урожайности озимой пшеницы
в Ставропольском крае / А.И. Войсковой: Автореферат диссертации доктора с.-х.
наук.– Нальчик. – 2003. – 50 с.
11. Дубовик, Д.В. Агроэкологическое обоснование приемов повышения урожая и качества
зерна озимой пшеницы на склоновых землях Центрального Черноземья / Д.В. Дубовик:
Автореферат диссертации доктора с.-х. наук. – Курск, –-2007. –29 с.
12. Уваров, Г.И. Роль сорта и предшественника в повышении урожая и качества зерна
озимой пшеницы/ Г.И. Уваров, В.В. Смирнова, С.И. Смуров // Зерновое хозяйство. –
2006. – №6.– с.15-16.
13. Косолапов, В.М. Приоритет сельского хозяйства-сбалансированное, устойчивое
производство и рациональное природопользование / В.М. Косолапов, И.А. Трофимов,
Л.С. Трофимова, Е.П. Яковлева // Образование, наука и производство. – 2014. – № 2-3,–
С.33-38.
14. Нечаев, Л.А. Определение оптимального варианта использования сидератов под
озимую пшеницу на основе морфометрического анализа параметров флагового листа
/Л.А. Нечаев, Л.В. Голышкин // Зернобобовые и крупяные культуры. – 2013. – №3(7). –
С. 65-74.
15. Авдеенко, А.П. Биоэнергетическая эффективность чистого, занятых и сидерального
паров в условиях Ростовской области / А.П. Авдеенко, Н.А. Зеленский // Образование,
наука, медицина: эколого-экономический аспект: сборник материалов Всероссийской
научно-практической конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2005. – С. 91-92.
16. Парахин, Н.В. Экологическая устойчивость и эффективность растениеводства / Н.В.
Парахин.– М.: КолосС, –2002. – 192 с.
17. Бурдюгов, М. Ю. Ресурсосберегающие элементы технологии возделывания яровых
вико-злаковых смесей на черноземах выщелоченных северной части ЦЧР / М. Ю.
Бурдюгов: Автореферат диссертации канд. с.-х. наук. – Москва. – 2010. – 21 с.
18. Берестецкий, О. А. Биологические основы плодородия почв / О. А. Берестецкий. – М.:
Колос, 1984.
Literature
1. Alabushev, A.V. Grain market functioning in today’s Russia / A.V. Alabushev, S.A. Raeva //
Grain Economy of Russia. – №1 (31). – 2014.– P.5-9.
2. Zhuchenko, A.A. Adaptive plant-growing (ecologic-genetic principles). Theory and Practice. –
M.: Publ. ‘Agroruss’, 2009. – V.2. – 1104 p.
10
3. Lykov, A.M. From soil fertility to biogeocenosis fertility / A.M. Lykov // Ecological principles
of stability and productivity increase of landscapes. – Orel: Рubl. Orel SAU, – 2001. – P. 23-32.
4. Kiryushin, V.I. Adaptive intensification of agriculture and technological policy / V.I.
Kiryushin // Ecological principles of stability and productivity increase of landscapes. – Orel:
Рubl. Orel SAU, – 2001. – P.16-23.
5. Fedin, M.A. Methodology of state variety testing of crops. – М., 1985. – 285 p.
6. Dospekhov B.A. Methodology of field experiment / B.A. Dospekhov (5-th ed., rev., enl.) – M.:
Agropromizdat, 1985. – 351 p.
7. Romanenko, A.A. Improvement of economical mechanism in grain production / A.A.
Romanenko, A.S. Yakovlev. – Krasnodar: Prosveshchenie –Yug, 2003. – 187 p.
8. Parakhin, N.V. Significance of present varieties in stability and efficiency increase in
agriculture / N.V. Parakhin, A.V. Amelin // Materials of All-Russian science-practical
conference of 12-15 July, 2004. – Orel: Publ. Orel SAU, – 2005. – P. 94-104.
9. Amelin, A.V. Significance of the variety in increase of winter wheat productive efficiency
under Orlov region climatic conditions / A.V. Amelin, A.F. Melnik, V.I. Mazalov, A.N.
Nikolaev // Grain and groat crops. – Orel. – №3 (7) . – 2013.– P. 57-65.
10. Voyskovoy, A.I. Agrobiological principles of increase of winter wheat productivity in
Stavropol Krai / A.I. Voyskovoy: Synopsis on scientific degree of doctor of Agricultural
sciences competition. – Nalchik, 2003. – 50 p.
11. Dubovik, D.V. Agroecological substantiation of the methods of productivity and grain quality
increase of winter wheat on the slopes of Central Chernozemie / D.V. Dubovuk: Synopsis on
scientific degree of doctor of Agricultural sciences competition. – Kursk, 2007. – 29 p.
12. Uvarov, G.I. Role of a variety and a predecessor in increase of productivity and grain quality
of winter wheat / G.I. Uvarov, V.V. Smirnova, S.I. Smurov // Grain Economy. – №6. – 2006. –
P. 15-16.
13. Kosolapov, V.M. Priority of agriculture is a balanced, stable production and rational use of
nature / V.M. Kosolapov, I.A. Trofimov, L.S. Trofimova, E.P. Yakovleva // Education, science
and production. – № 2-3. – 2014. – P.33-38.
14. Nechaev, L.A. Determination of optimal use of green manure for winter wheat based on the
morpho metrical analysis of flag leaf parameters / L.A. Nechaev, L.V. Golyshkin // Grain crops
and groats. – 2013. – №3(7). – P. 65-74.
15. Avdeenko, A.P. Bioenergetic efficiency of complete fallow, seed fallow and green fallow in
Rostov region / A.P. Avdeenko, N.A. Zelensky // Education, science and medicine: ecologicaleconomical aspect: collection of materials of All-Russian science-practical conference. – Penza:
Publ. of PSAA, 2005. – P.91-92.
11
16. Parakhin, N.V. Ecological stability and efficiency of plant-growing / N.V. Parakhin. – M.:
Kolos, – 2002. – 192 p.
17. Burdyugov, M.Yu. Resource saving elements of cultivating technology of spring grain
mixtures on chernozem (black soil) leached soils of the northern part of CChP / M.Yu.
Burdyugov: Synopsis on scientific degree of candidate of Agricultural sciences competition. –
Moscow, 2010. – 21 p.
18. Berestetsky, O.A. Biological principles of soil fertility / O.A. Berestetsky. – M.: Kolos, 1984.
УДК 633. 16: 58.032.03
Е.Г. Филиппов, кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент, заведующий отделом ячменя;
Э.С. Дорошенко, аспирант; младший научный сотрудник
лаборатории ярового ячменя,
ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт
зерновых культур им. И.Г.Калиненко
(347740, Ростовская обл., г. Зерноград, Научный городок 3;
vniizk30@mail )
ГОЛОЗЕРНЫЙ ЯЧМЕНЬ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ И
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
(обзор литературы)
Основным очагом разнообразия голозерных ячменей являются Юго-Восточная
Азия, горный Центральный и Западный Китай с прилегающими к нему низменными
районами. Здесь сосредоточено почти все разнообразие голозерных многорядных
ячменей. Полученные с помощью радиоизотопного метода данные указывают, что
голозерный ячмень появился в период 7900 лет до нашей эры. Таким образом, голозерный
ячмень появился значительно позднее пленчатого ячменя, который произрастал в
докерамический неолит (9700–9300 лет до новой эры). Зерно ячменя идет на
приготовление различных круп. Ячменная крупа представляет собой очищенное от
цветочных пленок зерно, подвергнутое затем различного рода обработке, в зависимости
от сорта крупы. Выход крупы зависит от структуры крахмала и процента пленок. Зерно
голозерного ячменя свободно от цветочных пленок и в большинстве случаев
стекловидное. Поэтому выход крупы из голозерного ячменя больше, чем из пленчатого.
Из ячменного зерна приготовляют
ячневую и перловую крупы. Кроме пищевого
использования голозерный ячмень является ценным кормом, особенно для животных с
однокамерным желудком. Исследования по созданию сортов голозерного ячменя в
настоящее время проводятся в Канаде, Японии, США, Швеции. При сравнении
12
химического состава зерен ячменя пленчатого и голозерного по основным пищевым
составляющим нельзя не заметить тенденцию к преимуществу голозерного ячменя почти
по всем составляющим, за исключением клетчатки. В иностранной литературе
приоритетными для изучения являются проблемы доместикации голозерных ячменей, их
разнообразия, устойчивости к болезням и вредителям. Отечественная литература
посвящена в основном вопросам практической селекции, изучению химического состава
зеленой массы и зерна голозерного ячменя.
Ключевые слова: голозерный, ячмень, урожайность, белок, зерно, крупа, сорт,
признак.
E.G. Filippov, Candidate of Agricultural Sciences, associate professor, head of the
department of barley;
E.S. Doroshenko, post-graduate student, junior researcher of the laboratory of spring
barley
FSBSI All-Russian Research Institute of Grain Crops after I.G. Kalinenko
(347740, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; vniizk30@mail )
HULL-LESS BARLEY: THE STATE OF STUDY AND PROSPECTS OF
USE
The main places of growing of hull-less barley varieties are considered to be the South-East
Asia, mountainous Central and West China with its lowlands. These are the places where there is
a great variety of hull-less barley. The data received with a radio isotope method show that hullless barley dates back to 7900 years B.C. Thus, hull-less barley appeared significantly later than
chaffy barley, which grew in the Pre-Pottery Neolithic (9700-9300 years B.C.). Barley grain is
used for making different groats. Barley groats is grain with removed hulls, processed according
to a kind of groats. The volume of groats depends on a structure of starch and amount of hulls.
The grain of hull-less barley is free from the hulls and mostly glassy, so the volume of groats
received from hull-less barley is much more than from chaffy barley. Barley and pearl barley are
made from barley grain. Besides hull-less barley is used as a valuable fodder, especially for
monogastric animals. Nowadays the breeding of hull-less barley varieties is being carried out in
Canada, Japan, US and Sweden. Comparing chemical structure of hull-less and chaffy barley, we
must note that hull-less barley prevails the other one, except in a content of cellulose. In the
foreign scientific works the prior tasks for study are the problems of domestication of hull-less
barley, its varieties, tolerance and resistance to pests and diseases. Native literature is devoted to
the problems of practical breeding, study of green mass and grain of hull-less barley.
Keywords: hull-less barley, productivity, protein, grain, groats, variety, trait.
13
Народно-хозяйственное значение. В странах цивилизованного мира, особенно среди тех
слоев населения, которые ценят свое здоровье, продукты из зерна ячменя быстро
приобретают популярность. Список пищевых продуктов из зерна ячменя в последнее
время в мире стремительно расширяется. Наиболее распространенными (например на
пищевом рынке Канады) являются продукты, изготовленные из смесей муки пшеницы и
муки ячменя в различных соотношениях. Причем используется ячменная мука из
цельномолотого зерна, без всякого отсева и технологических отходов, поскольку все
структурные элементы ячменного зерна (эндосперм, оболочка и зародыш) имеют высокую
биологическую
ценность.
Поэтому
для
более
эффективного
технологического
использования подходит зерно именно голозерного ячменя, которое трансформируется в
муку, хлопья, крупы и другие зернопродукты без технологических потерь, имеющих
место при переработке зерна пленчатого ячменя [25]
Прежде всего зерно ячменя идет на приготовление различных круп. Ячменная
крупа представляет собой очищенное от цветочных пленок зерно, подвергнутое затем
различного рода обработкам, в зависимости от сорта крупы. Выход крупы зависит от
структуры крахмала и процента пленок. Зерно голозерного ячменя свободно от цветочных
пленок и в большинстве случаев стекловидное. Поэтому выход крупы из голозерного
ячменя больше, чем из пленчатого. Из ячменного зерна приготовляют
ячневую и
перловую крупы. Для получения крупы высокого качества используют наиболее ценные
сорта ячменя, которые, согласно ГОСТу, должны иметь желтый цвет зерна, натуру – не
менее 630 г/л. По форме зерно должно быть эллиптическим или ромбическим; выход
перловой крупы – не менее 44 %; вкус каши – не менее 4,5 баллов. Всем этим
требованиям в большей степени отвечают сорта голозерного ячменя, прежде всего
потому, что благодаря высокому содержанию белка, каши из голозерного ячменя более
питательны и калорийны. Замена хотя бы части пленчатого ячменя на голозерный ячмень
может оказаться весьма целесообразной, так как выход крупы из голозерного ячменя
больше, чем у пленчатого [5].
Что касается использования голозерного ячменя в пивоварении, то еще в середине
прошлого столетия было установлено, что «голозерный ячмень по ряду свойств имеет
преимущество по сравнению с пленчатым. Он может быть прекрасно использован как
сырье для приготовления пива. Для этого необходимо внести некоторые изменения в
технологический процесс, например, заменив естественную фильтрацию через пленки
искусственными фильтрами» [5]. Кроме пищевого использования голозерный ячмень
является ценным кормом, особенно для животных с однокамерным желудком (свиньи).
Например, такая популярная в мире кормовая культура как кукуруза, не является
14
распространенной в Канаде. Место кукурузы в кормовом балансе этой страны успешно
занял голозерный ячмень, который так и называют
«кукурузой Канады». Ко всему
вышеизложенному следует добавить еще и то, что ячмень (как пленчатый, так и
голозерный) — чрезвычайно засухоустойчивая и непритязательная к почвенноклиматическим условиям культура, которая дает гарантированные урожаи зерна даже в
крайне засушливых регионах мира [2].
По сведениям Федорова, почти все двурядные тонкопленчатые сорта способны
давать хорошую муку, идущую в виде подмеси к ржаному и пшеничному хлебу. Для этого
наиболее подходящим был сорт Китайский голый. «Из этого сорта получается прекрасная
перловая крупа, способная вытеснить из домашнего обихода наших крестьян пшено,
гречиху и даже рис». По-видимому, этим, безусловно, гиперболическим выражением
автор в свое время пытался привлечь внимание сельскохозяйственной общественности к
проблеме возделывания голозерных ячменей, которая, к сожалению, так и не получила
должного развития [11].
У исследователя априори сложено мнение трудности достижения успеха в
создании продуктивных голозерных ячменей. Перевод части производства пленчатого
ячменя на голозерный мог бы оказаться весьма целесообразным. Некоторые авторы
считают пленчатость одним из основных недостатков ячменя, который не дает
возможности получать высококачественные продукты питания после переработки.
Изучение влияния гена голозерности на урожайность, технологические, биохимические и
кормовые достоинства проведено в ВСГИ Е. К. Кирдогло, А.П. Левицким, О.П. Гаркавым
(1982) на линиях пленчатого и голозерного ячменя, полученных в результате
восьмикратного
прерывистого
беккроссирования
голозерного
образца
пленчатым
кормовым сортом. Биохимический анализ показал, что голозерность у ячменя
обусловливает существенные изменения в накоплении питательных и балластных
веществ, увеличивает синтез крахмала, в 7-10 раз снижает содержание клетчатки и в два
раза лигнина. Уменьшается содержание ингибитора трипсина. Повышаются темпы
накопления белка. Животные (крысята), получавшие голозерный ячмень, опережали в
весе контрольную группу на 38,0-54,9 %. Что же касается урожайности голозерных
ячменей, то они уступали пленчатым на 6-8% [18].
Л.Е.Ходьков (1985) в своей работе «Голозерные и безостые ячмени» опыт создания
голозерных ячменей в стране и показал ряд перспективных селекционных форм
собственной селекции. [11]
Происхождение. Работами ВИРа установлено, что голозерные ячмени имеют три
основных очага формообразования.
15
Основным очагом разнообразия голозерных ячменей является Юго-Восточная
Азия, горный Центральный и Западный Китай с прилегающими к нему низменными
районами. Здесь сосредоточено почти все разнообразие голозерных многорядных
ячменей. Из известных 54 разновидностей голозерного ячменя здесь встречается 32
разновидности. В Юго-Восточной Азии голозерные ячмени возделываются на половине
земель, в то время как пленчатые высеваются на богаре.
Второй очаг относится к Северо - Восточной Африке, к горным районам
Абиссинии. Среди всех известных, ячмени Абиссинии резко выделяются по своим
морфологическим и биологическим признакам и представляют самостоятельный экотип с
хорошо выраженными признаками, очень ценный в селекционном отношении.
Третий очаг включает Турцию, Закавказье, Дагестан и горный Таджикистан. В этих
районах сосредоточенно большое разнообразие двурядных пленчатых и голозерных
ячменей [7].
Полученные с помощью радиоизотопного метода данные указывают, что
голозерный ячмень появился в период 7900 лет до нашей эры. Таким образом, голозерный
ячмень появился значительно позднее пленчатого ячменя, который произрастал в
докерамический неолит (9700–9300 лет до новой эры) [26].
Распространение. Исследования по созданию сортов голозерного ячменя в настоящее
время проводятся в Канаде, Японии, США, Швеции. В настоящее время в Юго-Восточной
и Центральной Азии голозерные ячмени занимают 95% площадей, в Китае, Корее, Японии
— 50%. В Италии, Голландии и Чехии голозерный ячмень широко используется для
кормления животных и для переработки в диетическую ячменную муку и другие
продукты. В России посевы этой культуры незначительны, потому что нет сортов,
которые могли бы формировать урожайность на уровне лучших пленчатых сортов,
характеризоваться высоким содержанием белка, лизина, устойчивостью к засухе,
полеганию и болезням. Распределение голозерного ячменя связано не только с
естественными факторами, но и с человеческим фактором. В странах, где голозерный
ячмень является важнейшим продуктом питания, он возделывается в широких масштабах
[16].
Химический состав. В состав голозерного ячменя входят пищевые волокна,
водорастворимые,
обладающие
способностью
избавлять
организм
от
шлаков,
способствуют уменьшению сахара в крови, снижению «плохого» холестерина. Благодаря
тому, что содержание крахмала в голозерном ячмене относительно низкое, а бетаглюкановых волокон относительно много, он один из признанных лидеров в ряду
диетических продуктов [21].
16
Ячмень содержит витамины группы В, А, D, Е, макро- и микроэлементы.
Витамины группы В участвуют в метаболических процессах, в регуляции функций
многих систем организма человека: нервной, пищеварительной, мышечной, сердечнососудистой, а также поддерживает в балансе гормональный фон.
Витамины А, D, Е поддерживают в норме зрение, кожу, хрящевую, костную
ткани, слизистые оболочки органов, укрепляют иммунитет, обеспечивают профилактику
онкологии и инфекционных заболеваний, обладают антиоксидантными свойствами.
Ячмень голозерный содержит магний, марганец, хром, железо, никель, кобальт,
серу, медь и др. Из макрокомпонентов в зернах ячменя в большом количестве содержатся
калий, кремний, фосфор [24].
Углеводный комплекс ячменя включает крахмал (45–65 %), гемицеллюлозу (6–7
%), растворимые сахара (1,2–2,8 %), декстрины (2,7–4,2 %), гумми и слизи (6–8 %), β-D
глюкан и пектиновые вещества (1,6–1,9 %)
В отличие от пленчатого ячменя, голозерный ячмень существенно богаче βглюканом. В сухом веществе зерновки пленчатого ячменя содержится 4–8 % β-глюкана, а
в зерновке голозерного ячменя содержится около 16 % этого углевода. β-глюканы
ингибируют синтез холестерола, поэтому голозерный ячмень может быть использован как
возможный источник β-глюканов для лечения гиперхолестеринемии. [22]
Достижения селекции. Целенаправленные исследования по созданию новых
сортов голозерного ячменя проводятся в Японии, Китае, Италии, Швеции, Чехии, России,
эпизодически – в Республике Беларусь и некоторых других странах. Имеются некоторые
достижения в области создания новых сортов. Возрастает интерес к использованию
голозерного ячменя для питания человека и кормления животных способствовал
созданию в Канаде сортов Scout и Tupper (1980 г.), Condor (1988 г.), Buck и Richard (1990
г.). Также в 1997 году в Канаде впервые был создан ячмень «вакси», содержащий на 3241% больше β-глюканов по сравнению с обычным ячменем. В России в Государственный
реестр селекционных достижений включены сорта голозерного ячменя Омский
голозерный 1 (2004 г.), Омский голозерный 2 (2008 г.), Оскар (2007 г.). Для Беларуси
голозерный ячмень – относительно новая культура. Первые исследования, связанные с
этой культурой, можно отнести к 70-м годам XX столетия. Были получены такие сорта,
как Голозерный 76, Белорусский 76, Голозерный 94 и Дублет [25]. Селекционерами
Белорусского НИИ земледелия был создан сорт голозерного ячменя Белорусский 76.
Свиньи, получавшие его в виде монокорма, давали привесы на уровне варианта с лучшей
биологической добавкой. Сорт не был районирован по причине более низкой (на 5-10 %)
урожайности по сравнению с пленчатым стандартом [18].
17
Значительные успехи достигнуты также в Швейцарии, где в конце 1980-х гг. в
официальный каталог внесено несколько сортов голозерного ячменя. Значительное место
отведено исходному материалу, его оценке в различных условиях выращивания – на
инфекционных и провокационных фонах, определению его разнообразия [25].
Проблеме голозерных ячменей придавали серьезное значение в Казахском НИИ
земледелия. Изучение аминокислотного состава зерна двух пленчатых и одного
голозерного сортов ячменя выявило, что Голозерный 20, в сравнении с Нутанс 187 и
Нутанс 970, отличался повышенным накоплением белка в зерне (17,4 против 15,8 и 14,9
%), большим сбором белка с 1 га (394 против 355 и 341 кг/га). Кроме того, белок
голозерного сорта оказался более полноценным по сумме незаменимых аминокислот
(27,1 против 26,7 и 24,4%).
В Индии передачей гена карликовости в генотип голозерного ячменя удалось
получить линии с урожайностью до 3,67 т/га (у пленчатых ячменей – 3,20 т/га, у пшеницы
– 3,23 т/га). Изучение голозерных ячменей в Чехословакии показало, что никакие
агротехнические приемы не способствовали достижению уровня урожайности пленчатых
ячменей, и хотя у голозерных форм белка больше, чем у пленчатых, однако, в связи с
более низкой урожайностью, они не нашли широкого распространения. Еще в 30-х годах в
Карабалыкском ГСУ, входившем в то время вместе с Карабалыкской СХОС с состав
Учебно-Опытного зерносовхоза № 1, испытывался голозерный сорт Нудум 155, который
формировал 80% от урожайности пленчатого Прекоцеус 143.
В опытах, проведенных на Карабалыкской СХОС, полностью подтвердились
отрицательные аспекты культуры голозерного ячменя и, в частности, его невысокой
продуктивности в сравнении с пленчатыми сортами. Изучение мировой коллекции ВИР
голозерных образцов показало, что по этому показателю голозерные формы в среднем на
30-70% менее продуктивны, чем пленчатые стандарты. Выявлено, что причина кроется не
только в снижении урожайности за счет отсутствия пленок, что само по себе уже
достаточно ощутимо , но и в очень слабой адаптационной способности этих ячменей.
Лишь к-19524 и к-19921 из Монголии сохраняли продуктивность 90-93% от пленчатого
стандарта Донецкий 8. Особенно это качество проявляется в засушливые годы [11].
Недостатками голозерного ячменя являются:
1. Низкая адаптивная способность к меняющимся условиям среды, что влечет за
собой нестабильность урожайности;
2. Низкая засухоустойчивость и устойчивость к полеганию;
3. Низкая устойчивость к грибным заболеваниям;
18
4. Выпячивание центрального зародышевого корешка за пределы сферы поверхности
зерновки, что является причиной повышенного травматизма семян при обмолоте и,
как следствие, пониженной их полевой всхожести [4].
Преимущества. У голозерного ячменя зерно не покрыто пленкой и, подобно зерну
пшеницы, легко отделяется при обмолоте от жесткой оболочки, плотно окутывающей
зерно пленчатого ячменя. Отделение пленки при изготовлении продуктов из зерна
пленчатого ячменя (например, ячменной перловой крупы) приводит к существенным
потерям полезных для организма веществ, содержащихся в оболочке зерна, зародыше,
алейроновом и субалейроновом слоях, которые при технологической обработке теряются
вместе с поверхностной пленкой. При сравнении химического состава зерен ячменя
пленчатого и голозерного по основным пищевым составляющим, нельзя не заметить
тенденцию к преимуществу голозерного ячменя почти по всем составляющим, за
исключением клетчатки. [2]
Таким образом, анализ литературных источников, посвященных изучению
голозерного ячменя, свидетельствует о все возрастающем внимании к этой культуре. В
настоящее время в основе такого внимания лежат некоторые свойства голозерного
ячменя, которых нет у пленчатого ячменя. Это более высокое содержание в зерне белка и
лизина, более высокое содержание β-глюкана, который ингибирует синтез холестерола, и
снижение стоимости продуктов после переработки голозерного ячменя. Отмечено, что в
иностранной литературе приоритетными для изучения являются проблемы доместикации
голозерных ячменей, их разнообразия, устойчивости к болезням и вредителям.
Отечественная литература посвящена в основном вопросам практической селекции,
изучению химического состава зеленой массы и зерна голозерного ячменя
Литература
1.
Аниськов, Н.И. Голозерный ячмень в Западной Сибири / Н.И. Аниськов, Н.А.
Калашник, Г.Я. Козлова, П.В. Поползухин. – Омск: Сфера, 2007. –155 с.
2. Авдейчик, О. Голозерный ячмень: создание, перспективы и использование / О.Авдейчик и
др.. // Наука и инновации. – 2009. – № 3. – С. 15-19.
3. Бахтеев, Ф.Х. К истории культуры ячменя в СССР / Ф.Х. Бахтеев // Материалы по
истории земледелия В СССР. – М.-Л.: АН СССР, 1956. – С. 204-257.
4. Бахтеев Ф.Х. Ячмень/ Ф.Х. Бахтеев. –М.: Сельсхозгиз, 1955.– С.8-10.
5. Борисоник, З.Б. Особенности технологии возделывания ячменя / З.Б. Борисоник //
Селекция ячменя и овса: сб. науч. трудов. – М.: Колос, 1971. – С. 218-230.
19
6. Быковец, А.Г. Голозерный ячмень, его разнообразие и пути селекции/ А.Г. Быковец.–
М.: Сельхозгиз, 1949. – 87 с.
7. Вавилов, Н.И. Центры происхождения культурных растений: Избр. тр./ Н.И. Вавилов. –
М.; Л.: Наука, 1965. – С. 94.
8. Гарис, Д.В. Селекционно-генетическая оценка сортов и гибридов голозерного и
пленчатого ячменя в условиях Среднего Прииртышья/Д.В. Гарис: Диссертация кандидата
с.-х. наук. – Омск, 2008. – 28 с.
9. Глуховцева, В.В. Основные элементы продуктивности ячменя: селекционная ценность и
корреляция / В.В. Глуховцева //Селекция и семеноводство. –1982. –№ 6. – С. 21-22.
10. Горшкова, В.А. Изучение биохимических мутантов ярового ячменя/ В.А. Горшкова,
А.А. Кутова // Эффективность химических мутагенов в селекции. – М.: Наука, 1976. –С.
194–197
11. Грязнов, А.А. Ячмень Карабалыкский (корм, крупа, пиво)/ А.А. Грязнов. – Кустанай,
1996. – С.241-244
12. Долженко, Д.О. Создание нового исходного материала для селекции голозерного ячменя
/ Д.О. Долженко, И.И. Кривобочек, В. И. Бобаченко // Нива Поволжья .– 2009. – №3. – С.
27-31.
13. Жуковский, П.М. Культурные растения и их сородичи/ П.М. Жуковский. – Л.: Колос,
1964.– 380с.
14. Заушинцена, A.B. Формирование продуктивности у голозерного ячменя / A.B.
Заушинцена, Е.В. Чернова // ArpoXXI. 2008. – № 10-12. – С.23-25.
15. Кирдогло, Е.К. Влияние признака голозерности у ячменя на урожайность и кормовые
достоинства зерна / Е.К. Кирдогло, А.П. Левицкий, О.П. Гаркавый // Науч.-техн. бюл.
ВСГИ. – Одесса, 1982. – С. 28–34.
16. Коданев. И.М. Ячмень / И.М. Коданев. – М., 1964. – 239 с.
17. Козьмина, К.А. Зернофуражные культуры / К.А. Козьмина. – М.: Колос, 1975. – 256 с.
18. Корнеев П.Л. Оптимизация кормления сельскохозяйственных животных при экономном
расходовании кормов / Корнеев П.Л., Клейменов Н.А. // Междунар. с.-х. журнал. – 1985.
– № 4. – С. 52–56.
19. Кукоева, Т.В. Изучение исходного материала голозерных форм ячменя (Hordeum vulgare
L.) в условиях Новосибирской области / Кукоева Т.В., Железнова Н.Б., Железнов А.В. //
Тр. V Междунар. науч.-практ. конф. «Новейшие направления развития аграрной науки в
работах молодых ученых».– Новосибирск, 2012. – С. 314–317.
20
20. Лукьянова, М.В. Ячмень / М.В. Лукьянова, А.Я. Трофимовская, Г.Н. Гудкова и др. //
Культурная флора СССР. –Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – Т. II.– Ч. 2. – С.
267–294.
21. Мунк, JI. Белки семян ячменя / Л. Мунк //Белки семян зерновых и масличных культур. –
М.: Колос, 1977. – С. 148-167.
22. Перуанская, О.Н. Аминокислотный состав зерна ячменя / О.Н. Перуанская, В.С.
Лебедева // Вестн. сельскохозяйственной науки Казахстана. –1980.– № 7. – С. 98.
23. Першина, Л.А. Отдаленная гибридизация ячменя: (генетические и биотехнологические
аспекты): Диссертация доктора биол. наук. – Новосибирск, 1995. – 35 с.
24. Сичкарь Н.М. Биохимия ячменя / Н.М. Сичкарь, Н.Н. Иванов // Биохимия культурных
растений. – М.; Л., 1958. – Т. 1. – С. 234–330.
25. Трофимовская А.Я. Ячмень (эволюция, классификация, селекция)/ А.Я. Трофимовская.–
Л.: Колос, 1972. – С. 145–160.
26. Харлан Д.Р. Происхождение ячменя/ Д.Р. Харлан // Ячмень.– М.: Колос, 1973. – С. 9–60.
27. Ходьков Л.Е. Голозерные и безостые ячмени / Л.Е. Ходьков.– Л.: Изд-во Ленингр. ун-та,
1985. – 133 с.
28. Цандекова. О.Л. Биохимические показатели качества зерна у голозерного и пленчатого
ячменей / О.Л. Цандекова // Зерновое хозяйство.– 2007. – №2. – С. 1.
Literature
1. Aniskov, N.I. Hull-less barley in West Siberia / N.I. Aniskov, N.A. Kalashnik, G.Ya. Kozlova,
P.V. Popolzukhin. – Omsk: Sfear, 2007. – 155p.
2. Avdeychik, O. Hull-less barley: selection, development and perspectives of use / O. Avdeychik
and others // Science and Innovations. – 2009. – № 3. – P .15-19.
3. Bakhteev, F.Kh. To the history of barley in USSR / F.Kh. Bakhteev // Materials of history of
agriculture in USSR. – M.-L.: AS USSR, 1956. – P. 204-257.
4. Bakhteev, F.Kh. Barley / F.Kh. Bakhteev. – Moscow: Selkhozgiz, 1955. – P. 8-10.
5. Borisonik, Z.B. Features of barley cultivation technology / Z.B. Borisonik // Barley and oats
breeding: col.of scien.works. – M.: Kolos, 1971. – P. 218-230.
6. Bykovets, A.G. Hull-less barley, its varieties and methods of breeding / A.G. Bykovets .– M.:
Selkhozgiz, 1949. – 87 p.
7. Vavilov N.I. Centers of growing of plants. Sel.works / N.I. Vavilov. – M.; L.: Science, 1965. –
P.94.
21
8. Garis, D.V. Breeding and genetic assessment of varieties and hybrids of hull-less and chaffy
barley in Mid-PreIrtysh / D.V. Garis: Synopsis on scientific degree of candidate of Agricultural
sciences competition. Omsk, 2008. – 28p.
9. Glukhovtseva, V.V. Primary elements of barley productivity: breeding value and correlations /
V.V. Glukhovtseva // breeding and seed-growing. – 1982. – № 6. – P. 21-22.
10. Gorshkova, V.A. Study of bio chemical mutants of spring barley / V.A. Gorshkova, A.A.
Kutova // Efficiency of chemical mutants in breeding. – M.: Science. –1976. – P. 194–197
11. Gryaznov, A.A. Barley ‘Karabalyksky’ (fodder, groats, beer). Kustanay, 1996. – P. 241-244.
12. Dolzhenko, D.O. Growing of new initial material for hull-less barley breeding / D.O.
Dolzhenko, I.I. Krivobochek, V.I. Bobachenko // Niva Povolzhie. – 2009. – №3. – P. 27-31.
13. Zhukovsky, P.M. Culture plants and their relatives / P.M. Zhukovsky. – L.: Kolos, 1964.
14. Zaushintsena, A.V. Formation of hull-less barley productivity / A.V. Zaushintsena, E.V.
Chernova // AgroXXI. 2008. – № 10-12. – P.23-25.
15. Kirdoglo, E.K. Effect of hull-less trait of barley on productivity and fodder properties of
grain / E.K. Kirdoglo, A.P. Levitsky, O.P. Garkaviy // Scien.-tech. Bull. Of VSGI. – Odessa,
1982. – P. 28–34.
16. Kodanev, I.M. Barley/ I.M. Kodanev. – M., 1964. – 239p.
17. Kozmina, K.A. Grain forage crops / K.A. Kozmina. – M.: Kolos, 1975. – 256p.
18. Korneev, P.L. Optimization of feeding of agricultural animals at an economic fodder use /
P.L.
Korneev, N. Kleymenov // International Agricultural Journal, 1985. – № 4. – P. 52–56.
19. Kukoeva, T.V. Study of initial material of hull-less barley (Hordeumvulgare L.) in the
conditions of the Novosibirsk Region / T.V. Kukoeva, N.B. Zheleznova, A.V. Zheleznov // The
V-th Intern.Sc.Conf. “New directions of development of agrarian science in the works of young
scientists”. Novosibirsk, 2012. – P. 314–317.
20. Lukianova, M.V. Barley / Lukianova M.V., Trofimovskaya A.Ya., Gudkova G.N. and others.
// Cultural Flora of USSR. – L.: Agropromizdat. Leningr. Depart., 1990. – V. II. – P. 2. – P.
267–294.
21. Munk, L. Protein of barley seeds / L. Munk // Proteins of grain and oil crops. – M.: Kolos,
1977. – P. 148-167.
22. Peruanskaya, O.N. Amino acid composition of barley / O.N. Peruanskaya, V.S. Lebedeva //
Vestnik of agricultural science in Kazakhstan. – 1980. – № 7. – P. 98.
23. Pershina, L.A. Distant hybridization of barley (genetic and bio technologic aspects)/ L.A.
Pershina
: Synopsis on scientific degree of doctor of biological sciences competition.
Novosibirsk. – 1995. – 35 p.
22
24. Sichkar, N.M. Bio chemistry of barley / N.M. Sichkar, N.N. Ivanov // Bio chemistry of
cultural crops.– M.; L., 1958. – V. 1. – P. 234–330.
25. Trofimovskaya, A.Ya. Barley (evolution, classification, breeding) / A.Ya. Trofimovskaya.–
L.: Kolos, 1972. – P. 145–160.
26. Kharla, D.R. Barley origin / D.R. Kharlan // Barley. – M.: Kolos, 1973. – P.9-60.
27. Khodkov, L.E. Hull-less and awnless barley / L.E. Khodkov. – L.: Publ. of Leningr. Univ.,
1985. – 133 p.
28. Tsandekova, O.L. Bio chemical traits of grain of hull-less and chaffy barley / O.L.
Tsandekova // Grain Economy. – 2007. – №2. – P. 1.
УДК 633.11:631.153.3
Э. А. Гаевая, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник,
А.Е. Мищенко, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный
сотрудник,
ФГБНУ Донской зональный НИИСХ
(346735, Ростовская обл., Аксайский р-н, пос. Рассвет, ул. Институтская, 1,
(886350)37-3-89; emmaksay@inbox.ru)
УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И ЗАПАС ПРОДУКТИВНОЙ
ВЛАГИ
В статье обобщены результаты многолетних наблюдений за гидротермическими
условиями возделывания озимой пшеницы на склоновых землях Ростовской области. В
процессе анализа атмосферных осадков и среднесуточных температур рассчитан
гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова. Проведена градация лет на основе
гидротермического коэффициента за весь период наблюдения на: очень засушливые,
засушливые, слабо засушливые и влажные годы Изучено распределение запасов
продуктивной влаги в зависимости от условий влагообеспеченности в холодный период
года в слое почвы 0-100 см, в черном пару, под озимой пшеницей по пару и озимой
пшеницей,
посеянной
по
предшественнику
озимая
пшеница.
Проведен
анализ
аккумуляции осадков холодного периода года под различными агрофонами. Выявлено,
что основное накопление влаги на полях происходит в холодный период от 41,4 до 53,5%
всех
влагозапасов,
выпадающих
за
год.
Найдена
зависимость
между запасом
продуктивной влаги в посевном слое почвы и полевой всхожестью семян озимой
пшеницы, посеянной по разным предшественникам на склонах, подверженных эрозии.
Выявлено, что при запасах продуктивной влаги в пахотном слое от 1,3 до 9,4 мм всходы
не появляются, при 12-19 мм - их состояние плохое, содержание продуктивной влаги 20
23
мм обеспечивает удовлетворительные всходы, а свыше 20 мм –хорошие. Определена
корреляция между урожайностью озимой пшеницы и запасом продуктивной влаги в
посевном слое почвы. Представлены результаты урожайности озимой пшеницы,
посеянной по различным предшественникам и при применении разных доз внесения
органо-минеральных удобрений, рассчитан её коэффициент водопотребления.
Ключевые слова: гидротермический коэффициент, аккумуляция осадков холодного
периода,
продуктивная
влага,
полевая
всхожесть,
урожайность,
коэффициент
водопотребления.
E.A. Gaevaya, Candidate of Biological Sciences, leading researcher;
A.E. Mishchenko, Candidate of Agricultural Sciences, leading researcher
FSBSI Donskoy zonal RIA
(346735, Rostov region, Aksay district, v. of Rassvet, Institutskaya Str., 1; 8(86350)37-389; emmaksay@inbox.ru)
WINTER WHEAT PRODUCTIVITY AND MOISTURE RESERVES
The article gives a summary of the results of study of hydrothermal conditions of winter
wheat cultivation on the slopes of the Rostov region. In the analysis of atmospheric
precipitations and average daily temperatures we calculated a hydrothermal coefficient of G.T.
Selyaninov. We carried out the research of the past few years taking into consideration their
hydrothermal coefficient and divided them on very dry, dry, slightly dry and wet years. The
distribution of moisture reserves was studied depending on the conditions of moisture supply in a
cold period of the year in 0-100 cm of soil, bare (autumn) fallow, for winter wheat in a fallow
land and for winter wheat sown after winter wheat.
It was carried out an analysis of
precipitations’ accumulation in a cold period of the year at different agricultural backgrounds. It
was revealed that a primary accumulation of moisture in the fields occurs in a cold period of the
year (41,4-53,5% of all moisture reserves of the year). We found dependence between a moisture
reserve in a sowing layer and field germination of winter wheat seeds, sown after different
predecessors on the slopes subject to erosion. It has been found out that sprouts do not appear if
moisture reserves in an arable layer are 1,3-9,4 mm; their condition is very poor if moisture
reserves are 12-19 mm; moisture reserves of 20 mm give satisfactory sprouts and moisture
reserves of more than 20 mm give good sprouts. The correlation between winter wheat
productivity and moisture reserves in an arable layer has been defined. The article gives the
results of winter wheat productivity sown after different predecessors and after various amounts
of organic-mineral fertilizing and it gives the calculation of its water consumption coefficient.
Keywords: hydrothermal coefficient, accumulation of precipitations of the cold period,
moisture, field germination, productivity, water consumption coefficient.
24
Введение. Пахотные земли степных районов Ростовской области характеризуются
недостаточной и неустойчивой влагообеспеченностью в течение всего вегетационного
периода и особенно в критические фазы развития растений. На долю засушливых и
среднезасушливых приходится большая половина лет. Длительная эксплуатация
черноземов привела к деградации и ухудшению их физических и физико-химических
свойств, в результате чего повсеместно отмечается снижение инфильтрационной и
водоудерживающей способности почвы. Поэтому особую значимость здесь приобретают
севообороты с наличием поля черного пара, в значительной мере накапливающего влагу,
гарантирующего получение дружных всходов, нормальное осеннее развитие растений и
успешную их перезимовку.
Озимая пшеница является основной зерновой культурой. Достигнуть высокого
уровня ее урожайности помогает структура посевных площадей и строгое соблюдение
севооборотов.
Преимущество
черного
пара
в
севообороте
над
другими
предшественниками в условиях Ростовской области проявляется в более высокой
обеспеченности посевов влагой, и, следовательно, в получении высоких урожаев озимой
пшеницы. Хорошую урожайность этой культуры можно получить на склоновых землях в
зернопаровых севооборотах с высокой долей черного пара (до 20%). Создание наиболее
благоприятных условий для накопления и сохранения влаги атмосферных осадков
возможно при выборе оптимального способа и глубины основной обработки почвы [1,2].
Цель исследования – выявить взаимосвязи агроклиматических показателей,
запасов продуктивной влаги и урожайности озимой пшеницы.
Материалы и методы. Исследования проведены в многофакторном стационарном
опыте, расположенном на склоне балки Большой Лог Аксайского района Ростовской
области в 1988-2014 гг. Опыт был заложен в 1986 году в системе контурно-ландшафтной
организации территории склона крутизной до 3,5-4°. Почва опытного участка – чернозем
обыкновенный, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. Мощность почвенных
горизонтов А+В - от 80-90 до 35-40 см – в зависимости от смытости. Порозность
пахотного горизонта – 61,5, подпахотного – 54 %. ППВ – 33 – 35 весовых процентов,
влажность завядания – 15,4%. Содержание общего азота в пахотном слое – 0,16-0,18 %,
исходное содержание подвижного фосфора – 15,7-18,2 мг, обменного калия –282-337 мг
на 1 кг почвы.
Климат зоны проведения исследований – засушливый, умеренно жаркий,
континентальный. Среднее многолетнее количество осадков – 492 мм при ГТК в пределах
0,8-0,9. Распределение осадков в агрономической оценке часто (3,7 года из каждых 10-ти)
малоблагоприятное. За весенне-летний период выпадает 260-300 мм. Накопление влаги в
25
почве начинается в основном в конце октября - ноябре месяце и максимальный её запас
отмечается ранней весной (с середины марта до начала апреля). Сумма активных
температур –3210-3400°С.
В опыте изучали черный пар, озимую пшеницу по предшественнику черный пар и
по предшественнику озимая пшеница, в севообороте, имеющем структуру посевов пар озимая пшеница - озимая пшеница - кукуруза на силос - ячмень. Применяли три уровня
питания («0» – естественное плодородие; «1» – полуперепревший навоз КРС 5т +
N46P24K30 и «2» – полуперепревший навоз КРС 8т + N84P30K48 на 1 га севооборотной
площади), а также две системы основной обработки почвы в севооборотах – чизельная (Ч)
и отвальная обработка (О). Агротехника возделывания озимой пшеницы – общепринятая
для зоны [3].
Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом в слое 0-100 см.
Коэффициент водопотребления рассчитывали по общепринятой методике А. Н. Костякова
[4]. Коэффициент аккумуляции осадков холодного периода года рассчитывали по
методике предложенной А.В. Процеровым [5].
Учет урожая и математическую обработку полученных результатов проводили по
методике Б.А. Доспехова [6].
Результаты.
В
богарном
земледелии
основным
источником
пополнения
влагозапасов почвы являются атмосферные осадки, поэтому комплекс проводимых
агротехнических приёмов должен быть направлен на накопление, сохранение и
рациональное их использование.
Одним из показателей, позволяющих оценить режим увлажнения, является
гидротермический коэффициент Селянинова Г.Т., выраженный отношением атмосферных
осадков к сумме среднесуточных температур воздуха, имевших место за вегетационный
период культуры [7]. Из 27 лет наблюдений большее количество лет (44,5%) приходится
на очень засушливые годы, где ГТК равен 0,4 - 0,7. Засушливые годы при ГТК, равном
0,8-1,0, составляют 37,0%, а на слабо засушливые и влажные годы (ГТК 1,1-1,6)
приходится всего 5 лет, или 18,5 %.
В течение холодного периода осадки могут выпадать как в виде дождя, так и в виде
снега. Немаловажное значение имеет сохранение твердых осадков. Стерня и пожнивные
остатки способствуют образованию мощного снежного покрова, удерживающего его от
выдувания. Равномерное распределение снега по стерне предотвращает его выдувание.
Основное накопление влаги на полях происходит в период прекращения вегетации, когда
в почву дополнительно поступает от 228,6 до 288,3 мм влаги атмосферных осадков, или
26
41,4 - 53,5% всех влагозапасов, выпадающих за год. В очень засушливые годы за
холодный период выпадает осадков на 18,5 мм меньше, чем среднемноголетняя норма.
Контурно-ландшафтная организация территории с полосным размещением культур
на эрозионноопасных склонах способствует наиболее лучшему усвоению влаги
атмосферных осадков при таянии снега и во время летних ливней по сравнению со
склонами, на которых произведен сплошной посев.
Температурный режим изменяется аналогично запасам влаги в течение года. В
очень засушливые годы средняя температура холодного периода, в течение которого
выпадает наибольшее количество осадков, составляет + 2,3 °С, а во важные годы она
падает до (- 1,3 ° С).
Анализ формирования запасов влаги
в почве
в холодный период года,
проведенный за последние 27лет, показал, что за год в метровом слое почвы
накапливается от 1 до 82 % осадков, выпавших за этот период. Ко времени сева озимой
пшеницы по черному пару запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы в среднем
составляют 72,9 мм, в зависимости от количества выпавших осадков в период парования.
В годы с неблагоприятным гидротермическим режимом за период парования
накапливается от 20,1 до 31,8 мм влаги в метровом слое, в благоприятные по
влагообеспеченности годы максимальное количество накопившейся влаги составляет
112,9 -121,3 мм. В почве под озимой пшеницей по непаровым предшественникам к посеву
в различные по влагообеспеченности годы содержится от 20,2 до 96,8 мм продуктивной
влаги в слое 0 - 100 см, в среднем за годы наблюдений ее количество составляет 52,4 мм
(таблица 1).
1. Аккумуляция осадков в холодный период в черному пару и по озимой пшенице, %.
(среднее за 1988-2014 гг.)
Запас влаги в слое
0-100 см
посев
63,1
72,9
ВВВВ
133,4
112,5
Накопление
осадков в
холодный
период, мм
70,3
39,6
52,4
113,5
60,1
Агрофон
Черный пар
Озимая пшеница по пару
Озимая пшеница по непаровым
предшественникам
Коэффициент
аккумуляции
осадков в
холодный
период, %
32,7
17,5
25,8
Наибольшее количество осадков за холодный период аккумулирует черный пар –
до 32,7 %, наименьшее – озимая пшеница, посеянная по черному пару, – 17,5%, озимая
27
пшеница по непаровым предшественникам усваивает влаги атмосферных осадков за этот
же период до 25,8 %.
Рассмотрение динамики влагозапасов на парах в летний период подчеркивает
роль черного пара для сохранения накопленной влаги. Для обеспечения дружных всходов
озимой пшеницы необходимо в слое 0-20 см более 20 мм продуктивной влаги [1]. По
нашим исследованиям, необходимое количество влагозапасов не обеспечивается в 45 %
лет. Во влагообеспеченные годы в пахотном слое почвы содержится продуктивной влаги
более 40 мм в черном пару, что составляет 28 % лет за весь период наблюдения.
Приведенные примеры свидетельствуют, что черный пар в годы с хорошим
увлажнением в осенне-зимний период полностью или частично сохраняет осадки, в годы
с экстремально низкими весенними влагозапасами – пополняет их к посеву.
Решающее значение для своевременного появления всходов и хорошего развития
озимой пшеницы в осенний период имеет не та влага, которая сохранена к посеву в
толще почвы, а влагообеспеченность ее посевного слоя. По многолетним исследованиям,
проведенным на склоновых землях, при запасах продуктивной влаги в пахотном слое от
1,3 до 9,4 мм всходы не появляются, при 12-19 мм - их состояние плохое, запас
продуктивной влаги 20 мм обеспечивает удовлетворительные всходы, а свыше 20 мм –
хорошие. При недостатке влаги происходит не только задержка появления всходов, но и
гибель семян в почве (рисунок 1).
За время исследования наибольшая полевая всхожесть озимой пшеницы на
эрозионноопасных склонах отмечена по черному пару, которая составляла 95%. В годы с
наименьшими запасами влаги в посевном слое всхожесть, по этому же предшественнику
составляла 72%. По непаровым предшественникам полевая всхожесть озимой пшеницы в
годы с наилучшей влагообеспеченностью была несколько ниже, чем по пару и составляла
92 %, а при отсутствии влаги в посевном слое всходов вообще не было отмечено.
28
Рис. 1. Зависимость полевой всхожести озимой пшеницы от содержания продуктивной
влаги в слое почвы 0-20 см. (1990-2014 гг.)
Паровое поле является наилучшим предшественником для получения дружных
всходов озимой пшеницы. Вариабельность показателя полевой всхожести составляет 7 %,
что говорит о наиболее стабильных условиях для прорастания семян. По непаровым
предшественникам коэффициент вариации за 27 лет исследований равен 47 %.
Благоприятные
гидротермические
условия
в
период
посева
озимых
культур
обусловливали достаточную полевую всхожесть семян как по пару, так и по непаровым
предшественникам.
Урожайность озимой пшеницы зависит от комплекса условий, главными из
которых являются наличие продуктивной влаги в почве в необходимом количестве для
каждой фенологической фазы и оптимальный температурный режим, особенно в период
перезимовки посевов.
Посевы
озимой
пшеницы
размещены
по
предшественникам
различного
агрономического достоинства и эрозионной устойчивости. Причем, в одних случаях,
например в черном пару, эти качества имеют противоположную направленность, в
других, по непаровым предшественникам, они в значительной степени совпадают.
Сочетанием этих качеств в значительной степени определяется продуктивность озимого
поля в эрозионноопасных условиях.
Наиболее высокая урожайность озимой пшеницы получена по предшественнику
черный пар при внесении средних и повышенных доз органо-минеральных удобрений и
составляла от 4,58 до 4,94 т/га. Урожайность озимой пшеницы по непаровым
предшественникам при внесении этих же доз удобрений на гектар севооборотной
площади уступала на 28,3 - 49,9 % (таблица 2).
29
2. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от уровня минерального питания, т/га.
(среднее за 1988 -2014 гг.)
Уровни минерального питания
0
1
2
4,15
4,58
4,94
2,08
3,01
3,54
Предшественник
Черный пар
Непаровые предшественники
НСР05 0,39т/га
Высокая корреляция между количеством продуктивной влаги в слое почвы 0-20 см
в период посева озимой пшеницы и ее урожайностью говорит о зависимости полевой
всхожести от содержания в посевном слое продуктивной влаги. Коэффициенты
корреляции между этими показателями достоверны и достаточно высоки: по черному
пару r=0,720,18, по непаровым предшественникам r=0,840,06.
В метровом слое почвы под паровой озимой пшеницей влаги, как правило, было
достаточно для формирования урожая, тогда как по непаровым предшественникам в
наиболее ответственные фенологические фазы нередко ощущается острый дефицит
продуктивной влаги. Показатели общего расхода влаги под озимой пшеницей по пару и
непаровым
предшественникам
различаются,
но
не
столь
существенно
как
водопотребление на производство единицы продукции озимой пшеницы по этим
предшественникам.
Коэффициент
водопотребления
паровой
озимой
пшеницы
значительно ниже. На создание единицы продукции влаги расходуется меньше на 34,6 % в
сравнении с непаровыми предшественниками (таблица 3).
3. Баланс продуктивной влаги и коэффициент водопотребления озимой пшеницы,
размещенной в севооборотах по разным предшественникам (слой почвы
0-100 см). (среднее за 1988-2014 гг.)
Запас влаги
Предшественник
Черный пар
Непаровые
предшественники
посев уборка
72,9
52,4
42,6
41,5
Осадки
за
вегетаци
онный
период,
мм
466,1
466,1
Коэффи
Общи Про-циент
й
дукводопот
расход тиввлаги, ность
реблени
мм
, т/га
я, м3/т
496,4
10,1
505,0
477,1
6,6
772,5
Примечание: продуктивность озимой пшеницы рассчитывается как сумма основной
(зерновая часть) и побочной (не зерновая часть) продукции.
Выводы. Таким образом, проведенные исследования показали, что аккумуляция
осадков холодного периода года зависит от гидротеримческих условий. В зоне
неустойчивого увлажнения большое значение имеют осадки холодного периода года,
30
обусловливающие различные уровни весенних запасов влаги в метровом слое, которые
имеют большое значение для формирования стабильных урожаев озимой пшеницы.
Наибольшее количество осадков холодного периода аккумулирует черный пар – до 32,7 %
от выпавших в этот же период, наименьшее – озимая пшеница, посеянная по черному
пару – 17,5 %. Запасы влаги в черном пару в большей степени зависят от
гидротермических условий предыдущего года. Основное накопление влаги на полях
происходит в холодный период года – от 41,4 до 53,5 % всех влагозапасов, выпадающих
за год. Полевая всхожесть и развитие растений озимой пшеницы имеют тесную
зависимость с запасом продуктивной влаги в посевном слое, накопленным в осенний
период. В результате многолетних исследований выявлено, что при запасах продуктивной
влаги в пахотном слое от 1,3 до 9,4 мм всходы не появляются, при 12-19 мм – их
состояние
плохое,
содержание
продуктивной
влаги
20
мм
-
обеспечивают
удовлетворительные всходы, а свыше 20 мм – хорошие. Расход влаги на производство 1 т
зерна озимой пшеницы посеянной по черному пару, ниже на 34,6%, чем по непаровым
предшественникам.
Литература
1. Листопадов, И.Н. Севообороты Южных регионов / И.Н. Листопадов.– Ростов-наДону, 2005. – 275.с.
2. Гаевая, Э. А. Водопроницаемость почв эрозионноопасных земель Приазовской
зоны Ростовской области / Э.А. Гаевая, С.А. Тарадин // Известия Оренбургского
государственного аграрного университета. – 2014. – № 4(43). – С. 19-23.
3. Зональная система земледелия Ростовской области на период 2013-2020 гг. – Ч.1.–
Ростов на-Долну, 2012. – 295 с.
4. Костяков, А. Н. Основы мелиорации / А.Н. Костяков. – М.: Сельхозгиз, 1957. – 750
с.
5. Доспехов, Б.А. Практикум по земледелию. (учеб. пособие для студентов высш.
учеб. заведений) / Б.А. Доспехов, И.П. Васильев, А.М. Туликов .– М.: Колос, 1987.
– 384 с.
6. Процеров, А.В. Аккумуляция почвой осадков холодного периода на Европейской
территории СССР / А.В. Процеров // Вопросы географии. – 1948. – № 7. – С. 12.
7. Селянинов, Г.Т. Специализация сельскохозяйственных районов по климатическому
признаку / Г.Т. Селянинов // В сб. «Растениеводство СССР». – М.: Сельхозгиз,
1931. – 244 с.
Literature
31
1. Listopadov, I.N. Crop rotations of the southern regions / I.N. Listopadov. – Rostov-on-Don,
2005. – 275p.
2. Gaevaya, E.A. Water permeability of eroded soils of Pre-Azov part of the Rostov region / E.A.
Gaevaya, S.A. Taradin // News of Orenburg State Agrarian University. – 2014. – № 4 (43). –
С. 19-23.
3. Zonal agricultural system in the Rostov region during 2013-2020.– P.1. – Rostov-on-Don,
2012.– – 295p.
4. Kostyakov, A.N. Principles of reclamation (melioration)/ A.N. Kostyakov. – М.: Selkhozgiz,
1957. – 750p.
5. Dospekhov, B.A. Guidebook in agriculture (tutorial for students of high schools) / B.A.
Dospekhov, I.P. Vasiliev, A.M. Tulikov. – M.: Kolos, 1987. – 384p.
6. Protserov, A.V. Soil accumulation of cold precipitations in European part of USSR/ A.V.
Protserov// Geographical tasks. – 1948. – № 7. – P. 12.
7. Selyaninov, G.T. Specialization of agricultural regions according to climatic trait. In the coll /
G.T. Selyaninov// “Plant-growing of USSR”: – M.: Selkhozgiz, 1931. – 244 p.
УДК 633.11:631.52
О.В. Скрипка, кандидат сельскохозяйственных наук;
А.П. Самофалов, кандидат сельскохозяйственных наук;
С.В. Подгорный, старший научный сотрудник,
ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт зерновых культур
им. И.Г. Калиненко,
(347740, г. Зерноград, Научный городок, 3;vniizk30@mail.ru)
НОВЫЙ СОРТ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ НАХОДКА
Озимая
пшеница
основная
продовольственная
культура,
занимающая
значительный удельный вес в структуре зернового клина России. Она лучше яровой
использует биоклиматический потенциал регионов выращивания и обеспечивает
гарантированное производство зерна. Озимая пшеница на Дону обеспечивает до 50% вала
произведенного зерна, а в отдельные годы и до 70%. В современный период при
проявляющейся
тенденции
потепления
климата
возникает
необходимость
совершенствования технологии возделывания этой культуры, а так же создания сортов
обладающих адаптивностью к изменению агроэкологических условий. Огромный вклад в
увеличение валовых сборов зерна, несомненно, принадлежит селекции. Рост урожайности
сельскохозяйственных культур за последние 50 лет, в том числе и пшеницы, на 30-40 %
обусловлен использованием в производстве новых высокопродуктивных сортов.
32
Для успешного выполнения задач по увеличению производства зерна и
повышению его качества, большое значение имеет ускорение и модернизация
селекционного
процесса,
создание
и
внедрение
в
производство
новых
более
продуктивных, обладающих высоким качеством зерна сортов озимой пшеницы. Селекция
на увеличение продуктивности представляет одну из самых трудных задач, что связано с
необычной сложностью, комплексностью этого признака. Высокопродуктивный сорт, по
крайней мере, должен отвечать трем основным условиям:
успешно противостоять
воздействию неблагоприятных факторов среды; максимально эффективно использовать
благоприятные условия среды; стабильно сохранять высокую продуктивность в условиях
производства. На 2015 год в Госреестр селекционных достижений допущенных к
использованию внесен сорт озимой пшеницы Находка, который отвечает
требованиям.
В
статье
дана
морфологическая
и
этим
хозяйственно–биологическая,
характеристики нового сорта мягкой озимой пшеницы Находка.
Ключевые
слова:
озимая
пшеница,
сорт,
продуктивность,
качество,
засухоустойчивость, морозозимостойкость.
O.V. Skripka, Candidate of Agricultural Sciences;
A.P. Samofalov, Candidate of Agricultural Sciences;
S.V. Podgorny, senior researcher,
FSBSI All-Russian Research Institute of Grain Crops after I.G. Kalinenko
(347740, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; vniizk30@mail.ru)
NEW VARIETY OF WINTER SOFT WHEAT ‘NAKHODKA’
Winter wheat is a primary food crop, which occupies a significant share in the Russian grain
area. The crop uses bioclimatic potential of growing areas better and gives higher yields of grain
than spring wheat. Winter wheat on Don produces 50% of gross grain, and in some years it
produced till 70%. Nowadays under climate warming conditions it’s necessary to improve the
cultivation technologies of the crop and to develop varieties able to adapt to any changes of agro
ecological conditions. Plant-breeding makes a great contribution in the increase of gross grain
yields. 30-40% of productivity increase of crops in the last 50 years, including that of wheat, is
due to the use of new highly productive varieties. Acceleration and modernization of the
breeding process, development and introduction of new more productive and high qualitative
winter wheat varieties play a great part for a successful increase of grain production and its
quality. Breeding of the varieties on productivity increase is one of the most difficult tasks
because of a complexity of the trait. Highly productive variety should meet three primary
demands: it should be tolerant to unfavourable environment; it should use favourable
33
environment efficiently; it should have high productivity in the productive conditions. A winter
wheat variety ‘Nakhodka’, which meets all these demands, was introduced into the State
Register of the breeding achievements approved for use in 2015. The article gives morphological
and economic-biological characteristics of a new variety of winter soft wheat ‘Nakhodka’.
Keywords: winter wheat, variety, productivity, quality, drought resistance (tolerance), frost
and winter resistance.
Введение. Пшеница – одна из основных продовольственных культур России.
Производство зерна пшеницы высокого качества в необходимом количестве – один из
важнейших факторов стабильности экономики. Огромная роль в решении этих проблем
принадлежит сорту. Это один из значимых факторов дальнейшей интенсификации
сельскохозяйственного производства. Потребности производства ставят перед селекцией
задачи постоянного совершенствования методов создания новых, более продуктивных
сортов, которые превосходили бы по урожайности и качеству зерна современные сорта
озимой пшеницы.
При создании высокоурожайных сортов необходимо решить сложные задачи
объединения продуктивности
с общей биологической устойчивостью сорта, которая
обуславливает хорошую приспособляемость к условиям зоны его выращивания [2].
Основой решения этих задач является целенаправленная селекция на создание
сортов способных в различные по климатическим условиям годы формировать высокую
продуктивность и качественное зерно, пригодное для производства хлебобулочных
изделий и других зернопродуктов [3].
Материалы и методы. Отобранные элитные растения высевались в селекционном
питомнике сеялкой СКС - 6-10А, а затем в контрольный питомник сеялкой ССФК - 7.
Конкурсное
сортоиспытание
закладывалось
по
методике
Госкомиссии
по
сортоиспытанию сельскохозяйственных культур в четырехкратной повторности с
учетной площадью 25м2, высевались сорта сеялкой СН - 16. Уборку урожая проводили
комбайном «Сампо 130» в фазу полной спелости [1].
Все оценки и наблюдения (фенология, оценки устойчивости к полеганию,
учет урожайности, структурный анализ растений и т.д.) проводили по методике
Государственного сортоиспытания [4]. Качественные показатели зерна определялись по
Методике оценки технологических качеств зерна [4]. Генетический уровень качества
определяли по глиадиновым аллелям по шкале М. М. Копуся [6].
Оценку сорта на устойчивость к низким температурам определяли путем
промораживания растений в посевных ящиках в камерах низких температур (КНТ-1) и на
стационарных стеллажах.
34
Результаты. Сорт мягкой озимой пшеницы Находка выведен во ВНИИЗК им.
И.Г. Калиненко методом сложной ступенчатой гибридизации.
Родоначальное растение отобрано индивидуальным отбором в третьем поколении
(F3) из гибридной комбинации последнего этапа скрещиваний двух линий местной
селекции. Материнская форма 1027/96 (Зерноградка 8 х 1659/90), отцовская форма
1116/97(1067/87 х Зимдар). Родословная сорта представлена на рисунке 1.
35
Безостая 1 х
Мироновская 264
Краснодарская 6 х
Мироновская 808
Безостая 4 х Одесская 16
16
Донская безостая х
Донская
полукарликовая
Краснодарский карлик 1
х Харьковская 1
294/67 х 261/67
1173/68 х Аврора
209/72 х 259/72
Донская безостая х Донская
полукарликовая
1382/85 х 580/85
Зерноградка 6 х Замена
1067/87 х Зимдар
Зерноградка 8 х 1659/90
1027/96 х 1116/97
1728/05
Находка
Рис. 1. Родословная сорта озимой мягкой пшеницы Находка.
36
Сорт Находка передан на Государственное сортоиспытание в 2011 году, включен в
Государственный реестр России сортов, допущенных к использованию в производстве с
2015 года. В его родословной принимали участие такие сорта как: Донская безостая,
Донская полукарликовая, Зерноградка 6, Зерноградка 8, Безостая 1, Безостая 4,
Краснодарский карлик 1, Краснодарская 6, Аврора, Одесская 16, Мироновская 264,
Харьковская 1.
Находка относится к степной южной Северо-Кавказкой группе пшениц. Тип куста
прямостоячий. Разновидность лютесценс. Колос белый, цилиндрический; средней длины
(8,0-10,0см), средней плотности (17,0-22,0 колоска на 10см длины стержня), остевидные
отростки в верхней части колоса короткие. Колосковая чешуя в средней трети колоса
средней длины, ланцентная. Зубец колосковой чешуи короткий, прямой – слегка изогнут.
Плечо средней ширины, прямое – приподнятое. Зерно красное, полуудлиненной формы,
средней крупности, масса 1000 зерен 40,0-43,0 г. (рис. 2).
Рис. 2. Колос и зерно сорта озимой мягкой пшеницы Находка
Сорт низкорослый, высота растения от 85 до 95 см, с достаточно прочной
соломиной и хорошей устойчивостью к полеганию. Сорт хорошо кустится и к моменту
уборки формирует около 600 продуктивных стеблей на 1м².
По степени морозо и зимостойкости не уступает стандартному сорту Ермак.
Находка характеризуется хорошей полевой устойчивостью к основным листовым
болезням. На инфекционном фоне она устойчива к бурой и желтой ржавчинам и
мучнистой росе, не поражается пыльной головней, меньше чем стандарт поражается
септориозом (табл.1).
37
1. Характеристика сорта мягкой озимой пшеницы Находка, (2011-2014г)
Показатели
Морозостойкость,
промораживание при -210С
Оценка перезимовки в поле
Единицы
Ермак,
измерения
стандарт
Зимостойкость
Ростовчанка 7
Находка
%
55,5
63,8
56,0
балл
5,0
5,0
5,0
Поражаемость болезнями на инфекционном фоне
Бурая ржавчина
%
15-30
5-15
Желтая ржавчина
%
5-20
0-15
Септориоз
%
5-10
10-20
Мучнистая роса
балл
1,5-2,5
1,0-2,0
Вегетационный период
Всходы - колошение
Колошение - созревание
Всходы - созревание
Высота растений
Устойчивость к полеганию
0-5
0-5
0-5
1,0-1,5
суток
суток
суток
см
222
44
267
90,5
224
46
267
87,8
222
44
267
78,8
балл
3,5
4,0
5,0
Сорт среднераннего срока созревания, вегетационный период 267-270 дней,
жаростойкий, засухоустойчивый, устойчивый к осыпанию зерна в колосе.
Новый сорт формирует высокую зерновую продуктивность. Средняя урожайность
за 2011-2014 годы в станционных испытаниях по предшественнику черный пар составила
6,90т/га, превышение над стандартом Ермак составило 0,37т/га. По предшественникам
горох и кукуруза на зерно превышение составило 0,76т/га и 0,30т/га соответственно (рис.
3).
38
6,43
7
6,91
6,53
5,61
6
6,37
5,90
6,30
6,61
6,00
4,67
5
4,65
4,17
4
пар
Горох
Кукуруза на зерно
Находка
Ростовчанка
7
Ермак, ст
Находка
Ростовчанка
7
Ермак, ст
Ростовчанка
7
Находка
Ростовчанка
7
Ермак, ст
2
Находка
3
Ермак, ст
Урожайность, т/га
8
Подсолнечник
Рис. 3. Урожайность сорта мягкой озимой пшеницы Находка
по предшественникам, 2011 – 2014 гг.
Высокая продуктивность сорта подтверждается результатами государственного
сортоиспытания, таблица 2.
Сорта
Орловский
Ростовский
Азовский
Целинский
Семикарокорс
кий
Среднее по
Южной и
Приазовской
зонам
2. Урожайность (т/га) сорта Находка на ГСУ Ростовской области (2013-2014гг)
Находка
4,89
6,01
7,49
6,67
6,73
6,73
Ермак
5,12
5,97
6,23
6,41
6,43
6,26
В среднем по Южной и Приазовской зонам области за два года испытаний в
посевах по пару сорт Находка превысил по урожайности сорт Ермак на 0,47т/га.
Высокая зерновая продуктивность сорта Находка сочетается с высоким качеством
зерна (табл. 3).
3. Технологические показатели качества зерна озимой пшеницы Находка (2011-2014гг)
Показатели
Масса 1000 зерен
Натура зерна
Единицы
измерения
Ермак,
стандарт
Ростовчанка 7
Находка
г
г/л
42,1
804
39,0
810
41,3
810
39
Стекловидность
Содержание белка
Содержание клейковины
Показатели ИДК-1
Сила муки
Объем хлеба из 100г муки
Общая оценка хлеба
Валориметрическая оценка
%
%
%
е.п
е.а
73
14,6
22,2
68
242
85,0
14,7
27,4
67
289
81
15,6
28,9
72
290
см3
балл
е.в
577
4,0
79
585
3,7
72
610
3,8
87
Сорт Находка стабильно превосходит другие сорта по ряду технологических
показателей в различные по метеорологическим условиям годы[7]. По данным
мукомольно-хлебопекарной лаборатории за 4 года изучения натура зерна составила
810г/л, стекловидность 81%, сила муки 610см³, общая оценка хлеба 3,8 балла. Содержание
белка в зерне – 15,6%, содержание клейковины – 28,9%, группа клейковины 72е.п.(I),
валориметрическая оценка -87е.в. Генотипическая формула глиадина 3.1.7.1.1.1 х+ [6].
По
результатам
Государственного
сортоиспытания
Находка
включена
в
Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию на
2015 год, как ценная пшеница и рекомендована для возделывания по парам и лучшим
непаровым предшественникам в Ростовской области по Южной и Приазовской зонам. Для
получения наилучших результатов посев необходимо проводить в оптимальные для зоны
возделывания сроки с нормой высева 4,0-5,0 млн. всхожих зерен на 1 га.
Заключение
Сорт озимой мягкой пшеницы Находка создан во ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко. В
Государственный реестр селекционных достижений РФ включен в 2015 году.
Достоинство нового сорта заключается в формировании зерна высокого качества в
сочетании с высокой продуктивностью, высокой полевой устойчивостью к основным
болезням озимой пшеницы и полеганию.
Литература
1. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов-5-е изд. перераб. и доп.
– М.: Агропром издат, 1985. –351с.
2. Алабушев, А.В. Производство зерна в России / А.В. Алабушев, С.А. Раева. –
Ростов н/Д: ЗАО «Книга», 2013.–144с.
3. Сандухадзе, Б.И. Селекция озимой пшеницы в центральном регионе
нечерноземья России / Б.И.Сандухадзе. –М.: ООО «НИНКИ Восход.– А» 2011.–504с.
4. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.–.:
Госагропром, 1989.–194 с.
40
5. Технологическая оценка зерновых, крупяных и зернобобовых культур.–М.:
Госагропром, 1988.– С. 1-76.
6. Копусь, М.М. Глиадиновые маркеры в селекции пшеницы (Методические
рекомендации) / М.М. Копусь.- Ростов – н/Д: «Дон», 1988.–34с.
7. Кравченко, Н.С. Показатели качества зерна и муки новых сортов озимой мягкой
пшеницы селекции ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко / Н.С. Кравченко, Е.В. Ионова, А.П.
Самофалов // Зерновое хозяйство России.-2012.– №4. – С. 44-50.
Literature
1. Dospekhov, B.A. Methodology of field trial / B.A. Dospekhov. – 5-th ed., enl. and impr./. –
M.: Agropromizdat., 1985. – 351 с.
2. Alabushev, A.V. Grain production in Russia / A.V. Alabushev, S.A. Raeva // Rostov-on-Don:
ZAO “Kniga”, 2013.–144 p.
3. Sandukhadze, B.I. Winter wheat breeding in the central part of Russian Nechernozemie (nonblack soil)/ B.I. Sandukhadze. – M.: OOO “NINKI Voskhod. – A”. – 2011. – 504 p.
4. Methodology of state variety testing of agricultural crops. M.: Gosagroprom, 1989. – 194 p.
5. Technological assessment of grain, groat and leguminous crops. – M.: Gosagroprom, –1988.–
Р.1-76.
6. Kopus, M.M. Gliadin markers in wheat breeding (methodical recommendations)/ M.M.
Kopus. – Rostov-on-Don: “Don”, 1988. – 34 p.
7. Kravchenko, N.S. Qualitative traits of winter soft wheat grain and flour grown by ARRIGC
after I.G. Kalinenko / N.S. Kravchenko, E.V. Ionova, A.P. Samofalov // Grain Economy of
Russia. – 2012. – №4. – Р. 44-50.
УДК 633.14:664.746.
А.А. Гончаренко, академик РАН;
С.А. Ермаков, кандидат сельскохозяйственных наук;
А.В. Макаров, кандидат сельскохозяйственных наук;
Т.В. Семенова, кандидат сельскохозяйственных наук;
В.Н. Точилин, кандидат сельскохозяйственных наук;
А.В. Осипова, кандидат сельскохозяйственных наук;
Е.Н. Лазарева;
О.В. Крахмалева,
Московский научно-исследовательский институт сельского хозяйства
«Немчиновка», (143026, Московская обл., раб. пос Новоивановское, ул. Калинина, 1)
41
СЕЛЕКЦИЯ ОЗИМОЙ РЖИ НА ВЫСОКУЮ И НИЗКУЮ ВЯЗКОСТЬ
ВОДНОГО ЭКСТРАКТА
Представлены результаты дивергентного отбора по вязкости водного экстракта
(ВВЭ) на базе сортов озимой ржи Альфа и Московская 12. Эффективность отбора
зависела как от генотипа сорта, так и от направления отбора. Отбор в плюс-направлении
был более эффективным, чем в минус-направлении. Асимметричность ответа проявилась
в 1-м цикле отбора и сохранялась в последующих циклах. Высоковязкие популяции имели
лучшие хлебопекарные качества зерна, чем низковязкие. Их превосходство проявилось в
более высокой натуре зерна (на 4,9%), крупности зерна (на 14,8%), числе падения (на 90
с), высоте амилограммы (на 328 е.а.),
температуре клейстеризации (на 2,5°С).
Низковязкие популяции давали сильно расплывающийся хлеб с крупнопористым, липким
и заминающимся мякишем. Обсуждаются причины асимметрии и сортовых различий в
реакции на отбор.
Ключевые слова: озимая рожь, дивергентный отбор, вязкость водного
экстракта, популяции, хлебопекарные качества.
A.A. Goncharenko, academician of RAS;
S.A. Ermakov, Candidate of Agricultural Sciences;
A.V. Makarov, Candidate of Agricultural Sciences;
T.V. Semenova, Candidate of Agricultural Sciences;
V.N. Tochilin, Candidate of Agricultural Sciences;
A.V. Osipova, Candidate of Agricultural Sciences;
E.N. Lasareva;
O.V. Krakhmaleva,
Moscow Research Institute of Agriculture “Nemchinovka”
(143026, Moscow region, v. of Novoivanovskoe, Kalinin Str. 1)
WINTER RYE BREEDING ON HIGH AND LOW WATER EXTRACT
VISCOSITY
The results of divergent selection among winter rye varieties ‘Alfa’ and ‘Moskovskaya 12’
according to their water extract viscosity (WEV) have been presented. The efficiency of the
selection depended on variety geno type and on direction of the selection. Selection in a plusdirection was more efficient, than in a minus-direction. The asymmetry of the result revealed in
the first cycle of the selection and continued in the further ones. The rye populations with high
viscosity had better bread-making characteristics than those ones with low viscosity. They
surpassed the other varieties in a higher nature of grain (on 4,9%), size of grain (on 14,8%),
falling number (on 90s), a rate of amylogram (on 328 e.a.), temperature of gelatinization (on
42
2,5°С). The varieties with low viscosity produced deliquescent bread with a large pored, soft
crumb. The reasons of asymmetry and varieties’ response to selection are being discussed.
Keywords: winter rye, divergent selection, water extract viscosity, population, bread-making
characteristics (properties).
Зерно озимой ржи традиционно используется для производства хлеба, спирта,
крахмала, солода, но очень мало для кормления животных [1]. По этой причине ежегодно
значительная часть полученного урожая ржи остается невостребованной, что не
стимулирует рост ее производства. Обусловлено это тем, что рожь в сравнении с другими
зерновыми культурами содержит относительно много некрахмальных полисахаридов
(пентозанов) [2], которые нежелательны в кормовом отношении, так как нарушают
процесс пищеварения у животных, снижают переваримость питательных веществ корма и
негативно влияют на их продуктивность [3]. Поэтому рожь в комбикормах для животных
используют с различными ограничениями и только в смеси с другими зерновыми
культурами. Вместе с тем при хлебопечении пентозаны играют положительную роль,
улучшая хлебопекарные качества зерна ржи. При тестообразовании они выполняют
функцию клейковинных белков, обеспечивая вязкость и формоустойчивость теста,
улучшают структурно-механические свойства хлебного мякиша [4].
Из-за высокого содержания пентозанов практически все возделываемые сорта ржи
относятся к категории хлебопекарных, а потому по многим показателям не соответствуют
требованиям, предъявляемым к кормовому зерну [5]. Зернофуражная рожь в отличие от
хлебопекарной должна иметь низкое содержание пентозанов, особенно водорастворимой
его фракции. Следовательно, задачи селекции ржи на зернофуражную и хлебопекарную
пригодность не совпадают, их следует решать по независимым селекционным
программам [6]. Считается [7], что такой подход будет способствовать расширению сферы
хозяйственного использования ржи и увеличению рыночного спроса на зерно этой
культуры. Задача состоит в том, чтобы дать потребителю разнообразные по цели
использования сорта и гибриды, пригодные не только для хлебопечения, но и для
использования на корм животным. Особенно остро потребность в создании таких сортов
ощущается в областях Нечерноземной зоны, Поволжья, Урала и Западной Сибири, где
рожь является главной культурой озимого поля.
Известно [8], что содержание общих пентозанов в зерне ржи на межсортовом уровне
варьирует незначительно (9,2-11,5%), однако на их экспрессию существенно влияют
экологические
факторы.
Основным
структурным
компонентом
некрахмальных
полисахаридов являются пятиуглеродные сахара – арабиноза и ксилоза (так называемые
43
арабиноксиланы - АК), которые способны давать высоковязкие водные растворы при
относительно низкой концентрации [9]. Установлено [10], что потенциал вязкости
водного экстракта находится в прямой зависимости от содержания водорастворимых АК в
зерне ржи (r=0,97), в связи с чем он может служить косвенным индикатором их
количественного содержания. Оказалось, что вязкость водного экстракта отрицательно
(r=-0,82) коррелирует с переваримостью белка у крыс [11], а добавка в рацион ферментов
ксиланазы и арабинозидазы, способствующих деполимеризации АК, устраняет вредный
эффект ржаного компонента корма, причем эффект от добавки ферментов тем больше,
чем меньше содержится зерна ржи в рационе [5]. Отсюда возникает дополнительная
проблема: низкую энергетическую ценность ржаного рациона нельзя компенсировать
путем увеличения дозы корма, взамен ржи нужно добавлять другую культуру.
Следовательно, для улучшения кормовой ценности зерна ржи необходимо вести
целенаправленную селекцию на низкое содержание АК, с тем чтобы обеспечить низкую
вязкость ржаного корма в желудке животных. Считается, что такие сорта ржи будут
успешно конкурировать с тритикале [12]. Некоторые исследователи полагают, что
молекулярная структура водорастворимых АК играет более важную роль, чем их
количественное содержание [13].
В свете вышеизложенного особый интерес представляет создание методами
селекции сортов ржи с контрастной вязкостью водного экстракта (ВВЭ). Представляется
[7], что методом разнонаправленного отбора можно изменить биохимическую структуру
некрахмальных полисахаридов в соответствии с задачами селекции: 1) увеличить
содержание трудно гидролизуемых арабиноксиланов, улучшив хлебопекарные свойства
или 2) снизить их долевое участие, улучшив кормовую ценность зерна.
Начало целенаправленной селекции озимой ржи на экстрагируемую вязкость
положили канадские исследователи [14, 15]. Они выявили большие различия по величине
привеса цыплят-бройлеров, получавших ржаную диету на базе разных сортов. По их
данным,
сорта-популяции
озимой
ржи
отличаются
большим
внутрисортовым
варьированием по ВВЭ, а сам этот признак имеет высокую наследуемость (h 2=0,69), что
дает основание использовать его в качестве критерия для отбора. Он положительно связан
с числом падения (r=0,87), но сильно варьирует от погодных условий в период налива
зерна и места выращивания. Сходная взаимосвязь между этими признаками выявлена и у
гибридных сортов ржи [16]. Позднее польские исследователи показали, что можно
отселектировать инбредные линии ржи с минимально высокой и предельно низкой ВВЭ и
на их базе получить соответствующие гибриды [17]. Установлено, что на потенциал
экстрагируемой вязкости существенно влияют не только условия произрастания, но и
44
генотип сорта, причем светлозерные (безантоциановые) формы отличаются более низким
содержанием всех фракций пентозанов и более низким уровнем ВВЭ, чем зеленозерные
[18].
В последнее время появились сообщения, что методом внутрипопуляционного
дивергентного отбора по ВВЭ можно целенаправленно изменять признаки качества зерна
ржи в соответствии с задачами селекции [19]. В.Д. Кобылянский и О.В. Солодухина [20]
предлагают использовать не косвенный, а прямой метод оценки генотипов на содержание
водорастворимых АК. Они установили, что внутри популяции можно отобрать
единичные малопентозановые (0,5-1,0%) биотипы, используя для их идентификации
отличительные особенности в анатомо-морфологическом строении зерновки и метод
клоновых половинок. На основе новой стратегии селекции, заключающейся в
первоначальном отборе тонкопокровных (с тонкой плодовой и семенной оболочкой)
зерен, авторами создано 5 доноров и 7 предсортов с низким (0,31-0,68%) содержанием
водорастворимых АК и проведены первые эксперименты по определению их кормовой
пригодности.
Цель настоящей работы - оценить эффективность многократного дивергентного
отбора по признаку ВВЭ, исследовать сортовую специфику в реакции на отбор, изучить
степень асимметричности селекционного сдвига и определить его коррелятивное влияние
на технологические и хлебопекарные качества зерна.
Материалы и методы. Исходным материалом для отбора по ВВЭ послужили
популяционные сорта озимой ржи Альфа и Московская 12. Эти сорта неродственны по
происхождению и создавались по разным селекционным программам, поэтому значимо
различаются по некоторым признакам. Прежде всего это касается числа падения, по
которому сорт Альфа интенсивно селектировался на протяжении 20 лет, из-за чего
превосходит Московскую 12 в среднем на 45 с. В свою очередь сорт Московская 12
стабильно превышает Альфу по массе 1000 зерен (на 2,4 г) и натуре зерна (на 8 г/л). По
признаку вязкости исходные сорта также существенно (на 5% уровне значимости)
различались: средний уровень его у сорта Московская 12 составил 6,7± 0,38 сП, а у сорта
Альфа - 5,6 ± 0,15 сП.
Относительную вязкость водного экстракта зернового шрота измеряли в
сантипуазах (сП) на роторном вискозиметре VT5L/R по методике, описанной ранее [21].
Оценку проводили по растениям, для чего от каждого из них брали по 5 г зерна для
анализа, а оставшееся сохраняли в резерве. Первый цикл дивергентного отбора провели в
2005/2006 гг (2005 – год отбора, 2006 – год переопыления растений), а всего за 2006 2014 гг по обоим сортам последовательно провели 9 циклов такого отбора. Ежегодный
45
объем исходной выборки по каждому сорту составлял 160 растений в фазе полной
спелости при каждом цикле отбора. Дивергентные популяции получали путем
смешивания резервных семян от каждого из 20 родоначальных растений, которые по
признаку вязкости отклонялись на величину ± 1,5Ϭ от популяционной средней.
Полученные таким образом 4 популяции (2 от плюс-отбора и 2 от минус-отбора) ежегодно
высевали на пространственно изолированных делянках площадью 10 м2 для свободного
переопыления и проведения последующих циклов отбора. По каждому циклу в
селектируемых популяциях определяли коэффициент вариации (Cv, %) по признаку ВВЭ,
а также измеряли натуру зерна и массу 1000 зерен. Оценку хлебопекарных качеств зерна
проводили методом пробной лабораторной выпечки подового и формового хлеба из
обойной муки. Формоустойчивость теста (отношение H/D) измеряли посредством
отношения высоты подового хлеба к его диаметру, а качество формового – методом
глазомерной оценки физических свойств мякиша (пористости, липкости и упругости),
внешнего вида и измерения объемного выхода хлеба. Высоту амилограммы и температуру
клейстеризации крахмала определяли на амилографе Брабендера, число падения (ЧП) - на
приборе Хагберга-Пертена, содержание белка и крахмала в зерне - на инфракрасном
спектрометре Spectra Star 2400.
Результаты. Динамика признака ВВЭ в селектируемых популяциях по циклам и
вариантам отбора представлена в табл.1. Как видно, на эффективность отбора значимо
влияли не только генотип сорта, но и направление отбора. Последовательный отбор
потомств высоковязких растений обусловил увеличение потенциала вязкости у сорта
Альфа с 5,6 сП до 17,4, а у сорта Московская 12 – с 6,7 до 55,5 сП. С каждым циклом
отбора дивергенция между субпопуляциями возрастала, однако у сорта Альфа она
достигалась менее интенсивно, чем у сорта Московская 12.
После 9 циклов отбора дивергентные популяции из сорта Альфа по признаку ВВЭ
различались между собой в 7,2 раза, а популяции из сорта Московская 12 – в 12,3 раза.
Причиной такой неоднозначной сортовой реакции на отбор могли быть изначальные
различия по уровню фенотипической дисперсии селектируемого признака у исходных
сортов. Доказательство тому - двукратная разница по величине среднего квадратического
отклонения (Ϭ), которое составило 1,87 для сорта Альфа и 3,81 для сорта Московская 12.
Почти такая же двукратная разница между сортами имела место по коэффициенту
внутрипопуляционного варьирования (Cv=33,4 и 56,8% соответственно по сортам).
1. Результаты дивергентного отбора по ВВЭ у сортов Альфа и Московская 12.
(ВВ - высокая вязкость, НВ – низкая вязкость, Х – популяционное среднее, сП; Cv
- коэффициент вариации, %).
46
Годы и
циклы
отбора
2005 (0)
2006 (1)
2007 (2)
2008 (3)
2009 (4)
2010 (5)
2011 (6)
2012 (7)
2013 (8)
2014 (9)
Альфа ВВ
Альфа НВ
Моск-12 ВВ
Моск-12 НВ
Х
Cv
Х
Cv
Х
Cv
Х
Cv
5,6
8,5
11,7
6,8
15,3
19,3
37,0
29,3
27,5
17,4
33,4
30,7
28,1
46,8
38,8
41,1
66,0
75,9
67,9
38,7
5,6
5,1
5,0
4,2
5,4
4,8
5,8
4,1
3,3
2,4
33,4
24,9
31,5
28,7
36,8
37,9
50,7
45,8
49,2
33,9
6,7
18,9
19,8
11,9
26,8
40,4
103,2
78,4
85,6
55,5
56,8
47,4
39,8
57,3
41,1
49,1
75,5
59,9
80,4
46,3
6,7
6,1
6,4
4,4
6,6
6,7
8,0
6,5
5,9
4,5
56,8
41,1
27,2
24,7
27,9
30,4
55,4
41,4
36,2
31,8
После 9 циклов разнонаправленного отбора селектируемые популяции из сорта
Альфа разошлись друг от друга на 15,0 сП, а популяции из сорта Московская 12 – на 51,0
сП. Динамика этой дивергенции по циклам отбора показана на рис.1. Здесь следует
отм
етит
ь
две
хар
акте
рны
е
осо
бенности. Первая состоит в том, что на первых циклах отбора (1-4) дивергенция была
выражена слабее, чем в последующих циклах (5-9). Вторая состоит в четко выраженной
асимметричности ответа на разнонаправленный отбор: у обоих сортов селекционный
сдвиг в плюс-направлении был значительно выше, чем в минус-направлении.
Асимметричность ответа сохранялась во всех циклах отбора, однако на ее размах
существенно влиял и генотип сорта:
отбор высоковязких генотипов у сорта Альфа
увеличивал ВВЭ в среднем на 2,56 сП за один цикл, а у сорта Московская 12 – на 9,01
сП или в 3,5 раза больше. Отбор низковязких генотипов был менее эффективным и в
каждом цикле приводил к снижению признака вязкости на 0,28 сП у Альфы и на 0,12 сП у
Московской 12. Можно сказать, что дивергенция между популяциями достигалась в
основном за счет большего сдвига популяции в сторону высокой вязкости. При минусотборе селекционный сдвиг достигался не только медленно, но и слабо варьировал под
47
влиянием погодных условий года. Это вполне соответствует более раннему нашему
заключению о том, что
низковязкие генотипы имеют меньшую средовую вариансу, чем
высоковязкие [22]. Наоборот, эффективность отбора в плюс-направлении более сильно
изменялась под влиянием погодных условий года. Таковыми оказались 2008 год, когда изза дождливой погоды и сильного полегания растений эффективность отбора высоковязких
генотипов оказалась предельно низкой, а также 2011 год, когда сложились благоприятные
условия для формирования зерна с высокой вязкостью, в результате чего отбор в плюснаправлении выявлял генотипы преимущественно с сильно завышенной вязкостью.
Рис.1. Дивергенция субпопуляций из сортов Альфа и Московская 12 по вязкости водного
экстракта
Причиной
асимметричности
распределения
могут
быть
разные
факторы:
случайный дрейф генов из-за малой выборки при отборе, инбредная депрессия, различие в
селекционных дифференциалах, генетическая асимметрия. Последняя в нашем случае
наилучшим образом объясняет асимметричный эффект отбора. Мы полагаем, что гены,
ответственные за высокую вязкость водного экстракта, являются доминантными по своей
природе, имеют высокую изначальную частоту в популяции и проявляют сильный
аддитивный эффект, из-за чего успех при плюс-отборе достигается быстрее и сильнее, чем
при минус-отборе. Признак низкой вязкости, наоборот, детерминируется рецессивными
аллелями с относительно низкой их частотой в исходной популяции и более слабым
аддитивным эффектом. Если это так, то причиной асимметричности распределения
является первоначальная асимметрия частот всех генов, влияющих на потенциал
признака вязкости в исходной популяции. Данное заключение подтверждают результаты
более ранних наших исследований ВВЭ в системе диаллельного скрещивания инбредных
линий [23], которые показывают, что генетическая варианса признака вязкости
детерминируется
доминантными
генами
с
аддитивным
действием.
При
этом
фенотипическая экспрессия признака на 74,4% зависит от аддитивного действия генов и
48
на 24,1% – от эффектов доминирования. Эти данные хорошо объясняют отмеченные
выше сортовые различия в реакции на отбор. Генофонд сорта Московская 12
предположительно характеризуется более высокой частотой доминантных генов,
ответственных за высокую ВВЭ, тогда как для сорта Альфа характерна более высокая
обогащенность рецессивными генами, детерминирующими низкую вязкость.
В свете вышеизложенного важно ответить на вопрос: почему на популяционном
уровне за низкую вязкость отвечают рецессивные гены с относительно низкой частотой, а
за высокую – доминантные гены с высокой частотой. Нам представляется, что причиной
тому является естественный отбор, который противодействует генотипам с низкой
вязкостью, а благоприятствует генотипам с высокой вязкостью. Это вполне укладывается
в концепцию о том, что признак ВВЭ является важным компонентом естественной
приспособленности у ржи, которая по экстрагируемой вязкости значительно превосходит
другие зерновые культуры [3].
Селекционный интерес представляет характер динамики внутрипопуляционного
варьирования признака ВВЭ под влиянием проведенного отбора. Наши данные
показывают (рис. 2), что после 9 циклов отбора в плюс-направлении оба сорта проявили
положительный
тренд
внутрипопуляционной
изменчивости
(Cv),
т.е.
уровень
генотипической изменчивости у них не снижался, а даже возрастал. Что касается отбора в
минус-направлении, то здесь тренд был положительным только у сорта Альфа и
отрицательным у Московской 12, что могло быть обусловлено изначально низкой
частотой генов, ответственных за низкую вязкость у последнего.
49
Рис. 2. Динамика внутрипопуляционного варьирования (Cv %) признака ВВЭ под
влиянием дивергентного отбора
Тенденцию к усилению внутрипопуляционного варьирования признака вязкости при
плюс-отборе мы объясняем тем, что в результате многократного ассортативного
скрещивания высоковязких генотипов в популяции появляются и накапливаются новые
рекомбинации генов, которых не было в исходной популяции. В итоге селектируемая
популяция постоянно обогащается высоковязкими генотипами, усиливая генетическую
неоднородность популяции. При отборе низковязких генотипов новые рекомбинации не
образуются или же они имеют слабый эффект, из-за чего генетический сдвиг достигается
медленно и уровень ее неоднородности практически не меняется.
Тем не менее, во всех
вариантах отбора масштабы доступной генетической изменчивости можно считать
достаточными для продолжения отбора. Это указывает на высокую пластичность
наследственной системы изучаемых сортов. Следовательно, проблема состоит не в
обеспечении высокой генетической изменчивости внутри популяции, а в том, как
сосредоточить в ней все полезные аллели, контролирующие признак экстрагируемой
вязкости.
2. Оценка технологических и хлебопекарных свойств зерна дивергентных
популяций из сортов Альфа и Московская 12 (2014г.).
Признаки
Московская Московская
Альфа НВ Альфа ВВ
12 НВ
12 ВВ
Вязкость вод.экстракта, сП
2,4
17,4
4,5
55,5
Натура зерна, г/л
738
773
740
777
Масса 1000 зерен, г
31,4
36,0
32,2
37,0
Число падения, с
170
260
160
250
Высота амилограммы, е.а.
50
320
84
470
Температура клейстер, оС
63,0
66,3
63,8
65,5
Подовый хлеб, отношение H/D
0,15
0,41
0,18
0,40
Объем формового хлеба, см3
314
286
298
280
Подовый хлеб, балл
3,5
5,0
4,3
5,0
Формовой хлеб, балл
4,4
5,0
3,8
4,4
Содержание белка, %
14,6
14,2
14,4
13,7
Содержание крахмала, %
55,6
55,8
56,1
56,7
Дивергентный отбор по ВВЭ коррелятивно изменил многие признаки качества
зерна. Практически по всем показателям качества популяции с высокой вязкостью были
лучше, чем низковязкие (табл.2). В среднем по обоим сортам они отличались от
низковязких более высокой натурой зерна (на 4,9%) и относительно крупным зерном (на
50
14,8%), имели более высокое число падения (на 90 с), высоту амилограммы (на 328 е.а.) и
температуру клейстеризации крахмала (на 2,5°С). Значительные различия обнаружены и
по хлебопекарным качествам (рис.3). Сдвиг популяций в сторону высокой вязкости
положительно повлиял на формоустойчивость подового хлеба (показатель H/D
увеличился в 2,5 раза), а также на качество формового хлеба, который у этой группы
популяций отличался упругим, эластичным и мелкопористым мякишем. Хлеб из
низковязких популяций, наоборот, отличался слабой формоустойчивостью, влажным,
липким и заминающимся мякише с крупными порами, но был большего объема, особенно
у сорта Альфа. Объясняется это тем, что из-за низкого содержания водорастворимых
пентозанов крахмал у этих популяций не способен связывать всю влагу теста и поэтому
образует много липких декстринов.
Рис.3. Подовый хлеб из зерна популяций сорта Альфа после 9 циклов дивергентного
отбора по ВВЭ (2014 г.)
Таким образом, внутрипопуляционный отбор контрастных по вязкости генотипов
в силу коррелятивных реакций обусловил сильную дивергенцию популяций по признакам
качества зерна. В этом плане многократный дивергентный отбор по ВВЭ можно
рекомендовать как эффективный метод селекции ржи на целевое использование. Данные
показывают, что при селекции ржи на улучшение хлебопекарных качеств зерна прямой
отбор на высокую ВВЭ является более предпочтительным, чем отбор на высокое число
падения, так как селекция высоковязких популяций позволяет добиться одновременного
51
улучшения популяции по целому комплексу признаков, определяющих хлебопекарные
качества зерна. Главными из них являются: крупное зерно, высокая натура зерна, число
падения, высота амилограммы, температура клейстеризации. Отбор низковязких
генотипов привлекателен тем, что позволяет целенаправленно изменять биохимическую
структуру некрахмальных полисахаридов, снижая содержание трудногидролизуемых
пентозанов, что положительно улучшает кормовую ценность зерна. Хотя низковязкие
популяции (на уровне 2,5-4,5 сП) непригодны для хлебопечения, но в плане улучшения
кормовой пригодности зерна ржи они представляют несомненный интерес, открывая
большие перспективы в решении проблемы диверсификации зерна ржи методами
селекции.
Литература
1.
Богданов, Г.А. Кормление сельскохозяйственных животных / Г.А. Богданов // М.:
Агропромиздат, – 1990. – 624 с.
2.
Karlsson, R. Pentosans in rye // Sveriges Utsadesforenings Tidskrift. – 1988. –V. 98. –
Р. 213-225.
3.
Rakowska, M. The nutritive quality of rye // Vortr. Pflanzenzucht. – 1996. – V. 35. – P.
85-95.
4.
Weipert, D. Pentosans as selection traits in rye breeding //Vortr .Pflanzenzucht. – 1996. –
V.35: P.109-119.
5.
Boros, D. Influence of water extract viscosity and exogenous enzymes on nutritive value
of rye hybrids in broiler diets / D. Boros, M.R.Bedford // J. Animal and Feed Sciences. – 1999.–
№ 8. –Р.579-587.
6.
Madej, L. Variability of the content of soluble non52ingestible polysaccharides in rye
inbred lines / L. Madej, K. Raczynska-Bojanowska, K. Rybka // Plant Breed. –1990. – V. 104
(4).– Р.334-339.
7.
Гончаренко, А.А. Перспективы улучшения кормовой ценности зерна ржи методами
селекции / А.А. Гончаренко // Достижения науки и техники АПК. – 2012.– №11.– С.7-10.
8.
Saastomoinen, M. Pentosan and β-glucan content of finnisch winter rye varieties as
compared with rye of six other countries / M. Saastomoinen, S. Plaami, J. Kumpulainen // J. of
Cereal Science.- 1989.– V.10 (3). – Р.199-207.
9.
Bengtsson, S. Isolation and chemical characterization of water-soluble arabinoxylans in
rye grain // Carbohydrate Polymers. – 1990. – 12 (3).– Р. 267-277.
52
10.
Boros, D. Extract viscosity as an Indirect Assay for water-soluble Pentosan Content in
Rye / D. Boros, R.R. Marquardt, B.A. Slominski, W. Guenter // Cereal Chem. –1993. – V.70
(5) – Р. 575-580.
11.
Rybka, K. Viscosity of rye grain components / K. Rybka, D. Boros, K. Rachynska-
Bojanowska, М. Rakowska, R. Sawicka-Zukowska, В. Jedrychowska // Molecular Nutrition
and Food Research. – 1988. – V.32( 8). – Р.723-804.
12.
Madej, L. Breeding approarch to the improvement of feeding quality of rye grain / L.
Madej // Hod. Rosl., Aklimat. i Nasienn. – 1994. – V. 38 (5). – P.91-94.
13.
Cyran, M. R. Genetic variation in the extract viscosity of rye (Secale cereale L.) bread
made from endosperm and wholemeal flour: impact of high-molecular-weight arabinoxylan,
starch and protein / M. R. Cyran, A. Ceglinska // J.Sci.Food Agric. – 2011. – 21(3). – P.469479.
14.
Campbell, G.L. Genotypic and environmental differences in rye fed to broiler chicks with
dietary pentosanase supplementation / G.L. Campbell, D.A. Teitge, H.L. Classen // Can. J.
Anim. Sci.- 1991. – V.71. – P. 1241-1247.
15.
McLeod J.G., Gan Y., Scoles G.J., Campbell G.L. Extract viscosity and feeding quality of
rye // Vortr. Pflanzenzucht. – 1996. – V. 35. – P. 97-108.
16.
Kucerova, J. Effects of Lokation and Year on Technological Quality and Pentosan
Content in Rye // Czech J. Food Science. – 2009. – V.27. – P.418-424.
17.
Kolasinska, I. Quantitative characteristic of rye inbred ines / I. Kolasinska, D. Boros, L.
Madej, A. Cygankiewich // Proceeding of the EUCARPIA Rye Meeting, Juli 4-7.– 2001.–
Radzikow, Poland. – P. 315-318.
18.
Jurgens, H.-U. Characterization of Several Rye Cultivars with Respect to Arabinoxylans
and Extract Viscosity / H.-U. Jurgens, G. Jansen, C.B.Wegener // J. of Agricultural Science. –
2012.– V.4 (5) . – P.1-12.
19.
Гончаренко, А.А. Дивергентный отбор по вязкости водного экстракта у озимой ржи
/ А.А. Гончаренко, А.С. Тимощенко, Н.С. Беркутова, С.А. Ермаков, А.В. Макаров, Т.В.
Семенова, В.Н. Точилин, Е.Н. Лазарева // Доклады РАСХН. – 2011. – № 4.– С. 3-8.
20.
Кобылянский, В.Д. Теоретические основы селекции зернофуражной ржи с низким
содержанием водорастворимых пентозанов / Кобылянский В.Д., Солодухина О.В. //
Сельскохозяйственная биология. – 2013. – №2. – С.31-39.
21.
Тимощенко, А.С. Адаптация роторного вискозиметра VT5L/R к определению
относительной вязкости водного экстракта зернового шрота озимой ржи / А.С.
Тимощенко, А.А. Гончаренко, Е.Н. Лазарева // Сельскохозяйственная биология. –2008. –
№5.– С. 110-115.
53
22.
Гончаренко, А.А. Селекционная оценка инбредных линий озимой ржи по вязкости
водного экстракта / А.А. Гончаренко, С.А. Ермаков, А.В. Макаров, В.Н. Точилин, Т.В.
Семенова, Н.В. Цыганкова // Сельскохозяйственная биология. – 2008.– №1.– С. 33-39.
23.
Гончаренко, А.А. Диаллельный анализ признаков качества зерна у инбредных
линий озимой ржи / А.А. Гончаренко, С.В. Крахмалев, С.А. Ермаков, А.В. Макаров, Т.В.
Семенова, В.Н. Точилин // Доклады РАСХН.– 2012.– № 6. – С. 14-19.
Literature
1. Bogdanov, G.A. Feeding of livestock / G.A. Bogdanov // m.: Agropromizdat. – 1990. – 624 p.
2 2.
Karlsson, R. Pentosans in rye // Sveriges Utsadesforenings Tidskrift. – 1988. –V. 98. –
Р. 213-225.
3.
Rakowska, M. The nutritive quality of rye // Vortr. Pflanzenzucht. – 1996. – V. 35. – P.
85-95.
4.
Weipert, D. Pentosans as selection traits in rye breeding // Vortr .Pflanzenzucht. – 1996. –
V.35: P.109-119.
5.
Boros, D. Influence of water extract viscosity and exogenous enzymes on nutritive value
of rye hybrids in broiler diets / D. Boros, M.R.Bedford // J. Animal and Feed Sciences. – 1999.–
№ 8. –Р.579-587.
6.
Madej, L. Variability of the content of soluble non ingestible polysaccharides in rye
inbred lines / L. Madej, K. Raczynska-Bojanowska, K. Rybka // Plant Breed. –1990. – V. 104
(4).– Р.334-339.
7. Goncharenko, A.A. Perspectives of improvement of fodder value of rye using breeding
methods / A.A. Goncharenko // Achievements of science and technique in AIC. – 2012. – №11.
– P.7-10.
8. Saastomoinen, M. Pentosan and
β-glucan content of finnisch
winter rye varieties as
compared with rye of six other countries / M. Saastomoinen, S. Plaami, J. Kumpulainen // J. of
Cereal Science.- 1989.– V.10 (3). – Р.199-207.
9. Bengtsson, S. Isolation and chemical characterization of water-soluble arabinoxylans in rye
grain // Carbohydrate Polymers. – 1990. – 12 (3).– Р. 267-277.
10.Boros, D. Extract viscosity as an Indirect Assay for water-soluble Pentosan Content in Rye /
D. Boros, R.R. Marquardt, B.A. Slominski, W. Guenter // Cereal Chem. –1993. – V.70 (5) – Р.
575-580.
11.Rybka, K. Viscosity of rye grain components / K. Rybka, D. Boros,
K. Rachynska-
Bojanowska, М. Rakowska, R. Sawicka-Zukowska, В. Jedrychowska // Molecular Nutrition
and Food Research. – 1988. – V.32( 8). – Р.723-804.
54
12.Madej, L. Breeding approarch to the improvement of feeding quality of rye grain / L. Madej
// Hod. Rosl., Aklimat. i Nasienn. – 1994. – V. 38 (5). – P.91-94.
13.Cyran, M. R. Genetic variation in the extract viscosity of rye (Secale cereale L.) bread made
from endosperm and wholemeal flour: impact of high-molecular-weight arabinoxylan, starch and
protein / M. R. Cyran, A. Ceglinska // J.Sci.Food Agric. – 2011. – 21(3). – P.469-479.
14.Campbell, G.L. Genotypic and environmental differences in rye fed to broiler chicks with
dietary pentosanase supplementation / G.L. Campbell, D.A. Teitge, H.L. Classen // Can. J.
Anim. Sci.- 1991. – V.71. – P. 1241-1247.
15.McLeod, J.G. Extract viscosity and feeding quality of rye / J.G. McLeod, Y. Gan, G.J. Scoles,
G.L.Campbell // Vortr. Pflanzenzucht. – 1996. – V. 35. – P. 97-108.
16. Kucerova, J. Effects of Lokation and Year on Technological Quality and Pentosan Content
in Rye // Czech J. Food Science. – 2009. – V.27. – P.418-424.
17.Kolasinska, I. Quantitative characteristic of rye inbred ines / I. Kolasinska, D. Boros, L.
Madej, A. Cygankiewich // Proceeding of the EUCARPIA Rye Meeting, Juli 4-7.– 2001.–
Radzikow, Poland. – P. 315-318.
18.
Jurgens, H.-U. Characterization of Several Rye Cultivars with Respect to Arabinoxylans
and Extract Viscosity / H.-U. Jurgens, G. Jansen, C.B.Wegener // J. of Agricultural Science. –
2012.– V.4 (5) . – P.1-12.
19. Goncharenko, A.A. Divergent selection of winter rye water extract according to its viscosity /
A.A. Goncharenko, A.S. Timotschenko, N.S. Berkutova, S.A. Ermakov, A.V. Makarov, T.V.
Semenova, V.N. Tochilin, E.N. Lasareva // Reports of RAAS. – 2011. – № 4.– P. 3-8.
20. Kobylyansky, V.D. Theoretical principles of grain-forage rye breeding with a low content of
water-soluble pentosans / V.D. Kobylyansky, O.V. Solodukhina // Agricultural biology. – 2013.
– №2. – P.31-39.
21. Timotschenko, A.S. Adaptation of rotor viscosity meter VT5L/R to determination of relative
moisture of water extract of winter rye oil-cake / A.S. Timotschenko, A.A. Goncharenko, E.N.
Lasareva // Agricultural biology. – 2008. – №5. – P. 110-115.
22. Goncharenko, A.A. Breeding assessment of inbred lines of winter rye according to water
extract viscosity / A.A. Goncharenko, S.A. Ermakov, A.V. Makarov, V.N. Tochilin, T.V.
Semenova, N.V. Tsygankova // Agricultural biology. – 2008. – №1. – P. 33-39.
23. Goncharenko, A.A. Diallel analysis of qualitative traits of grain from inbred lines of winter
rye / A.A. Goncharenko, S.V. Krakhmalev, S.A. Ermakov, A.V. Makarov, V.N. Tochilin, T.V.
Semenova // Reports of RAAS.– 2012. – № 6. – P. 14-19.
55
УДК 633.18:581.14:631.559:631.526.32
В.Н. Шиловский, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник
отдела селекции;
А.М. Оглы, научный сотрудник, заведующий отделом селекции,
ФГБНУ «ВНИИ риса»
(350921, г. Краснодар, п. Белозёрный, 3; 8 (861) 229-41-98; arrri_kub@mail.ru)
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА НА СТАБИЛЬНОСТЬ УРОЖАЯ
РАННЕЕ ВОЗДЕЛЫВАЕМЫХ СОРТОВ РИСА В УСЛОВИЯХ
КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
В настоящей статье авторами проанализировано влияние изменений климата на
урожайность раннее возделываемых сортов риса в условиях Краснодарского края. Зона
умеренного климата, в которой находится Краснодарский край, характеризуется
периодическими изменениями температур во время вегетации риса в сторону
«потепления» или «похолодания». Поэтому сорт, выведенный в один из таких периодов,
соответствует условиям среды и обеспечивает оптимальный урожай и стабильность
хозяйственно-ценных
признаков. Однако продолжительный
период
«потепления»
приводит к доминированию у сортов риса скороспелости, сопровождающейся снижением
урожайности и ухудшением хозяйственных признаков. Это показано, на примере сортов
риса Дубовский 129, Краснодарский 424, Спальчик, Лиман, которые были созданы и
выращивались в разные периоды изменений климата. Перечисленные сорта были
приспособлены к климатическим условиям, в которых проводился отбор и изучение в
селекционном процессе их исходных форм. Однако изменение климата в сторону
«потепления» приводило к сокращению у них вегетационного периода, снижению массы
1000 зёрен, увеличению стерильности, ухудшению качественных характеристик зерна и
крупы, уменьшению урожайности. Сорта начинали сильно поражаться пирикуляриозом.
Это обусловливало необходимость сортосмены, т.е. замену старых сортов новыми,
способными обеспечивать высокие урожаи зерна риса в существующих условиях среды.
Таким образом, поддержание урожайности риса на высоком уровне, в связи с
изменениями климата возможно за счёт ведения непрерывного селекционного процесса, с
привлечением в гибридизацию сортов риса
южных регионов, приспособленных к
воздействию высоких температур в период вегетации риса.
Ключевые слова: сорт, рис, температура, климат, урожай, количественные
признаки, пирикуляриоз.
56
V.N. Shilovsky, Doctor of Agricultural Sciences, leading researcher of the department of
plant-breeding;
A.M. Ogly, researcher, head of the department of plant-breeding,
FSBSI “ARRI of rice”
(350921, Krasnodar, v. of Belozerny, 3; 8(861)229-41-98; arrri_kub@mail.ru)
CLIMATE CHANGE EFFECT ON YIELD STABILITY OF EARLIER
CULTIVATED RICE VARIETIES IN KRASNODAR KRAI
In the article gives an analysis of climate change effect on yield stability of earlier cultivated
rice varieties in Krasnodar Krai. The zone with moderate climate, which is characteristic for
Krasnodar Krai, has periodic changes of temperatures to ‘warming’ or ‘cooling (cold snap)’
during rice vegetation. Therefore a variety developed in one of these periods, matches the
environmental conditions and gives an optimal yield and stability of economically valuable
traits. But a long period of ‘warming’ results in domination of early maturity of the crop together
with productivity reduce and worsening of economic traits of rice. The effect was shown on
varieties ‘Dubovsky129’, ‘Krasnodarsky424’, Spalchik’, ‘Liman’, developed and grown during
various periods of climate change. All mentioned varieties were adapted to climatic conditions,
in which selection and study of their initial forms during selection were made. But the climate
change to ‘warming’ resulted in reduce of their vegetation time, decrease of 1000 seeds weight,
worsening of grain qualitative characteristics and reduce of their productivity. The varieties
were subjected to strong infection of rice blast disease (Piricularia grisea). It was necessary to
change old varieties with new ones, which could produce high yields of rice grain in such
environmental conditions. Thus, it is possible to keep high yields of rice under climatic changes
at the expense of continuous breeding process with participation of southern rice varieties
adapted to high temperatures during vegetation.
Keywords: variety, rice, temperature, climate, yield, quantitative characteristics (traits), rice
blast disease (Piricularia grisea)
Рисосеяние в Краснодарском крае находится у северной границы ареала
распространения
данной
культуры.
Умеренный
климат
здесь
сочетается
с
неустойчивостью температуры за период вегетации риса. Причём изменчивость
среднегодовых значений температур носит как кратковременный, так и продолжительный
характер. Это отражено в работе Шеуджена А.Х., Галкина Г.А. и Бондаревой Т.Н. [1], где
показаны закономерно сменяющие друг друга «тёплые» и «холодные» периоды, т.е. года с
температурами выше и ниже её среднемноголетнего значения (см. рисунок).
57
Сорт, созданный в один из таких периодов, соответствует условиям среды,
обеспечивает оптимальный урожай и стабильность хозяйственно-ценных признаков. При
смене среды меняется спектр генов, что приводит к детерминации этих признаков.
Рассмотрим, как изменяются количественные признаки сортов
риса (Дубовский 129,
Краснодарский 424, Спальчик, Лиман) в зависимости от погодных условий за время их
возделывания.
Ход среднесуточных температур воздуха в период вегетации риса (май – сентябрь)
сглаженных по «скользящим 10-леткам, г. Краснодар, 1945 – 2007 гг.
Дубовский 129. Скороспелый сорт с продолжительностью вегетационного периода
105 – 110 дней. Включён в Государственный реестр селекционных достижений в 1952
году. Урожайность составляла 5,0 – 6,0 т/га. Устойчив к пирикуляриозу. Крупнозёрный,
масса 1000 зёрен – 35 г.
Отбор, изучение в селекционном процессе
до районирования проходил при
пониженных температурах в сравнении со среднемноголетними данными (18,7
о
С).
Учитывая скороспелость, в таких условиях сорт лучше реализует свой урожайный
потенциал. Несколько удлиняется период вегетации, больше накапливается сухого
вещества. Дальнейшее повышение температуры выше среднемноголетней приводит к
снижению урожая и некоторых хозяйственных признаков. Особенно неблагоприятным
был 1973 год. Урожайность составила 2,39 т/га. Масса 1000 зёрен снизилась до 30,5 г,
58
стекловидность – до 84 %, выход крупы – до 67 %. Изменения основных признаков за
годы возделывания приведены в таблице 1.
1. Характеристика сорта Дубовский 129 по количественным признакам
Урожайность,
т/га
*-В
Вегетационный
период,
дней
Число
Стерильколосков в
ность
метёлке,
метёлки, %
шт
Масса
1000
зёрен, г
Стекловидность
зерна,
%
Выход
крупы, %
93,3
70,8
среднее за 1950 – 1952 гг.
68,4
5,4
34,3
средне за 1953 – 1965 гг.
4,56
104
5,12
100
72,9
7,6
35,6
средне за 1966 – 1975 гг.
95,3
69,3
4,82
101
88,2
68,1
3,13
97
73,8
13,3
32,4
средне за 19676 – 1983 гг.
67,1
10,5
30,4
79
67,3
этой
таблице
и
далее
используются
результаты
Государственного
сортоиспытания[2,3,4,5].
По данным лаборатории защиты растений ВНИИ риса, интенсивность развития
пирикуляриоза при искусственном заражении, в 1981 году составила 100 %, в 1983 году –
97,5 % и в 1984 году – 100 %. Сорт перестали сеять в Краснодарском крае с 1984 года.
Краснодарский 424. Позднеспелый сорт. Вегетационный период – 125 – 130 дней.
Технологические качества зерна отличные. Устойчивость к пирикуляриозу высокая и
выше средней. Допущен в производство на четыре года позже сорта Дубовский 129 и
фактически прошёл через те же этапы изменчивости климата, отмеченные в графике (см.
рисунок).
Изменчивость
хозяйственно-значимых
признаков под влиянием изменений
климата отражает таблица 2.
2. Изменчивость хозяйственно-значимых признаков под влиянием
изменений климата
Урожайность, т/га
Вегетационный
период,
дней
Число
Стерильколосков в
ность
метёлке, шт метёлки, %
Масса
1000
зёрен,
г
среднее за 1951 – 1953 гг.
59
Стекловидность
зерна,
%
Выход
крупы,
%
4,05
130
101,8
13,6
32,8
94
70,3
93,9
69,2
88
71,6
85
70,1
59,3
69,6
среднее за 1954 – 1965 гг.
6,11
119
115,9
10,8
32,4
среднее за 1966 – 1975 гг.
7,72
118
125,3
8,9
30,5
среднее за 1976 – 1983 гг.
5,90
117
118,3
11,5
32,3
среднее за 1984 – 1991 гг.
6,71
116
109,2
12,5
33,4
При температурах ниже среднемноголетних (1951 – 1953 гг.) вегетационный
период сорта Краснодарский 424 достигал
130 дней. В дальнейшем температурный
режим сильно изменился в сторону увеличения, при этом вегетационный период
сократился до 120 – 125 дней, а после пиков жары в 1973 – 1975 годы – до оптимального
уровня среднеспелых сортов. Это благоприятно отразилось на уровне и стабильности
урожая. Однако дальнейшее доминирование скороспелости привело к нестабильности
урожая, ухудшению технологических качеств зерна, снижению устойчивости к
пирикуляриозу. Интенсивность развития болезни в 1981 году достигала 44,0 %, в 1982
году – 70,7 и к 1984 году – 100 %.
Сорт снят с производства в 1995 году.
Спальчик. Первый интенсивный короткостебельный сорт, хорошо реагирующий
на плодородие почв. Исходная форма была выделена и проходила изучение в
Государственном сортоиспытании(1975 – 1980 гг.)
при повышенных среднесуточных
температурах (19,3 – 19,6 оС). Вегетационный период на данном этапе составлял 107 – 110
дней. Затем температура скачкообразно снижалась и с 1986 по 1995 годы вступила в
период пониженных температур, что вызвало увеличение периода вегетации до 115 – 118
дней и рост урожайности сорта Спальчик. Последующие годы связаны опять с
устойчивым повышением температур. У сорта постепенно сокращался вегетационный
период. Соответственно упала урожайность, повысилась поражаемость пирикуляриозом.
Интенсивность развития болезни в 1986 – 1988 годы была на уровне 25,0 – 27,8 %, а в
1989 – 1991 годы повысилась до 50,0 %. Как изменялась урожайность и другие признаки
показывает таблица 3.
3. Характеристика сорта Спальчик по количественным признакам.
Урожай-
Вегета-
Число
Стериль-
60
Масса
Стекло-
Выход
ность, т/га
ционный
период,
дней
колосков в
ность
метёлке, шт метёлки, %
1000
зёрен,
г
видность
зерна,
%
крупы,
%
89
71,6
88
71,2
67
69,0
63
67,2
среднее за 1975 – 1980 гг.
5,74
107
105,6
15,5
27,2
среднее за 1981 – 1985 гг.
5,79
110
113,7
8,6
27,9
среднее за 1986 – 1995 гг.
6,49
115
116,2
13,4
28,7
среднее за 1996 – 2000 гг.
4,97
105
95,4
18,9
27,0
В 1987 году Спальчик занимал площадь посевов 137 458 га, в 1995 году – 13 830
га и в 2000 году – 714 га.
Лиман. Интенсивный сорт. От передачи в Государственное сортоиспытание (1981
г.) до включения в реестр селекционных достижений (1986 г.) проходил через
температурные режимы от 18,8 до 19,0 оС, что выше среднемноголетней величины (18,7
о
С), с дальнейшим снижением до неё. Данный период характеризуется умеренной
скороспелостью сорта Лиман, несколько нестабильной, но достаточно высокой
урожайностью. Дальнейший период с 1986 по 1995 годы проходил при относительно
пониженных температурах (18,5 – 18,4 оС) и являлся наиболее благоприятным для роста и
развития растений сорта. С 1996 года вновь начинается период «потепления», который
негативно влияет на продолжительность вегетации и уровень урожайности.
Изменчивость урожая и других количественных признаков сорта Лиман
под
влиянием условий среды показана в таблице 4.
4. Характеристика сорта Лиман по количественным признакам
Урожайность, т/га
Вегетационный
период,
дней
СтерильКолосков в
ность
метёлке, шт
метёлки, %
Масса
1000
зёрен,
г
Стекловидность
зерна,
%
Выход
крупы,
%
97
71,7
76
70,2
73
70,6
среднее за 1981 – 1985 гг.
6,04
110
107,3
9,5
30,3
среднее за 1986 – 1995 гг.
6,51
116
118,3
10,6
29,8
среднее за 1996 – 2010 гг.
5,79
108
102,5
12,4
61
28,4
Площади посева сорта Лиман в 1983 году составили 16 520 га, в 1995 году – 61 231
га в 2000 году – 59020 га и в 2010 году – 7657 га.
Обобщая изложенное, можно заключить, что в отличие от тропических и южных
стран рисосеяния, регионы умеренного климата, каковым является Краснодарский край,
характеризуются периодическими изменениями температур во время вегетации риса в
сторону «потепления» или«похолодания». При продолжительном периоде «потепления» у
сортов риса начинает доминировать скороспелость, которая носит необратимый характер,
снижается урожайность, ухудшаются хозяйственные признаки и, как следствие, сорта
снимают с производства.
Поддержание урожайности риса на высоком уровне, в связи с меняющимися
погодными условиями, обеспечивает непрерывный селекционный процесс с экологогеографическим подходом в создании исходного материала, с привлечением в
гибридизацию сортов тропических и южных стран, акклиматизированных к высоким
температурам в период вегетации.
Литература
1. Шеуджен, А.Х. Теплообеспеченность периода вегетации и урожайность риса / А.Х.
Шеуджен, Г.А. Галкин, Т.Н. Бондарева // Рисоводство. – 2007. – №11. – С. 24 – 28.
2. Сорта риса: результаты государственного сортоиспытания за 1951–1960 гг. – М.:
Сельхозиздат, 1962. – 99 с.
3. Результаты государственного сортоиспытания риса за 1961 – 1965 гг. – М.: «Колос», 1967.
– 96 с.
4. Результаты государственного сортоиспытания риса. – М.: «Колос», 1977. – 111с.
5. Аниканова, З.Ф. Рис: сорт, урожай, качество / З.Ф. Аниканова, Л.Е. Тарасова .– «Колос», –
1979. – 111 с.
Literature
1. Sheudzhen, A.Kh. Heat supply in the period of vegetation and productivity of rice / A.Kh.
Sheudzhen, G.A. Galkin, T.N. Bondareva // Rice-growing. – 2007. – №11. – P. 24-28.
2. Rice varieties: results of state variety testing during 1951-1960. – Moscow: Selkhozizdat. –
1962. – 99p.
3. Results of state variety testing of rice during 1961-1965. – М.: «Kolos». – 1967. – 96 p.
4. Results of state variety testing of rice. – М.: «Kolos», – 1977. – 111p.
5. Anikanova, Z.F. Rice: variety, yield, quality / Z.F. Anikanova, L.E. Tarasova. – “Kolos”. –
1979. – 111p.
62
УДК 633.174:631.52
В.В. Ковтунов, кандидат сельскохозяйственных наук;
О.А. Лушпина, старший научный сотрудник;
Н.Н. Сухенко, младший научный сотрудник,
ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт
зерновых культур имени И.Г. Калиненко,
(347740, г. Зерноград, Научный городок, 3; kowtunow85@mail.ru)
ОЦЕНКА КОЛЛЕКЦИОННЫХ ОБРАЗЦОВ СОРГО ЗЕРНОВОГО НА
СКОРОСПЕЛОСТЬ
В связи с большим теоретическим и практическим значением всестороннего
изучения исходного материала и выявления лучших образцов в конкретных почвенноклиматических условиях как по комплексу, так и по отдельным хозяйственно-ценным
признакам, проведено изучение и оценка коллекционных образцов сорго зернового на
скороспелость.
Изученные
образцы
имеют
значительные
различия
по
длине
вегетационного периода (от 80 до 132 дней) с охватом всех групп спелости. Большая часть
коллекции (79% или 209 образцов) относится к раннеспелой группе созревания с
вегетационным периодом до 100 дней. Выделены наиболее раннеспелые образцы
(Орловское, СПЗС-16, ЗСК-148, Луч 1, КУ-3, М-61134, Кремовое, Волжское 4, Пищевое
35, Волжское 44, Волжское 615 и 06-2162) с сочетанием других хозяйственно-ценных
признаков, которые можно использовать в селекции на скороспелость.
В результате использования в селекционном процессе изученного исходного
материала созданы новые раннеспелые сорта сорго зернового, успешно прошедшие
Государственное сортоиспытание. С 2012 года в Государственный реестр селекционных
достижений внесён новый раннеспелый сорт сорго зернового Великан с периодом
вегетации «всходы – полная спелость» – 95-98 дней; с 2013 года по Северо-Кавказскому
региону России в Госреестр включён раннеспелый (период вегетации от всходов до
полной спелости зерна – 92-95 дней), низкорослый, белозёрный сорт сорго зернового
Зерноградское 88, отличающийся высокой урожайностью и качеством зерна. Сорт сорго
зернового Зерноградское 88 за комплекс достоинств отмечен серебряной медалью на XVI
Российской агропромышленной выставке «Золотая осень – 2014 г.».
Ключевые слова: сорго зерновое, скороспелость, вегетационный период, образец,
сорт, коллекция, масса 1000 зёрен, высота растений, урожайность зерна.
V.V. Kovtunov, Candidate of Agricultural Sciences;
O.A. Lushpina, researcher;
63
N.N. Sukhenko, junior researcher,
FSBSI All-Russian Research Institute of Grain Crops after I.G. Kalinenko
(347740, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; kowtunow85@mail.ru)
ASSESSMENT OF COLLECTION OF GRAIN SORGHUM ON
PREMATURENESS (EARLINESS)
We consider a comprehensive study of initial material and finding of the best samples with a
complex of economic valuable traits for definite soil-climatic conditions has a great theoretical
and practical significance. Thus we have studied and assessed collection samples of grain
sorghum on prematureness (earliness). The studied samples possess significant differences in
the duration of vegetation period (from 80 till 132 days) covering all groups of maturity. A great
part of the collection (79% or 209 samples) belongs to a group of early maturity with a
vegetation period of 100 days. We allocated the samples of the earliest maturity (‘Orlovskoe’,
‘SPZS-16’, ‘ZSK-148’, ‘Luch 1’, ‘KU-3’, ‘M-61134’, ‘Kremovoe’, ‘Volzhskoe 4’, ‘Pishchevoe
35’, ‘Volzhskoe 44’, ‘Volzhskoe 615’ and ’06-2162’) with a combination of other economic
valuable traits, which can be used in the selection on prematureness. Use of the studied initial
material in the selection process resulted in breeding of new early maturing varieties of grain
sorghum, which successfully passed the State Variety Testing. A new early maturing variety of
grain sorghum ‘Velikan’ possessing a period of vegetation “germination–complete maturity” of
95-98 days was added to the State Register of breeding achievements in 2012. In 2013 a new
early maturing, low-growing (dwarf), white-kerneled variety of grain sorghum ‘Zernogradskoe
88’ with a period of vegetation “germination–complete maturity” of 92-95 days and high
productivity and grain quality, was added to the State Register of breeding achievements in the
North-Caucasus Region of Russia. The variety of grain sorghum ‘Zernogradskoe 88’ was
awarded with a silver medal for a complex of the advantages on the XVI-th Russian
AgroIndustrial Exhibition ‘Golden Autumn – 2014’.
Keywords: grain sorghum, prematureness (earliness), vegetation period, sample, variety,
collection, mass of 1000 seeds, plant height, grain productivity.
Введение. Сорго зерновое является засухоустойчивой, солевыносливой культурой,
обладающей высокой и стабильной урожайностью, хорошими кормовыми достоинствами
зерна и
универсальностью
особенности
культуры,
распространения
в
использования. Несмотря
сорго
до
настоящего
сельскохозяйственном
незначительные площади [1].
64
на ценные биологические
времени
производстве
не
и
получило
занимает
должного
в
России
По мнению Б.Н. Малиновского [2], одним из основных сдерживающих факторов
широкого распространения сорго является его позднеспелость (уборка в осенние месяцы),
а в связи с этим сложность в семеноводстве – необходимость в досушке зерна. Поэтому
создание скороспелых сортов является одной из основных задач в селекции сорго. Однако
селекционная работа на скороспелость сорго связана с рядом трудностей.
Одной из главных проблем в создании новых сортов и гибридов сорго считается
необходимость преодоления отрицательной корреляции между скороспелостью и
урожайностью зерна. В работе Н.А. Беседа [3] отмечено, что большая часть допущенных к
использованию сортов и гибридов сорго, превышая стандарт по урожайности, как
правило, оказывается и более позднеспелой. В связи с этим, поиск образцов, сочетающих
скороспелость с высокой урожайностью, является основной и первоочередной задачей
селекции.
Поэтому всестороннее изучение исходного материала и выявление лучших
образцов в конкретных почвенно-климатических условиях имеет большое теоретическое
и практическое значение [4].
Целью исследований являлось выделение скороспелых образцов с комплексом
хозяйственно-ценных признаков и свойств.
Материалы и методы. Исследования проводили на опытном участке лаборатории
селекции и семеноводства сорго зернового ФГБНУ ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко в 20122014 гг. в соответствии с Методикой полевого опыта Б.А. Доспехова [5] и Методикой
государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур [6].
Делянки в коллекционном питомнике однорядковые, площадь делянки – 5 м2. В качестве
стандарта использовали допущенный к использованию сорт Лучистое. Объектом
исследования
послужили
264
образца
сорго
зернового
различного
эколого-
географического происхождения. Предметом исследования были продолжительность
вегетационного периода и другие хозяйственно-ценные признаки (масса 1000 зёрен,
количество зёрен в метёлке, высота растений, выдвинутость ножки метёлки, урожайность
зерна). По длине вегетационного периода образцы сорго зернового распределены на 3
группы: раннеспелые – до 100 дней, среднеспелые – 100-120, позднеспелые – более 120
дней [7]. Классификация коллекционных образцов сорго по признакам «высота растения»,
«выдвинутость ножки метёлки», «масса 1000 зёрен» проводилась согласно широкому
унифицированному классификатору СЭВ и международному классификатора СЭВ
возделываемых видов рода Sorghum Moench [8].
Результаты. Продолжительность вегетационного периода является одним из
основных признаков в характеристике всех сельскохозяйственных культур. Всесторонняя
65
изученность исходного материала по основным хозяйственно-ценным признакам
обеспечивает ускорение селекционного процесса за счёт целенаправленного подбора
родительских форм для гибридизации. Поэтому одной из основных задач при выделении
источников раннеспелости является постоянное изучение в изменяющих природноклиматических условиях, как нового, так и ранее исследованного исходного материала
различного эколого-географического происхождения.
Амплитуда
варьирования
длины
вегетационного
периода
у
изученных
коллекционных образцов сорго зернового была существенной, с охватом всех групп
спелости: от 80 до 132 дней. Среди изученных образцов к позднеспелой группе созревания
с вегетационным периодом более 120 дней относится незначительное их количество – 5 %
(13 образцов). Среднеспелые образцы (100-120 дней) составили 16% (42 образца)
коллекции. Большая часть коллекции (79% или 209 образцов) относится к раннеспелой
группе созревания с вегетационным периодом до 100 дней (рис. 1).
5% (13 шт.)
16% (42 шт.)
79% (209 шт.)
раннеспелые (<100 дней)
среднеспелые (100-120 дней)
позднеспелые (>120 дней)
Рис. 1. Распределение образцов сорго зернового по продолжительности
вегетационного периода (2012-2014 гг.)
Наиболее раннеспелыми оказались образцы собственной селекции (ВНИИЗК им.
И.Г. Калиненко): Орловское (84 дня), СПЗС-16 (88 дней), ЗСК-148 (88 дней), Луч 1 (89
дней); поступившие на изучение из ВНИИРа им. Н.И. Вавилова: КУ-3 (к-9320) (87 дней),
М-61134 (к-9050) (89 дней); из Российского НИПТИ сорго и кукурузы: Кремовое (80
дней), Волжское 4 (85 дней), Пищевое 35 (84 дня), Волжское 44 (84 дня), Волжское 615
(85 дней); из Китая: 06-2162 (88 дней), которые могут использоваться в качестве
источников в селекционном процессе по созданию раннеспелых сортов для расширения
ареала возделывания сорго зернового. Выделенные образцы созревают на 5-14 дней
раньше стандарта Лучистое (94 дня) (табл. 1).
66
1. Источники скороспелости сорго зернового (2012-2014 гг.)
Сорт
Вегетационный
период, дни
Количество
зёрен в
метёлке,
шт.
1387
Выдвинутость ножки
метёлки, см
Высота
растений,
см
Урожайность
зерна, г/м2
94
Масса
1000
зёрен,
г
26,7
Лучистое,
стандарт
Орловское
СПЗС-16
ЗСК-148
Луч 1
КУ-3
М-61134
Кремовое
Волжское 4
Пищевое 35
Волжское
44
Волжское
615
06-2162
Среднее
значение
6
110
489
84
88
88
89
87
89
80
85
84
84
24,2
23,6
31,6
27,6
32,9
31,1
32,8
29,7
28,8
31,6
1254
1626
1534
978
753
1042
674
846
757
909
9
13
9
18
15
13
19
22
23
22
109
105
122
130
101
120
109
116
111
113
456
548
551
359
354
401
341
376
309
364
85
29,5
827
16
114
311
88
95
29,0
28,1
838
1159
19
7,3
127
105,8
275
369
Стандартное
отклонение
8
6,2
386
6,4
28,6
52
Превышение над стандартом (489 г/м2) по урожайности зерна на 62 и 59 г/м2
отмечено у образцов ЗСК-148 (551 г/м2) и СПЗС-16 (548 г/м2) при значении стандартного
отклонения 52 г/м2. Сочетание скороспелости с высокой озернённостью метёлки
наблюдалось у образцов ЗСК-148 (1534 шт.) и СПЗС-16 (1626 шт.). Среди выделенных
источников раннеспелости средняя масса 1000 зёрен (21-30 г) отмечена у образцов СПЗС16 (23,6 г), Орловское (24,2 г), Луч 1 (27,6 г), Пищевое 35 (28,8 г), 06-2162 (29 г),
Волжское 615 (29,5 г), Волжское 4 (29,7 г); большая (31-40 г) – М-61134 (31,1 г), Волжское
44 (31,6 г), ЗСК-148 (31,6 г), Кремовое (32,8 г), КУ-3 (32,9 г). Все представленные образцы
имели низкую (101-130 см) высоту растений. Среди этих образцов сильная выдвинутость
ножки метёлки (>21 см) отмечена у образцов Волжское 4 (22 см), Пищевое 35 (23 см) и
Волжское 44 (22 см), у остальных образцов выдвинутость ножки метёлки варьировала от 9
до 19 см.
Использование в селекционном процессе всесторонне изученного исходного
материала позволило селекционерам ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко создать ряд новых
раннеспелых
сортов
сорго
зернового,
успешно
прошедших
Государственное
сортоиспытание. Так, в Государственный реестр селекционных достижений с 2012 года
67
внесён новый раннеспелый сорт сорго зернового Великан с периодом вегетации «всходы –
полная спелость» – 95-98 дней. Сорт пищевого направления использования имеет белую
окраску зерна, голозёрный, с урожайностью зерна 5,2-5,5 т/га и содержанием крахмала в
зерне 71-73%.
С 2013 года в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к
использованию по Северо-Кавказскому региону России, включён новый раннеспелый
(период вегетации от всходов до полной спелости зерна – 92-95 дней), низкорослый
(высота растений – 92-94 см), белозёрный сорт сорго зернового Зерноградское 88,
отличающийся высокой урожайностью (5,4-5,6 т/га) и качеством зерна (содержание белка
в зерне –12-13%, крахмала – 72-74%). Сорт сорго зернового Зерноградское 88 за комплекс
достоинств отмечен серебряной медалью на XVI Российской агропромышленной
выставке «Золотая осень – 2014 г.».
Выводы
1. Изученные образцы в коллекционном питомнике имеют значительные различия
по длине вегетационного периода (от 80 до 132 дней) с охватом всех групп спелости.
Выделены наиболее раннеспелые образцы (Орловское, СПЗС-16, ЗСК-148, Луч 1, КУ-3,
М-61134, Кремовое, Волжское 4, Пищевое 35, Волжское 44, Волжское 615 и 06-2162) с
сочетанием других хозяйственно-ценных признаков, которые можно использовать в
селекции на скороспелость.
2. Созданы и
допущены к
использованию по РФ новые раннеспелые
высокоурожайные белозёрные сорта сорго зернового Великан и Зерноградское 88.
Литература
1.
Лушпина, О.А. Увеличение производства фуражного зерна в засушливых
районах Северного Кавказа / О.А. Лушпина, Н.А. Беседа, В.В. Ковтунов //
Кормопроизводство. – 2009. - №10. – С. 11-13.
2.
Малиновский, Б.Н. Основные направления в селекции сорго и пути
использования мирового генофонда в создании новых сортов и гибридов на современном
этапе / Б.Н. Малиновский // Технологии создания сортов, возделывания и использования
сорго. Сборник научных трудов. – Зерноград, 1990. – С. 3-15.
3.
Беседа, Н.А. Проблемы и результаты по селекции сорго зернового / Н.А.
Беседа, О.А. Лушпина, В.В. Ковтунов, С.И. Горпиниченко // Зерновое хозяйство России. –
2010. – №6(12). – С. 49-51.
68
4.
Исаков, Я.И. Исходный материал и его использование в селекции зернового
сорго / Я.И. Исаков // Основные направления развития селекции, семеноводства и
технологии возделывания сорговых культур. Сборник научных трудов. – Зерноград, 1988.
– С. 78-87.
5.
Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. – М.: Агропромиздат,
1985. – 308 с.
6.
Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.
Выпуск второй. Зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры. – М.,
– 1989. – 194 с.
7.
Шепель, Н.А. Сорго / Н.А. Шепель. – Волгоград: Комитет по печати, 1994. –
8.
Якушевский,
448 с.
Е.С.
Широкий
унифицированный
классификатор
СЭВ
и
международный классификатор СЭВ возделываемых видов рода Sorghum Moench / Е.С.
Якушевский, С.Г. Варадинов, В.А. Корнейчук, Л. Баняи. – Л.: ВИР, 1982. – 34 с.
Literature
1. Lushpina, O.A. Forage grain productivity increase in dry regions of North Caucasus / O.A.
Lushpina, N.A. Beseda, V.V. Kovtunov // Fodder production. – 2009. – №10. – P. 11-13.
2. Malinovsky, B.N. Basic trends in sorghum breeding and ways of use of world geno fund in
breeding of new varieties and hybrids nowadays / B.N. Malinovsky // Technology of sorghum
variety development, cultivation and use. Collection of scientific works. – Zernograd, 1990. – P.
3-15.
3. Beseda, N.A. Problems and results of grain sorghum breeding / N.A. Beseda, O.A. Lushpina,
V.V. Kovtunov, S.I. Gorpinichenko // Grain Economy of Russia. – 2010. – №6(12). – P. 49-51.
4. Isakov, Ya.I. Initial material and its use in grain sorghum breeding / Ya.I. Isakov // Basic
trends of development of sorghum crop breeding, seed-growing and cultivation technology.
Collection of scientific works. – Zernograd. – 1988. – P. 78-87.
5. Dospekhov, B.A. Methodology of field experiment / B.A. Dospekhov. – M.: Agropromizdat.,
1985. – 308 p.
6. Methodology of state variety testing of agricultural crops. Issue 2. Grain, groats, leguminous
and fodder crops and maize.– M., 1989. – 194 p.
7. Shepel, N.A. Sorghum / N.A. Shepel. – Volgograd: Committee of Publishing, 1994. - 448p.
8. Yakushevsky, E.S. Broad unified classifier of COMECON and international classifier
COMECON of cultivating varieties of Sorghum Moench / E.S. Yakushevsky, S.G. Varadinov,
V.A. Korneychuk, L. Banyai. – L.: VIR, 1982. – 34 p.
69
УДК: 631/635 (092)
Е.И. Вахрамеева, старший научный сотрудник лаборатории селекции и
семеноводства зерновых и кормовых культур;
Л.В. Петрова, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
лаборатории селекции и семеноводства зерновых и кормовых культур;
Е.А. Еремеева, старший научный сотрудник лаборатории селекции и
семеноводства зерновых и кормовых культур;
В.И. Владимиров, старший научный сотрудник лаборатории селекции и
семеноводства зерновых и кормовых культур,
ФГБНУ Якутского научно-исследовательского института сельского хозяйства
(677001 г. Якутск, ул. Бестужева-Марлинского 23,1; 8-914-267-43-07, 8-924-76020-18
pelidia@yandex.ru.)
СЕЛЕКЦИЯ ОЗИМОЙ РЖИ В УСЛОВИЯХ ЯКУТИИ
В статье представлены результаты исследований по созданию среднеспелого
зимостойкого короткостебельного сорта озимой ржи, устойчивого к абиотическим и
биотическим стрессорам,0 с уровнем урожайности зерна от 1,5 до 2,0 т/га с высоким
качеством кормового назначения в условиях Крайнего Севера. Приводятся результаты
конкурсных сортоиспытаний гибридных линий на зерно и зеленую массу в сравнении со
стандартным сортом Ситниковская. Биологические особенности роста и развития озимой
ржи лучше, чем других зерновых культур, подходят для выращивания в засушливых
условиях Якутии. С применением метода беккросса при гибридизации короткостебельных
продуктивных сортов и гибридов с донором зимостойкости Ситниковская можно
создавать новые зимостойкие, короткостебельные продуктивные сорта, пригодные для
возделывания в экстремальных условиях Якутии. Зимостойкость новых будущих сортов
отличная – до 99,2-99,8%. Высота таких сортов находилась на уровне 107-110 см, а у
стандартного сорта Ситниковская – 130 см. Гибриды, созданные с участием
короткостебельных продуктивных гибридных линий селекции СибНИИРС, устойчивы к
полеганию. Дают высокие урожаи зерна и зелёной массы. Данные будущие сорта
сформировали урожайность зеленой массы в среднем за три года 30,2– 32,2 т/га, а у
стандарта – 29 т/га, что достоверно превышали стандарт за три года на 4,1%. Урожайность
зерна за три года достоверно превышала стандарт на 23-32% и составила от 4,28 до 4,59
т/га, против стандартного сорта с урожайностью зерна 3,46 т/га. При этом число зерен в
колосе было увеличено до 36–40 штук. Длина колоса составила 8,4–8,6 см. Отмечена
устойчивость к полеганию в 9 баллов, а у стандарта 3 балла.
70
Ключевые слова: сорт, озимая рожь, зимостойкость, короткостебельность,
гибридизация, беккросс, гибридные линии, скороспелость
E.I. Vakhrameeva, researcher of the laboratory for grain and fodder crops breeding and
seed-growing;
L.V. Petrova, Candidate of Agricultural Sciences, researcher of the laboratory for grain
and fodder crops breeding and seed-growing;
E.A. Eremeeva, researcher of the laboratory for grain and fodder crops breeding and
seed-growing;
V.I. Vladimirov, junior researcher of the laboratory for grain and fodder crops breeding
and seed-growing,
FSBSI Yakutsk Research Institute of Agriculture
(677001, Yakutsk, Bestuzhev-Marlinsky Str., 23/1; 8(914) 267-43-07, 8(924) 760-20-18;
pelidia@yandex.ru)
WINTER RYE BREEDING IN YAKUTIYA
The article gives the results of breeding of middle maturing, winter resistant, short stem
winter rye variety which is stable to abiotic and biotic stressores with grain productivity 1,5-2,0
t/ha and high qualitative forage in the conditions of the Far North. The results of competitive
variety testing between hybrids and a standard variety ‘Sitnikovskaya’ in grain and green mass
(manure) have been presented. Biological characteristics of winter rye growth and development
turned to be better than those of other grain crops and they are suitable for growing in dry
conditions of Yakutiya. Using the method of backcrossing in hybridization of short stem,
productive varieties and hybrids with a winter resistant donor ‘Sitnikovskaya’ it’s possible to
breed new winter resistant, short stem, productive varieties suitable for growing in extreme
conditions of Yakutiya. Winter resistance of new varieties was about 99,2-99,8%. The height of
the plants was about 107-110 cm, whereas a standard variety ‘Sitnikovskaya’ was 130 cm. The
varieties hybridized with short stem productive cultivars of SibRIPG are resistant to lodging and
produce high yields of grain and green mass. For three years these future varieties produced
30,2-32,2 t/ha of green mass in average, while the standard variety produced 29 t/ha, and
exceeded the standard figure on 4,1%. For the period grain productivity of new varieties was
4,28-4,59 t/ha, whereas the standard variety produced only 3,46 t/ha, that exceeded the standard
one on 23-32%. The number of seeds per a ear was increased to 36-40 pcs and the ear length was
8,4-8,6 cm. The resistance to lodging of new varieties and hybrids was 9 points when the
standard variety had only 3 points.
Keywords: variety, winter rye, winter tolerance (resistance), short stem, hybridization,
backcrossing, hybrids, precocity.
71
Введение. Основная сельскохозяйственная отрасль Республики Саха (Якутия) –
животноводство. Развитие сельского хозяйства, в частности животноводства, зависит от
многих факторов, главным из которых является состояние кормовой базы.
Ценность озимой ржи как кормовой культуры в Якутии определяется тем, что она
даёт ранний высококачественный зелёный корм для заготовки силоса, сенажа,
витаминной муки. Биологические особенности этой культуры лучше, чем других
зерновых культур, подходят для выращивания в засушливых условиях региона. За год в
центральной зоне выпадает около 250-260 мм осадков, в том числе за три летних месяца
всего 110-120 мм, как в степных и полупустынных областях [1].
Озимая рожь, используя почвенную влагу осеннего и ранневесеннего периодов,
меньше подвергается воздействую летней засухи, которая характерна климатическим
условиям Якутии в первой половине лета. В любое засушливое лето с озимой ржи можно
получить среднюю урожайность зерна и зеленой массы, которая не уступает по
химическому составу многолетним злаковым травам.
Оптимальные сроки посева озимой ржи для Якутии – 15-20 августа с нормой
высева 5 млн всхожих зёрен на гектар. К этому времени обычно выпадают осенние
осадки. Дружные всходы появляются через 6 – 7 дней. С наступлением холодов (третья
декада сентября) хорошо раскустившиеся растения уходят в зиму. Якутскую зиму
выдерживают редкие сорта. Минимальная температура воздуха в зимние месяцы
опускается до –500 и ниже при незначительном снежном покрове до 20-25 см. Одной из
особенностей климата Якутии является исключительно быстрый переход от зимы к лету
(переход среднесуточной температуры воздуха от 0 до 50 С) за 11-14 дней. В тех же
широтах Европейского Севера этот переход происходит в течение 30 дней. Такое быстрое
нарастание положительных температур способствует интенсивному отрастанию озимой
ржи весной.
Весеннее отрастание растений начинается со сходом снега с полей в последних
числах апреля. Озимая рожь, используя осенние и весенние запасы влаги в почве, в
условиях Якутии к первой половине июня достигает фазы развития «выход в трубку»
наращивая максимальную вегетативную массу. Сроки уборки озимой ржи на зеленую
массу – 10-15 июня, на зерно –10-15 августа. Для подкормки скота стойлового содержания
озимую рожь можно скашивать с первых чисел июня.
Селекционная работа с озимой рожью в Якутии была начата с первых лет
организации Областной сельскохозяйственной станции в 1931 году [2]. Работа
заключалась в испытании инорайонных и местных сортов - популяций. С 1939 по 1942 гг,
в коллекционном питомнике было испытано 564 местных и инорайонных образцов. Из
72
такого количества образцов положительную оценку по зимостойкости и урожайности
получил лишь один образец массового отбора «М-2», впоследствии ставший сортом
Ситниковская. Районирован в 1946 г. Относится к восточносибирской экологической
группе. Разновидность вульгаре. Высокозимостойкий среднеранний высокостебельный до
2 м. и выше в благоприятные годы. Урожайность зерна в производственных условиях
небольшая 1,0-1,2 т/га. Масса 1000 семян до – 20 г. Отрицательные признаки сорта;
сильная полегаемость, мелкое зерно, низкая продуктивность. Служит отцовской формой донором зимостойкости и
скороспелости при гибридизации короткостебельных,
продуктивных, позднеспелых сортов и гибридных линий.
Материалы и методы. В Якутском НИИ сельского хозяйства селекцию озимой
ржи проводили в разные годы с перерывами. С 2002 года начата целенаправленная
селекционная
работа
на
короткостебельность,
высокую
продуктивность
и
на
зимостойкость. Начальным исходным материалом служили сорта озимой ржи из
коллекции ВИР в количестве 23 сортообразцов и 14 гибридных линий отдела серых
хлебов СибНИИРС, полученные для экологического испытания и включения в
селекционный процесс. Сорта озимой ржи из центральных и южных регионов России, а
также образцы озимой тритикале с повышенной массой 1000 семян вымерзали в первый
же год перезимовки, несмотря на более или менее благоприятные условия перезимовки
для данного региона. Перезимовавшие единичные растения использовали в качестве
материнских форм для скрещиваний (Саратовская 6, Саратовская 7, Короткостебельная 69
и др.) В связи с этим мы ограничены в выборе исходного материала для гибридизации.
Стабильно выдерживают нашу зиму сорта и гибридные линии сибирской селекции. Сорта
из Красноярского края и Бурятии зимостойкие, но они высокостебельные, полегающие.
Основными материнскими формами служат короткостебельные продуктивные гибридные
линии СибНИИРС, сорта: Чулпан, Саратовская 6, Саратовская 7, Короткостебельная 69. С
участием сорта Чулпан создано большое количество гибридных линий, которое проходит
отборы и испытание на селекционных питомниках.
Семена коллекционного и гибридного материала высеваются на делянках в 1
м2 ручной сеялкой «хлопушка». Образцы коллекционного питомника и выделившиеся
гибридные линии размножали на делянках площадью 5 и 10 м2 с изоляцией. Перед
цветением и изоляцией растений проводили отбор по высоте стебля и по другим
морфологическим признакам. Отбор по высоте стебля проводили до 9-10 поколения.
Конкурсное сортоиспытание короткостебельных, продуктивных гибридных линий
проводили
по
методике
Государственной
73
комиссии
по
сортоиспытанию
сельскохозяйственных культур. Площадь делянки – 25 м2 , повторность 4-х кратная.
Предшественник – пар.
Фенологические наблюдения проводили в течение всей вегетации растений.
Ниже
приведены
результаты
конкурсного
сортоиспытания
перспективных
гибридных линий за 2012 – 2014 гг.
Условия исследований. Метеорологические условия на период вегетации
растений резко отличались по годам, особенно 2012 и 2013 гг. Наиболее благоприятным
для озимой ржи было лето 2014 года. Условия вегетации растений 2012 г. были
исключительно неблагоприятными для роста и развития растений. Был большой дефицит
влаги в воздухе и почве в сочетании с высокими температурами воздуха. Растения
выдерживали такую засуху за счёт запаса влаги в почве от осенних и ранневесенних
осадков. А лето 2013 года было не характерным для Якутии по избытку влаги. Каждый
месяц выпадало по 2-3 месячные нормы осадков.
Такое количество осадков выпадает в Якутии один раз в 50 лет.
Результаты. Озимая рожь – культура перекрёстноопыляющееся. Количество
проводимых комбинаций и дальнейшее размножение гибридного материала зависит от
возможности изолированного выращивания гибридного материала. Для закрепления
гибридам таких основных признаков, как короткостебельность и продуктивность,
проводили 2 - 3-х кратные беккроссы. Целенаправленные отборы особенно на
короткостебельность проводили до 9–10 поколения. Гибриды, созданные с участием
донора зимостойкости Ситниковская, не уступают ему по этому признаку. В любых
условиях перезимовки зимостойкость достигает от 90 до 100%. Устойчивость гибридов к
полеганию высокая – 9 баллов. Созданный гибридный материал короткостебельный,
средняя высота стебля – от 84 до 110 см. Вегетационный период (отрастание - восковая
спелость) составляет 82 – 103 дня.
С 2012 года проводили конкурсное сортоиспытание на урожайность зерна и
зелёной массы по 4 выделившимся короткостебельным гибридным линиям, которые были
созданы в первые годы селекционной работы. Как отмечено многими авторами, при
надлежащей агротехнике выращивания по соответствующим предшественникам озимая
рожь может давать высокие урожаи зерна и зеленой массы. За три года конкурсного
сортоиспытания испытываемые гибридные линии ежегодно достоверно превышали
стандарт Ситниковская по урожайности зерна за исключением линии Д-17, которая в 2012
г. уступила стандарту по урожайности зерна на 0,80 ц/га. В исключительно засушливом
2012 г. урожайность зерна гибридных линий составляла 2,4–2,8 т /га. В 2013 г.
урожайность зерна стандарта Ситниковская составляла 4,6 т/га, испытываемых гибридов –
74
от 5,2 до 5,9 т/га у линии Д-17. В благоприятном 2014 г. урожайность зерна высокая,
гибриды превысили стандарт с большими прибавками. Превышения над стандартом
составляли от 1,6 до 2,2 т/га при урожайности линии В-7 5,5 т/га. Гибриды превышали
стандарт по массе 1000 семян, по массе зерна с колоса и по числу зёрен в колосе. Средняя
высота стебля гибридов – от 107,3 до 110,7 см., стандарта Ситниковская – 130,5 см. (табл.
1).
1. Сравнительная характеристика средней урожайности зерна и его структуры
гибридов конкурсного сортоиспытания (за 2012–2014 гг.)
Показатель
Вегетационный. период,
дни
Зимостойкость, %
Урожайность, т/га
Устойчивость к полеганию,
баллы
Высота растений, см
Длина колоса, см
Число зёрен в колосе,
шт.
Масса зерна с колоса, г
Масса 1000 семян, г
Натура зерна, г/л
Ситниковская (st)
А-12
В-7
Д-17
Б-16
92
94
95
94
96
99,9
3,46
99,8
4,28
98,6
4,52
99,2
4,51
99,6
4,59
3,0
9,0
9,0
9,0
9,0
130,5
8,0
109,3
8,6
107,3
8,7
110,7
8,4
108,5
8,5
34
36
38
38
40
0,62
19,4
728,3
0,77
22,6
716,7
0,83
23,3
720,0
0,75
22,6
705,0
0,73
23,0
721,7
Образцы конкурсного сортоиспытания, испытываемые на урожайность зерна,
параллельно испытывались и на урожайность зелёной массы по той же методике закладки
опыта, как и на зерно.
Несмотря на исключительную засушливость вегетационного периода 2012 года,
урожайность зеленой массы испытываемых гибридов была неплохой – от 13,2 до 18,8 т/га.
Высокую урожайность зелёной массы все образцы питомника показали в 2013 г.
Урожайность стандарта Ситниковская составляла 42,8 т/га, гибридов – до 47,8 т/га. В 2014
год был более характерным для Якутии. Первая половина была засушливой, дожди
выпали как обычно с июля. Урожайность зелёной массы образцов питомника была до 30,0
т/га. Средняя урожайность зеленой массы за 3 года испытаний у стандарта Ситниковская
составила 29,0 т/га, гибридов – до 32,2 т/га (табл. 2). Средняя высота стебля гибридов в
фазе развития «выход в трубку» от 73,7 до 79,9 см, стандарта Ситниковская – 87,3 см.
Достоверного превышения над стандартом по урожайности зелёной массы гибридные
линии не имеют. Среднее превышение гибридов составляет от 1,1 до 3,2 т /га зелёной
75
массы. Облиственность растений в благоприятные годы – до 30,4%. Кустистость – 3-4
стебля.
Данные испытаний зимостойких, короткостебельных гибридов озимой ржи
показывает, что в засушливых условиях Якутии озимая рожь может давать высокие
урожаи зерна и зелёной массы
2.Урожайность зеленой массы гибридов озимой ржи (за 2012-2014 гг.)
№
Сорт, гибрид
Происхождение
2012
2013
2014
1
2
3
Ситниковская
А - 12
В–7
18,9
18,7
13,2
42,8
43,3
47,5
25,4
28,6
29,9
4
Д-17
17,4
43,5
29,7
30,2
104,1
5
Б - 16
Стандарт (st)
У-5 х Ситниковская
У-5 х Ситниковская
Ситниковская х
х С-8) хС-8 х С-8
Ситниковская х
С-8 х С - 8
В среднем
т/га
%
29,0
30,2
104,1
30,2
104,1
18,8
47,8
30,0
32,2
111,0
2,7
15,2
6,2
НСР05
Заключение
1. Биологические особенности роста и развития озимой ржи лучше, чем
другие зерновые культуры, подходят для выращивания в засушливых условиях
Якутии.
2. С применением метода беккросса при гибридизации короткостебельных
продуктивных сортов и гибридов с донором зимостойкости Ситниковская можно
создавать новые зимостойкие короткостебельные продуктивные сорта, пригодные
для возделывания в экстремальных условиях Якутии.
3. Гибриды, созданные с участием короткостебельных продуктивных
гибридных линий селекции СибНИИРС, устойчивы к полеганию, дают высокие
урожаи зерна и зелёной массы.
Литература
1. Конюхов,Г.И. Земледелие в Якутии / Г.И, Конюхов.– Новосибирск, 2005. – 257 с.
2. Климов, Я.И. Научный отчёт Якутской ГСС/ Я.И. Климов. – 1947 – 40 с.
3.Кобылянский, Д. В. Рожь. Генетические основы селекции / Д.В. Кобылянский. – Колос,
1982 – 271 с.
4. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов.– М.,Колос, 1985. – 267 с.
5. Методика Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. – М.,1971.
– 239 с.
76
5. Снедекор, Д. У. Статистические методы в применении и исследованиях в сельском
хозяйстве / Д.У. Снедекор. – М.: Сельхозиздат, 1961 – 503 с.
Literature
1. Konyukhov, G.I. Agriculture in Yakutiya / G.I. Konyukhov. – Novosibirsk, 2005. – 257 p.
2. Klimov, Ya.I. Scientific report of Yakutsk SStS / Ya.I. Klimov. – 1947. – 40 p.
3. Kobylyansky, D.V. Rye. Genetic principles of selection / D.V. Kobylyansky. – Kolos, 1982.
– 271p.
4. Dospekhov, B.A. Methodology of field experiment / B.A. Dospekhov. – M., Kolos, 1985. –
267p.
5. State Committee methods of crop variety testing. – M., 1971. – 239p.
6. Snedekor D.Yu. Statistic methods of use and research in agriculture / D.Yu. Snedekor.– М.:
Selkhozizdat, – 1961. – 503p.
УДК 633.18:632.488.42:575
П.И. Костылев1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор;
А.А. Редькин1, кандидат сельскохозяйственных наук;
Е.В. Краснова1, кандидат сельскохозяйственных наук;
А.В. Усатов2, доктор биологических наук, профессор;
М.С. Макаренко2, аспирант,
1
ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт
зерновых культур им. И.Г. Калиненко (347740,
г. Зерноград, Научный городок, 3; p-kostylev@mail.ru)
2
Академия биологии и биотехнологии, Южный федеральный университет,
(344090, г. Ростов-на-Дону, просп. Стачки 194/1, mcmakarenko@yandex.ru)
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УСТОЙЧИВОГО К
ДЛИТЕЛЬНОМУ ЗАТОПЛЕНИЮ РИСА С ГЕНОМ SUB1 В
СЕЛЕКЦИИ РОССИЙСКИХ СОРТОВ
Эффективным способом защиты риса от сорных растений без гербицидов является
выращивание сортов, устойчивых в фазу прорастания к большому слою воды. Для
создания таких сортов необходимо объединение в одном генотипе генов повышенной
энергии начального роста, устойчивости к анаэробному прорастанию, длительному
затоплению и полеганию. Идентификация молекулярных маркеров, сцепленных с генами
устойчивости к этим факторам, облегчает селекционную работу. Поэтому актуальным
является создание с помощью маркирования сортов риса для безгербицидных технологий.
Локус Sub1 регулирует реакцию на этилен и гиббереллин, что приводит к ограничению в
77
потреблении углеводов и покою побегов под водой и способствует толерантности к
погружению. В качестве доноров переносимого гена устойчивости Sub 1 использовали
сорта с геном Sub 1: BR-11, CR-1009, Inbara-3, TDК-1. В качестве реципиента был взят
скороспелый сорт Новатор. В работе использованы микросателлитные маркеры на ген Sub
1. Идентификацию гена Sub1A проводили методом молекулярного маркирования на
основе ПЦР с использованием специфичных праймеров. В процессе работы в 2013-2014
годы проведены скрещивания и получены гибриды F1-F2 сорта Новатор с четырьмя
азиатскими сортами риса, несущими ген Sub 1. В результате проведенных исследований с
помощью современных биотехнологических методов в сочетании с традиционной
селекцией выделены скороспелые линии риса с геном Sub 1, пригодные для выращивания
в Ростовской области.
Ключевые слова: рис, гибрид, донор, устойчивость к затоплению, молекулярный
маркер, ПЦР-анализ
P.I. Kostylev1, Doctor of Agricultural Sciences, professor;
A.A. Redkin1, Candidate of Agricultural Sciences;
E.V. Krasnova1, Candidate of Agricultural Sciences;
A.V. Usatov2, Doctor of Biological Sciences, professor;
M.S. Makarenko2, post-graduate student,
1
FSBSI All-Russian Research Institute of Grain Crops after I.G. Kalinenko
(347740, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; p-kostylev@mail.ru)
2
Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University
(344090, Rostov-on-Don, Stachki Av, 194/1; mcmakarenko@yandex.ru)
PROSPECTS OF USE OF RICE VARIETY WITH GENE SUB1
TOLERANT TO DEEPWATER IN THE BREEDING OF RUSSIAN
VARIETIES
Growing of varieties tolerant to deepwater during germination is an effective method of rice
protection from weeds without use of herbicides. To develop such varieties it’s necessary to
combine genes of great energy of early germination, genes resistant to anaerobic germination,
deepwater and lodging into one geno type. Identification of molecular markers, connected with
genes resistant to these stresses, makes breeding work easier. That’s why development of rice
varieties with the help of marking is of great importance for non-herbicide technologies. The
locus Sub1 regulates response to ethylene and gibberellin which results in reduce of
carbohydrates consumption and sprouts’ peace under water and promotes tolerance to deep
watering. As donors of resistant genes Sub1 we used such varieties with the gene Sub1 as ‘BR11’, ‘CR-1009’, ‘Inbara-3’ and ‘TDК-1’. As a recipient we took an early maturing variety
78
‘Novator’. We also used micro satellite markers on the gene Sub1. The identification of the gene
Sub1 was carried out by the method of molecular marking with the use of specific primers on the
basis of PCR. During the work in 2013-2014 we carried out hybridization and received hybrids
F1-F2 of the variety ‘Novator’ with four Asian rice varieties carrying the gene Sub1. Due to
studies with the help of present biotechnologies together with traditional breeding methods we
developed early maturing rice varieties with the gene Sub1, suitable for growing in the Rostov
region.
Keywords: rice, hybrid, donor, tolerance (resistance) to deep watering, molecular marker,
PCR-analysis.
Введение. Рис – наиболее распространенная крупяная культура на земном шаре,
основной продукт питания более чем для трети населения Земли. Крупа риса – ценный
диетический продукт, обладает высокими питательными свойствами. По данным FAO,
рис в 2014 г. возделывался в 108 странах мира на площади 163 млн га, его урожайность в
среднем составляла 4,55 т/га, валовой сбор – 741,3 млн т [1]. В России урожайность риса в
среднем составляет около 5 т/га. Однако такой уровень урожайности не покрывает
потребность населения нашей страны в данной культуре. Поэтому внедрение в
производство новых более урожайных, устойчивых к стрессам сортов риса является
одним из факторов, способствующих увеличению сборов зерна.
В настоящее время уделяется все больше внимания экологизации процессов
сельскохозяйственного производства. Сорные растения конкурируют с рисом за элементы
питания, свет и другие факторы, вследствие чего недобор урожая может составлять 2050%. Химическая защита растений в ряде случаев или неэффективна, или нерентабельна.
Наиболее экологически чистой в производстве риса считается технология получения
всходов из-под слоя воды, при которой погибают просянки. Ее использование вызывает
ряд проблем, связанных, в первую очередь, с высокой гибелью проростков из-за
недостатка кислорода, вызванного повышением уровня воды для борьбы с сорно полевой
растительностью. Поэтому эффективным способом защиты риса без гербицидов является
выращивание
сортов,
устойчивых
к
анаэробному
прорастанию
и
длительному
затоплению.
Идентификация молекулярных маркеров, сцепленных с генами, обеспечивающими
устойчивость растений к этим факторам, облегчает селекционную работу в данном
направлении. В связи с этим актуальным является создание с помощью маркирования
сортов риса для безгербицидных технологий. Существует два типа растений риса,
которые в фазе кущения могут справиться со стрессом, вызванным наводнениями или
79
длительным затоплением: 1) впадающие в покой (ген Sub 1), 2) энергично растущие (гены
SK1/SK2) (рис. 1).
Рис. 1. Различные типы роста риса при затоплении: 1 – обычное орошение, 2-3 –
быстрое затопление водой, 4 – медленный подъем воды.
При быстром затоплении, которое случается при наводнении, растения риса с
геном Sub 1 останавливаются в росте и находятся под водой до 20 дней (рис.1/2), растения
без генов устойчивости удлиняются, расходуют питательные вещества и, не достигнув
поверхности, погибают (рис.1/3), при медленном подъеме воды растения с генами
SK1/SK2 быстро растут и их верхние листья поднимаются над водой (рис.1/4) [2].
Самый важный признак для выживания глубоководных форм риса – быстрое
удлинение междоузлий, позволяющее гарантировать, что верхние листья будут
эффективно поддерживать фотосинтез [3]. Данный механизм основан на активации
накопления этилена, который уменьшает количество абсцизовой кислоты и повышает
уровень гибберелиновых кислот [4, 5]. Отмечено, что удлинение стебля у глубоководных
сортов может достигать 25 см в день.
В различных исследованиях на хромосомах 1, 3 и 12 были обнаружены QTL для
таких признаков, как удлинение междоузлий и число удлиненных междоузлий. QTL на 12
хромосоме вызывает наиболее быстрое удлинение междоузлий в условиях воздействия
стресса [6]. С помощью позиционного клонирования Hattori и др. [5] идентифицировали
гены в пределах этого QTL: Snorkel 1 (SK1) и Snorkel 2 (SK2).
Толерантность растений риса к затоплению водой контролируется локусом Sub1
(Submergence) в 9-й хромосоме. Локус Sub1 регулирует реакцию на этилен и гиббереллин,
что приводит к ограничению в потреблении углеводов и покою побегов под водой и
способствует толерантности к погружению. Экспрессия этого гена увеличивается при
80
повышенной концентрации этилена (при затоплении), что приводит к снижению
гиббереллин индуцированного роста растений.
Важным этапом в селекции устойчивости к затоплению стала идентификация
главного локуса количественного признака Sub1, который контролирует данный признак.
Используя популяцию, полученную от скрещивания устойчивой к затоплению линии
подвида indica (IR40931-26) и восприимчивой линии подвида japonica (P154385), Xu K. и
Mackill D.J. точно картировали основной QTL на 9 хромосоме между RLFP маркерами
С1232 и RZ698 и дали ему обозначение Sub1 (рис. 2) [7].
Рис. 2. Локализация гена Sub 1 в 9-й хромосоме
Xu и др. [8] картировали локус Sub1 на интервале размером 0,06 морганид в 9
хромосоме, используя для составления генетической карты популяцию из 4022 растений,
полученную от скрещивания устойчивого сорта подвида indica FR13A (IR40931-26) и
неустойчивого сорта подвида japonica М.202. Регион Sub1 ограничен маркерами CR25K и
SSR1A и охватывает более 182 тысяч пар оснований (т.п.о.). Этот интервал кодирует три
гена факторов этиленового ответа, обозначенных Sub1A, Sub1B и Sub1C.
Работы по созданию сортов для длительного затопления проводились несколько
десятилетий в IRRI [9]. Недавно было выполнено объединение разных генов устойчивости
к длительному затоплению, включая Sub1. Это особенно важно для низкорослых сортов
риса, например, Swarna. Один сорт был районирован на Филиппинах как PSB Rc68 [10].
На основе сиквенса SUB1 были разработаны специфические молекулярные
маркеры, что облегчило систему маркер-опосредованного беккросcирования (MABC),
которая теперь успешно развертывается для интрогрессии гена SUB1 в широко
возделываемые "мегасорта" на юге и юго-востоке Азии, а также в Африке [10]. Вместо
использования первоначального донора FR13A в качестве доноров были использованы
две улучшенные линии, полученные с участием FR13A: IR49830-7 и IR40931-33 [11]. Это
привело к успешной интрогрессии локуса SUB1 в несколько популярных сортов в Индии,
Бангладеш, Индонезии, Лаосе и Филиппинах. Благодаря MABC были сохранены высокая
продуктивность, потребительские и пищевые качества этих мегасортов [10], что
81
стимулирует спрос производителей. Первым мегасортом с локусом SUB1 был Swarna
(Swarna-Sub1). К 2011 году было создано восемь таких сортов.
Целью работы являлось создание скороспелых линий риса с генами устойчивости
к затоплению с использованием метода молекулярного маркирования.
Материалы и методы. В качестве доноров переносимого гена устойчивости Sub 1
использовали сорта подвида indica с геном Sub 1: BR-11, CR-1009, Inbara-3, TDК-1. Сорт
Inbara-3 имел также гены SK1 и SK2. В качестве реципиента (отцовская форма) был взят
скороспелый российский сорт подвида japonica Новатор (Шиловский В.Н., Рубан В.Я. и
др., ВНИИ риса).
В работе использованы микросателлитные маркеры на ген Sub 1. Идентификацию
гена Sub1A в растительных образцах проводили методом ПЦР с использованием
праймеров,
специфичных
к
последовательности
гена
Sub1A
(база
данных
www.ncbi.nlm.nih.gov). Визуализацию результатов проводили с помощью полимеразной
цепной реакции (ПЦР) и электрофореза [10]. Для анализа ДНК использовали отрезки
флаговых листьев в начале сентября.
Результаты. В процессе работы в 2013 году были получены гибриды от
скрещивания сорта Новатор с донорами гена Sub 1. Азиатские сорта оказались
позднеспелыми, фоточувствительными и в наших условиях не зацветали. Гибридизацию
удалось провести лишь с помощью установок искусственного климата. Первое поколение
в 2013 году характеризовалось высокой степенью стерильности (90-95%) и бурой
окраской цветковых чешуй при созревании, что свидетельствует о значительных
генетических различиях между родительскими формами.
Во втором поколении в 2014 году наблюдали огромный спектр расщепления по
вегетационному периоду, высоте растений, длине и форме метелки, количеству колосков,
остистости (табл. 1).
1. Варьирование количественных признаков у гибридов F2 от скрещивания
глубоководных образцов с сортом Новатор (2014 г.)
Комбинации скрещивания
Признак
BR 11 x
CR-1009 x
Inbara 3 x
TDK-1 x
Новатор
Новатор
Новатор
Новатор
Высота растения, см
71-129
57-131
60-149
45-138
Длина метёлки, см
11,5-27
10-26
9,5-32
9-27
Число зёрен, шт.
10-220
2-201
4-343
4-180
Число колосков, шт.
57-322
38-273
18-411
17-261
Длина колоска, мм
6,1-10,1
6,8-9,8
6,1-11,9
7,2-11,3
Ширина колоска, мм
2,3-3,8
2,5-4,0
2,1-3,8
2,3-3,9
Масса 1000 зёрен, г
11-38
10-35
12-37
13-39
Масса зерна с метёлки, г
0,72-5,54
0,03-5,90
0,06-5,42
0,07-6,09
82
Такого большого размаха изменчивости не наблюдается у других культур [12]. Это
обусловлено генетической и эколого-географической удаленностью скрещиваемых форм.
В каждой комбинации отобрали по 400 растений для биометрического и генетического
анализа. Среди гибридов удалось отобрать лучшие растения по многим признакам,
совмещающие в себе скороспелость, оптимальную высоту растений, озерненность
метелок, неосыпаемость и фертильность колосков. По 100 лучших метелок из каждой
комбинации направлено в посев 2015 года.
В Академии биологии и биотехнологии ЮФУ был проведен ПЦР-анализ листьев из
20 растений каждого гибрида и выделены формы с аллелями устойчивости к затоплению
Sub 1 [13].
Из проанализированных гибридных растений BR-11 x Новатор ген Sub 1A (в гомои гетерозиготном состоянии) присутствовал у девяти: №4, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 18, 19 (рис. 3),
т.е. в соотношении 9:11, хотя при моногибридном расщеплении оно должно было быть
15:5.
а)
б)
Рис. 3. Электрофореграмма ДНК-маркеров гибрида BR-11 x Новатор, на которой
полосками отмечены формы с геном Sub 1 (а), и метелки выделенных растений (б)
В гибридной комбинации CR-1009 × Новатор расщепление F2 прошло в
соотношении 18:2, т.е. почти все отобранные растения имели ген Sub 1 (рис.4). У
гибридов Inbara-3 × Новатор и TDК-1 × Новатор расщепление прошло в соотношении
14:6, или примерно 3:1, т.е. близко к менделевскому (рис.5-6).
83
Рис. 4. Электрофореграмма ДНК-маркеров гибрида CR-1009 × Новатор
Рис. 5. Электрофореграмма ДНК-маркеров гибрида Inbara-3 × Новатор
Рис. 6. Электрофореграмма ДНК-маркеров гибрида TDК-1 × Новатор
Отклонения в расщеплениях двух комбинаций можно объяснить влиянием отбора
и сцеплением генов. Из 80 растений четырех гибридов выделили 55 растений с целевым
геном.
Отобранные образцы в 2015 году высеяны в поле в ФГУП «Пролетарское»
Ростовской области для проверки устойчивости к длительному затоплению водой. На
следующем этапе работы планируются скрещивания полученных гибридов, несущих ген
Sub 1 в гомозиготном состоянии, с энергично растущими сортами Кубань 3, Бахус,
линиями Бахус х Боярин, Бахус х Дончак для объединения генов. В результате будут
созданы сорта риса для безгербицидных технологий, энергично преодолевающие в фазе
всходов глубокий слой воды при минимальных потерях семян, пригодные для
выращивания в России.
Выводы
1.
Проведены скрещивания и получены гибриды сорта Новатор с четырьмя
азиатскими сортами риса, несущими ген устойчивости к длительному затоплению водой
Sub 1.
84
2.
В
результате
проведенных
исследований
с
помощью
современных
биотехнологических методов (молекулярное маркирование на основе ПЦР) в сочетании с
традиционной селекцией выделены скороспелые линии риса с геном Sub 1.
Литература
1.
FAOSTAT, 2014 http: // faostat3.fao.org / browse / Q / QC / E
2.
Catling, H.D. Rice in deep water / International Rice Research Institute, Manila,
Philippines // Macmillan, London, 1992. – 542 pp.
3.
Vergara, B.S., Jackson M.B., De Datta S.K. Deepwater rice and its response to
deep-water stress // In: Climate and Rice. International Rice Research Institute, Los Banos,
Philippines, 1976. – P.301.
4.
Kende, H., Knaap E., Cho H.T. Deepwater Rice: A Model Plant to Study Stem
Elongation // Plant Physiology, 1998. – V.118. – №4. – P.1105-1110.
5.
Hattori, Y., Nagai K., Furukawa S., Song X.J., Kawano R., Sakakibara H., Wu J.Z.,
Matsumoto T., Yoshimura A., Kitano H., Matsuoka M., Mori H., Ashikari M. The ethylene
response factors Snorkel1 and Snorkel2 allow rice to adapt to deep water // Nature, 2009. – 460.
– P.1026-1031.
6.
Hattori, Y., Nagai K., Mori H., Kitano H., Matsuoka M., Ashikari M. Mapping of
three QTLs that regulate internode elongation in deepwater rice // Breeding Science, 2008. – 58.
– P.39-46.
7.
Xu, K., Mackill D.J. A major locus for submergence tolerance mapped on rice
chromosome 9 // Molecular Breeding, 1996. – 2. – P.219-224.
8.
Xu, K., Xu X., Fukao T., Canlas P., Maghirang-Rodriguez R., Heuer S., Ismail
A.M., Bailey-Serres J., Ronald P.C., Mackill D.J. Sub1A is an ethylene-response-factor like gene
that confers submergence tolerance to rice // Nature, 2006. – 442. – P.705-708.
9.
HilleRisLambers, D., Seshu D.V. Some ideas on breeding procedures and
requirements for deepwater rice improvement // In: Proceedings of the 1981 International
Deepwater Rice Workshop. International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines, 1982.
– P.29-44.
10.
Septiningsih, E.M., Pamplona A.M., Sanchez D.L., Neeraja C.N., Vergara G.V.,
Heuer S., Ismail A.M., Mackill D.J. Development of submergence-tolerant rice cultivars: The
Sub1 locus and beyond // Annals of Botany, 2009. –103. – P.151-160.
11.
Mackill, D.J., Amante M.M., Vergara B.S., Sarkarung S. Improved semidwarf rice
lines with tolerance to submergence of seedlings // Crop Science, 1993. – 33. – P.749-753.
85
12.
Марченко, Д.М. Типы наследования высоты растений, длины колоса, числа и
массы зерна с колоса у гибридов F2 озимой пшеницы / Д.М. Марченко, П.И. Костылев,
Т.А. Гричаникова // Зерновое хозяйство России. – 2013. – №1(25). – С.17-26.
13.
Костылев, П.И. Получение линий риса с генами устойчивости к длительному
затоплению / П.И. Костылев, А.А. Редькин, А.В. Усатов, М.С. Макаренко // Материалы
VII Московского международного конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы
развития», 17-20 марта 2015 г. – М.: ЗАО «Экспо-биохим-технологии», 2015. – С.35-36.
Литература
1.
FAOSTAT, 2014 http: // faostat3.fao.org / browse / Q / QC / E
2.
Catling, H.D. Rice in deep water / International Rice Research Institute, Manila,
Philippines // Macmillan, London, 1992. – 542 pp.
3.
Vergara, B.S., Jackson M.B., De Datta S.K. Deepwater rice and its response to
deep-water stress // In: Climate and Rice. International Rice Research Institute, Los Banos,
Philippines, 1976. – P.301.
4.
Kende, H., Knaap E., Cho H.T. Deepwater Rice: A Model Plant to Study Stem
Elongation // Plant Physiology, 1998. – V.118. – №4. – P.1105-1110.
5.
Hattori, Y., Nagai K., Furukawa S., Song X.J., Kawano R., Sakakibara H., Wu J.Z.,
Matsumoto T., Yoshimura A., Kitano H., Matsuoka M., Mori H., Ashikari M. The ethylene
response factors Snorkel1 and Snorkel2 allow rice to adapt to deep water // Nature, 2009. – 460.
– P.1026-1031.
6.
Hattori, Y., Nagai K., Mori H., Kitano H., Matsuoka M., Ashikari M. Mapping of
three QTLs that regulate internode elongation in deepwater rice // Breeding Science, 2008. – 58.
– P.39-46.
7.
Xu, K., Mackill D.J. A major locus for submergence tolerance mapped on rice
chromosome 9 // Molecular Breeding, 1996. – 2. – P.219-224.
8.
Xu, K., Xu X., Fukao T., Canlas P., Maghirang-Rodriguez R., Heuer S., Ismail
A.M., Bailey-Serres J., Ronald P.C., Mackill D.J. Sub1A is an ethylene-response-factor like gene
that confers submergence tolerance to rice // Nature, 2006. – 442. – P.705-708.
9.
HilleRisLambers, D., Seshu D.V. Some ideas on breeding procedures and
requirements for deepwater rice improvement // In: Proceedings of the 1981 International
Deepwater Rice Workshop. International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines, 1982.
– P.29-44.
86
10.
Septiningsih, E.M., Pamplona A.M., Sanchez D.L., Neeraja C.N., Vergara G.V.,
Heuer S., Ismail A.M., Mackill D.J. Development of submergence-tolerant rice cultivars: The
Sub1 locus and beyond // Annals of Botany, 2009. –103. – P.151-160.
11. Mackill, D.J., Amante M.M., Vergara B.S., Sarkarung S. Improved semidwarf rice
lines with tolerance to submergence of seedlings // Crop Science, 1993. – 33. – P.749-753.
12. Marchenko, D.M. Types of inheritance of plant height, ear length, number and mass
of grain of winter wheat hybrids F2
/ D.M. Marchenko, P.I. Kostylev, T.V. Grichanikova //
Grain Economy of Russia. – 2013. – №1(25). – P. 17-26.
13. Kostylev, P.I. Selection of rice lines with genes tolerant to deep water / P.I. Kostylev,
A.A.
Redkin, A.V. Usatov, M.S. Makarenko // Materials of the VII Moscow International
Congress “Biotechnologies: state and perspectives of development”, 17-20 of March, 2015. –
M.: ZAO “Expo-BioChem-Technologies”, 2015. – P. 35-36.
УДК 633.112.9 «324»:631.559
Т.А. Бабайцева 1, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент;
А.М. Ленточкин 1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор;
П.П. Петрова 2, ведущий агроном, аспирант,
ФГБНУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»
(426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 11, 8(904)317-84-28;
taan62@mail.ru)
2
Филиал ФГБУ «Россельхозцентр» по Удмуртской Республике
(426000 г. Ижевск, ул. Лихвинцева, д. 52.)
ВЛИЯНИЕ НЕКОРНЕВОЙ ПОДКОРМКИ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА
НА УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ ИЖЕВСКАЯ 2
Сорт Ижевская 2 сочетает в себе высокую зимостойкость, регенерационную
способность, экологическую пластичность, урожайность зерна и зеленой массы. Для
реализации
потенциала
сорта
необходима
адаптированная
к
конкретным
агроэкологическим условиям технология возделывания. В статье приведены результаты
исследований в 2010-2013 гг., целью которых было разработать эффективные приемы
ухода за посевами, способствующие повышению урожайности зерна озимой тритикале
Ижевская 2 в условиях Среднего Предуралья. В трехфакторном опыте изучали влияние на
урожайность зерна и ее структуру некорневых подкормок Карбамидом (N20) в фазе
полного колошения, комплексным удобрением Террафлекс 17+17+17 (1,5 кг/га) в фазе
выхода в трубку и в фазе полного колошения в сочетании с опрыскиванием регуляторами
роста Це Це Це 750 (1,5 л/га) и Моддус (0,4 л/га) в фазе осеннего кущения и начала
87
выхода в трубку. Установлена высокая эффективность применения на посевах озимой
тритикале Ижевская 2 сочетания некорневой подкормки комплексным удобрением
Террафлекс 17+17+17 в фазе полного колошения и опрыскивания регулятором роста Це
Це Це 750. Данные приемы обеспечили рост урожайности за счет повышение
продуктивности колоса. Регуляторы роста Це Це Це 750 и Моддус при неблагоприятных
условиях перезимовки повысили зимостойкость, а при наступлении засухи в период
весеннего кущения и активного роста растений способствовали увеличению густоты
стояния продуктивных стеблей к уборке.
Ключевые слова: озимая тритикале, некорневая подкормка, регуляторы роста,
урожайность зерна, структура урожайности.
T.A. Babaytseva1, Candidate of Agricultural Sciences, associate professor;
A.M. Lentochkin1, Doctor ofAgricultural Sciences, professor;
P.P. Petrova2, leading agronomist, post-graduate student;
1
FSBSI HPE “Izhevsk State Agricultural Academy”
(426069, Izhevsk, Studencheskaya Str., 11; 8(904)317-84-28; taan62@mail.ru)
2
Branch of FSBI “Russian Agricultural center” in Republic of Udmurtiya
(426000, Izhevsk, Likhvintsev Str., 52)
EFFECT OF FOLIAR APPLICATION AND GROWTH REGULATORS ON
PRODUCTIVITY OF WINTER TRITICALE ‘IZHEVSKAYA 2’
The variety ‘Izhevskaya 2’ possesses such traits as high winter resistance, regenerative
ability, ecological plasticity, grain and green mass productivity. To realize the variety potential
it’s necessary to apply a cultivation technology adapted to definite agro ecological conditions.
The article gives the results of long-term researches (2010-2013), the purpose of which was to
develop some effective methods of plant care, promoting productivity increase of winter triticale
‘Izhevskaya 2’ in the Middle Pre-Urals. In a three factor experiment we studied the effect of a
foliar application of carbamide (N20) in a phase of a complete earing on grain productivity. Then
we studied the effect of application of a complex fertilizer Terraflex 17+17+17 (15 kg/ha)
together with growth regulator TseTseTse 750 (1,5 l/ha) in a phase of a stem elongation and a
complete earing on grain productivity. At last we studied the effect of application of Moddus
(0,4 l/ha) in a phase of autumn earing and a stem elongation on grain productivity. We found out
that a foliar application of a complex fertilizer Terraflex 17+17+17 and a growth regulator
TseTseTse 750 in a phase of a complete earing had a significant effect on productivity of winter
triticale ‘Izhevskaya 2’. These methods increased the crop productivity due to ear productivity.
Under unfavourable conditions the growth regulators TseTseTse 750 and Moddus increased
88
winter resistance, and promoted increase of density of productive stems in the period of spring
earing and active growth in dry weather.
Keywords: winter triticale, foliar application, growth regulators, grain productivity, yield
structure.
Введение. Сорт Ижевская 2 – первый созданный в Ижевской ГСХА сорт озимой
тритикале, включенный в Государственный реестр селекционных достижений и
допущенный к использованию по Волго-Вятскому региону на кормовые цели. Сорт
сочетает в себе высокую зимостойкость, регенерационную способность, экологическую
пластичность, урожайность зерна и зеленой массы [1, 2, 3]. Для данного сорта изучены и
рекомендованы для производства приемы посева [4, 5], сроки и способы уборки на зерно
[6] и зеленую массу [7]. Однако реализации потенциала сорта, повышению устойчивости к
стрессовым факторам могут способствовать также некорневые подкормки, опрыскивание
растений биологически активными веществами (регуляторами роста) [8, 9].
Целью наших исследований была разработка эффективных приемов ухода за
посевами, способствующих повышению урожайности зерна озимой тритикале Ижевская 2
в условиях Среднего Предуралья.
Материалы и методы. Полевые исследования проводили в течение 2010-2013 гг.
на опытном поле ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА. В 2010-2011 гг. был заложен
двухфакторный полевой опыт, где фактор А – некорневая подкормка: вода (к); N20
(Карбамид, 43 кг/га) в фазе полного колошения; Террафлекс 17+17+17 (1,5 кг/га) в фазе
выхода в трубку; Террафлекс 17+17+17 (1,5 кг/га) в фазе полного колошения; фактор В –
опрыскивание регуляторами роста: вода (к); Це Це Це 750, ВК (750 г/л), 1,5 л/га; Моддус,
КЭ (250 г/л), 0,4 л/га. Регуляторы роста применяли в начале фазы выхода в трубку. В 20112013 гг. дополнительно включили в схему третий фактор (С) – сроки опрыскивания
регуляторами роста: в фазе осеннего кущения и в фазе начала выхода в трубку (к). Расход
рабочего раствора при опрыскиваниях – 200 л/га.
Размещение вариантов методом расщепленных делянок, учетная площадь делянки
– 25 м2, повторность четырехкратная. Закладка опытов, наблюдения за развитием
растений, учет урожайности проведены в соответствии с Методикой государственного
сортоиспытания [10], анализ результатов исследований – методом дисперсионного
анализа.
Предшественник – яровой рапс на сидерат. Обработка почвы – общепринятая для
озимых зерновых культур в Среднем Предуралье. Норма высева всхожих семян – 5 млн
шт./га. Весной в начале отрастания растений озимой тритикале проводили фоновую
подкормку аммиачной селитрой в дозе N51.
89
Исследования проведены на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве средней
степени окультуренности. По степени кислотности почва характеризовалась от очень
кислой до кислой (рН 3,85-5,00), содержание гумуса (по Тюрину) – низкое (1,60-1,98 %),
обменного калия (по Масловой) – от повышенного до высокого (153-215 мг/кг почвы),
подвижного фосфора (по Кирсанову) – очень высокое (307-345 мг/кг почвы).
Метеорологические условия в годы исследований были контрастными. Условия
перезимовки 2010-2011 гг. были достаточно благоприятными. Однако в начале активной
вегетации весной 2011 г. погода была теплой, но с недостаточным количеством осадков,
что создало неблагоприятные условия для весеннего кущения растений озимой тритикале.
Летний
период
вегетации
характеризовался
повышенными
среднесуточными
температурами воздуха и достаточным увлажнением, благоприятствовавшим хорошему
наливу зерна.
Критическими для перезимовки озимой тритикале в 2012 г. стали январь и февраль.
В среднем за этот период среднесуточная температура воздуха была ниже климатической
нормы на 4,2–6,6 ºС, что при низком снежном покрове (28-30 см) привело к частичному
вымерзанию растений. Теплые, с достаточным количеством осадков май и июнь
способствовали хорошему развитию растений, а жаркая погода с осадками ливневого
характера в июле – наливу крупного зерна.
Зимние
месяцы
вегетации
2012-2013
гг.
характеризовались
относительной
нестабильностью. Ноябрь и февраль по сравнению со среднемноголетними значениями
были теплее соответственно на 3,7 и 3,3 ºС, а декабрь, январь и март, наоборот – холоднее
на 2,1–4,0 ºС. Весенне-летняя вегетация проходила в условиях недостатка влаги и высоких
среднесуточных температур воздуха. Такие условия не позволили озимой тритикале
раскуститься весной, способствовали быстрому высыханию растений в период созревания и
формированию щуплого зерна.
Результаты. В 2011 г. опрыскивание регулятором роста Це Це Це 750 в сочетании
с некорневой подкормкой Террафлекс 17+17+17 в фазе полного колошения обеспечили
получение наиболее высокой урожайности зерна – 4,16 т/га (таблица 1). Это выше, чем в
других вариантах опыта на 0,62-1,10 т/га (или на 15-26 %) при НСР05 по изучаемым
факторам 0,26 и 0,29 т/га. Данное сочетание приемов обеспечило увеличение
озерненности колоса до 34,2 шт. и массы зерна с колоса до 1,21 г, что по сравнению с
другими вариантами опыта выше соответственно на 2,8-7,0 шт. (НСР05 по изучаемым
факторам 1,6 и 1,9 шт.) и 0,17-0,32 г (НСР05 = 0,07 и 0,08 г.)
Введение в схему опыта осеннего опрыскивания регуляторами роста Це Це Це 750
и Моддус позволило установить антистрессовое действие данных препаратов. В
90
неблагоприятных условиях перезимовки 2011-2012 гг. зимостойкость озимой тритикале
повысилась в этих вариантах опыта на 15-40 % при НСР05 = 13 %. Действие препаратов
было на одном уровне.
В благоприятных условиях осенне-зимнего периода 2012-2013 гг. влияние
регуляторов роста установлено не было. Антистрессовое действие регуляторов роста
отмечено в летний период 2013 г. при наступлении засухи, которая совпала с фазой
выхода в трубку. В этих условиях регуляторы роста способствовали увеличению
количества продуктивных стеблей по сравнению с контрольным вариантом на 17-26
шт./м2 (или на 5,4-8,5 %) при НСР05 = 15 шт./м2. Вероятно, препараты препятствовали
редукции отстающих в развитии побегов и стимулировали их дальнейшее развитие.
1. Влияние некорневой подкормки и опрыскивания посевов
регуляторами роста на урожайность зерна озимой тритикале Ижевская 2, т/га, 2011 г.
Некорневая
подкормка
(фактор А)
Вода (к)
N20 (Карбамид) в
фазе полного
колошения
Террафлекс
17+17+17 в фазе
выхода в трубку
Террафлекс
17+17+17 в фазе
полного колошения
Среднее
по фактору В
Отклонение
от контроля
НСР05 по фактору
А
В
Регулятор роста (фактор В)
вода (к)
Це Це Це 750
Моддус
3,06
3,18
3,29
Среднее
по
фактору
А
3,18
3,38
3,39
3,01
3,26
0,08
3,33
3,34
3,31
3,33
0,15
3,19
4,16
3,54
3,63
0,45
3,24
3,52
3,29
Отклонение
от контроля
-
-
0,28
главных эффектов
0,15
0,14
0,05
частных различий
0,26
0,29
В результате двухлетних исследований установлено, что из изучаемых факторов
наибольшее влияние на урожайность оказали регуляторы роста. Так, в среднем за 2 года
доля фактора «некорневая подкормка» составила 13 %, фактора «регулятор роста» – 25 %,
фактора «срок опрыскивания регулятором роста» – 2 %.
Во все годы исследований наиболее эффективным было опрыскивание посевов
регулятором роста Це Це Це 750. Средняя за два года исследований урожайность при
применении данного препарата составила 3,57 т/га, что выше аналогичного показателя
91
других вариантов опрыскивания на 0,27 и 0,41 т/га при НСР05 = 0,07 т/га (таблица 2).
Причем при весеннем опрыскивании данным препаратом урожайность была выше, чем
при осеннем его применении на 0,23 т/га (НСР05 = 0,17 т/га).
2. Влияние некорневой подкормки и опрыскивания посевов регуляторами роста на
урожайность зерна озимой тритикале Ижевская 2 (среднее за 2012-2013 гг.), т/га
Некорневая
подкормка (А)
Вода (к)
Регулятор
роста
(В)
Вода (к)
Це Це Це 750
Моддус
Вода (к)
Це Це Це 750
Моддус
Вода (к)
Це Це Це 750
Моддус
Вода (к)
Це Це Це 750
N20 (Карбамид) в
фазе полного
колошения
Террафлекс
17+17+17 в фазе
выхода в трубку
Террафлекс
17+17+17 в фазе
полного
Моддус
колошения
Среднее по фактору С
отклонение
НСР05 по фактору
А
В
С
Срок опрыскивания
(С)
начало
фаза
осеннего выхода в
кущения трубку (к)
3,14
3,23
3,21
3,34
3,51
3,75
3,15
3,20
3,27
3,46
3,36
3,08
3,09
3,07
3,29
3,53
3,16
3,19
3,15
3,26
4,04
4,40
3,18
Среднее по фактору
А
отклонение
В
отклонение
3,36
-
3,16
3,57
3,30
+0,41
+0,14
3,25
-0,11
3,22
-0,14
-
3,53
+0,17
3,14
3,30
3,39
-0,09
главных эффектов
0,10
0,07
0,05
частных различий
0,25
0,20
0,17
Применение Моддуса также способствовало повышению урожайности зерна, но в
меньшей степени. Урожайность в среднем по опыту повысилась относительно показателя
в контрольном варианте на 0,14 т/га. При этом сроки применения данного регулятора
роста с среднем по опыту не оказали существенного влияния на урожайность зерна.
Эффективность регуляторов роста зависела от сочетания с некорневой подкормкой,
доля взаимодействия факторов «некорневая подкормка – регулятор роста» составила от 30
до 60 %. Так, в среднем за два года высокая эффективность Це Це Це 750 обнаружилась в
сочетании с некорневой подкормкой комплексным удобрением Террафлекс 17+17+17.
При ее проведении в фазе выхода в трубку урожайность в среднем за оба срока
опрыскивания была выше, чем в других вариантах опыта, на 0,24 и 0,33 т/га, а в фазе
полного колошения – на 1,02 и 1,06 т/га (НСР05 = 0,20 т/га). Повышение урожайности в
указанных вариантах было достигнуто за счет повышения крупности зерна и
92
продуктивности колоса. Масса 1000 зерен увеличилась по сравнению с аналогичным
показателем контрольного варианта независимо от срока проведения агроприема на 3,34,6 г (НСР05 = 1,7 г), а масса зерна с колоса – на 0,18-0,34 г (НСР05 = 0,08 г). В сочетании с
азотной подкормкой регулятор роста Це Це Це 750 обеспечил увеличение урожайности по
сравнению с контролем на 0,26 т/га только при весеннем опрыскивании, чему
способствовало оптимальное сочетание всех элементов структуры урожайности.
Преимущество Моддуса было установлено в контрольном варианте фактора А в
оба срока опрыскивания, а также в сочетании с азотной подкормкой при осеннем
опрыскивании.
Прибавка
урожайности
относительно
аналогичного
показателя
контрольного варианта составила от 0,21 до 0,52 т/га (НСР05 = 0,20 т/га). В перечисленных
вариантах опыта установлено увеличение густоты стояния продуктивных стеблей на 26-52
шт./м2 (НСР05 = 23 шт./м2).
В зависимости от условий вегетации установлены некоторые особенности влияния
на урожайность изучаемых факторов. В 2012 г., в оптимальных условиях для налива
зерна, наиболее эффективным было сочетание некорневой подкормки Террафлексом
17+17+17 в фазе полного колошения с опрыскиванием Це Це Це 750 независимо от срока
его проведения. Урожайность при осеннем опрыскивании составила 5,43, а при весеннем
– 6,10 т/га, что выше урожайности в контрольном варианте соответственно на 1,77 и 2,29
т/га (НСР05 = 0,32 т/га). Этому способствовало увеличение крупности зерна на 9,0 и 10,1 г
(НСР05 = 2,3 г) и продуктивности колоса на 0,52 и 0,76 г (НСР05 = 0,12 г). При некорневой
подкормке Террафлексом 17+17+17 в фазе выхода в трубку прибавку урожайности
относительно контрольного варианта 0,39 и 0,58 т/га обеспечили оба регулятора роста за
счет повышения продуктивности колоса в среднем за оба срока применения регулятора
роста Це Це Це 750 на 0,15 г, Моддуса – на 0,16 г. При опрыскивании посевов
регулятором роста Це Це Це 750 в сочетании с азотной подкормкой, наоборот, отмечено
снижение урожайности на 0,36 т/га относительно контрольного варианта за счет снижения
озерненности колоса в среднем за два срока опрыскивания на 4,9 шт. (НСР 05 = 2,2 шт.) и
густоты стояния продуктивных стеблей на 42 шт./м2 (НСР05 = 35 шт./м2).
В засушливых условиях 2013 г. опрыскивание регулятором роста Це Це Це 750
обеспечило повышение урожайности по сравнению с другими вариантами опрыскиваний
на 0,37 и 0,73 т/га (НСР05 = 0,17 т/га) лишь в сочетании с азотной подкормкой. Такой
вариант ухода за посевами способствовал повышению густоты стояния продуктивных
стеблей в среднем за два срока проведения опрыскиваний на 54 шт./м2 (НСР05 = 42
шт./м2).
93
Выводы. В результате проведенных исследований выявлено, что сочетание
некорневой подкормки Террафлекс 17+17+17 в фазе полного колошения и опрыскивание
регулятором роста Це Це Це 750 обеспечивает рост урожайности озимой тритикале
Ижевская 2 за счет повышения продуктивности колоса. Регуляторы роста Це Це Це 750 и
Моддус обладают антистрессовым действием – при неблагоприятных условиях
перезимовки повысили зимостойкость, а при наступлении засухи в период весеннего
кущения и активного роста растений – обеспечили более синхронное развитие побегов и
увеличение густоты стояния продуктивных стеблей к уборке.
Литература
1. Бабайцева, Т.А. Селекция зерновых культур на кафедре растениеводства: итоги и
перспективы / Т.А. Бабабйцева // Научное обеспечение реализации национальных
проектов в сельском хозяйстве: материалы Всерос. науч.-практ. конф. –
Ижевск:
ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2006. – Т. 1. – С. 12–15.
2. Бабайцева, Т.А. Хозяйственно-биологическая оценка сортов озимой тритикале / Т.А.
Бабайцева,
Т.В.
Гамберова
//
Вестник
Ижевской
государственной
сельскохозяйственной академии. – 2012. – № 3 (32). – С. 54–56.
3. Гамберова, Т.В. Экологическая оценка сортов озимой тритикале / Т.В. Гамберова, Т.А.
Бабайцева, А.М. Ленточкин // Аграрный вестник Урала. – 2014. – № 12 (130). – С. 6–8.
4. Бабайцева, Т.А. Влияние приемов посева на семенную продуктивность сортов озимой
тритикале в условиях Среднего Предуралья / Т.А. Бабайцева, А.М. Ленточкин, И.А.
Овсянникова // Достижения науки и техники АПК. – 2014. – № 8. – С. 14–16.
5. Приемы посева озимой тритикале Ижевская 2 / О.С. Тихонова, Т.А. Бабайцева, Н.Н.
Наговицына [и др.] // Научное обеспечение реализации национальных проектов в
сельском хозяйстве: материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Ижевск: ФГОУ ВПО
Ижевская ГСХА, 2006. – С. 233–238.
6. Бабайцева, Т.А. Влияние способа и срока уборки на урожайность озимой тритикале
Ижевская 2 / Т.А. Бабайцева, А.М. Ленточкин, Д.Ю. Попова
// Аграрный вестник
Урала. – 2011. – № 6 (85). – С. 5–6.
7. Бердникова, И.Н. Влияние сроков скашивания озимой тритикале Ижевская 2 на
урожайность зеленой массы в условиях Среднего Предуралья / И.Н. Бердникова, Т.А.
Бабайцева
// Молодые ученые в XXI веке : материалы Всерос. науч.-прак. конф.
молодых ученых и специалистов – Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2005. – Т. 2.
– С. 3–5.
8. Зуенко, А.А. Некорневая подкормка комплексными удобрениями в технологии
возделывания озимой тритикале на кормовые цели / А.А. Зуенко, Д.Н. Костин //
94
Инновационные идеи молодых исследователей для агропромышленного комплекса
России: сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф. студентов. – Пенза: ФГОУ ВПО
Пензенская ГСХА, 2010. – Т. 1. – С. 232.
9. Ленточкин, А.М. Действие ретардантов на развитие яровой пшеницы и овса в
зависимости от погодных условий вегетационного периода / А.М. Ленточкин // Доклады
Российской академии сельскохозяйственных наук. – 1985. – № 10. – С. 40–42.
10. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск
первый. – Общая часть / под общ. ред. М.А. Федина. – М., 1985. – 269 с.
Literature
1. Babaytseva, T.A. Grain crop breeding at the department of plant-growing: results and
perspectives / T.A. Babaytseva // Scientific supply of national prospect realization in agriculture:
materials of All-Russian scien.-pract.confer. Izhevsk: FSEI HPE Izhevsk SAA, 2006. – V. 1. – P.
12–15.
2. Babaytseva, T.A. Economic-biological assessment of winter triticale / T.A. Babaytseva, T.V.
Gambetova // Vestnik of Izhevsk State Agricultural Academy. – 2012. – № 3 (32). – P. 54–56.
3. Gambetova, T.V. Environmental assessment of winter triticale / T.V. Gambetova, T.A.
Babaytseva, A.M. Lentochkin // Agrarian Vestnik of Urals. – 2014. – № 12 (130). – P. 6–8.
4. Babaytseva, T.A. Sowing technologies’ effect on seed productivity of winter triticale in
Srednee Preduralie (Middle Pre-Urals) / T.A. Babaytseva, A.M. Lentochkin, I.A. Ovsyannikova
// Achievements of science and machinery of AIC. – 2014. – № 8. – P. 14–16.
5. Sowing technologies of winter triticale ‘Izhevskaya 2’/ O.S. Tikhonova, T.A. Babaytseva,
N.N. Nagovitsyna [and others]// Scientific supply of national prospect realization in agriculture:
materials of All-Russian scien.-pract. confer. Izhevsk: FSEI HPE Izhevsk SAA, 2006. – P. 233–
238.
6. Babaytseva, T.A. Effect of the method and term of harvesting on winter triticale ‘Izhevskaya
2’ productivity / T.A. Babaytseva, A.M. Lentochkin, D.Yu. Popova // Agrarian Vestnik of
Urals. – 2011. – № 6 (85). – P. 5–6.
7. Berdnikova, I.N. Effect of harvesting terms of winter triticale ‘Izhevskaya 2’ on productivity
of green mass in Srednee Preduralie (Middle Pre-Urals) / I.N. Berdnikova, T.A. Babaytseva //
Young scientists in the XXI century: materials of All-Russian scien.-pract. confer. of young
scientists and professionals. – Izhevsk: FSEI HPE Izhevsk SAA, 2005. – V. 2. – P. 3–5.
8. Zuenko, A.A. Foliar complex application in the technology of winter triticale cultivation for
fodder / A.A. Zuenko, D.N. Kostin // Innovative ideas of young researchers for Agro Industrial
95
Complex of Russia: materials of All-Russian scien.-pract. confer. for students. – Penza: FSEI
HPE Penza SAA, 2010. – V. 1. – P. 232.
9. Lentochkin, A.M.
Retardants’ effect on the development of spring wheat and oats in
dependence of weather during vegetation / A.M. Lentochkin // Works of Russian Academy of
Agricultural Sciences. – 1985. – № 10. – P. 40–42.
10. Methods of state crop variety testing. Issue 1. General Part/ Ed. by M.A. Fedin. - М., 1985. –
269 p.
УДК 633.15:631.527
И. М. Чилашвили, аспирант;
А. И. Супрунов, доктор сельскохозяйственных наук, доцент,
зав. отделом селекции и семеноводства кукурузы;
А.Ю. Слащев, аспирант, младший научный сотрудник,
ФГБНУ Краснодарский НИИСХ, malis206@rambler.ru
(350012, Россия, Краснодарский край, г. Краснодар, Центральная Усадьба
КНИИСХ)
ИЗУЧЕНИЕ КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ НОВЫХ
САМООПЫЛЕННЫХ ЛИНИЙ КУКУРУЗЫ В УСЛОВИЯХ
ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЫ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
Как известно, успех любой селекционной работы определяется в значительной
мере исходным материалом.
В Краснодарском НИИСХ им. П.П. Лукьяненко ведется большая работа по
созданию, оценке и классификации нового исходного материала для селекции
высокогетерозисных гибридов кукурузы.
Анализ комбинационной способности самоопыленных линий по урожайности
зерна является основным при оценке их как исходного материала. В связи с этим в
настоящей статье отражены трех-летние результаты экспериментальных исследований в
области гетерозисной селекции кукурузы. Определена общая (ОКС) и специфическая
(СКС) комбинационные способности нового исходного материала. Неоднородность
климатических условий в годы проведения исследований позволила выделить понастоящему важные генотипы, представляющие большую ценность в селекции
гибридов кукурузы.
Однофакторный
дисперсионный
достоверные генотипические различия
анализ
полученных
данных
показал
между гибридами топкроссной схемы по
урожаю зерна за 3 года исследований (Fфакт. > Fтеор.). При этом установлена
существенная вариабельность исходных родительских компонентов под влиянием
96
как общей, так и специфической комбинационной способности. На основании оценок
комбинационной способности новых самоопыленных линий были выделены генотипы с
высокой и стабильной оценкой ОКС и эффектами СКС, что в свою очередь позволило
идентифицировать
дальнейшие пути
использования изучаемых
линий.
Более
тщательный анализ полученных результатов позволил выявить линии с высокими
эффектами ОКС и вариансами СКС одновременно.
В целом можно говорить о правильности выбранного положения родительских
компонентов в формулах наиболее перспективных тесткроссов, которые обеспечили
высокие значения эффектов гетерозиса по признаку «урожайность зерна».
Ключевые слова: кукуруза, самоопыленная линия, гибрид, комбинационная способность,
эффекты ОКС и СКС.
I.M. Chilashvili, post-graduate student;
A.I. Suprunov, Doctor of Agricultural Sciences, docent, head of the department of maize
breeding and seed-growing;
A.Yu. Slashchev, post-graduate student, junior researcher,
FSBSI Krasnodar RIA
(350012, Krasnodarsky Krai, Krasnodar, Cenralnaya Usasdba (Central Manor) of
KRIA; malis206@rambler.ru)
STUDY OF COMBINING ABILITY OF NEW SELF-POLLINATED LINES
OF MAIZE IN CENTRAL PART OF KRASNODAR KRAI
It’s common knowledge that any success of breeding work largely depends on initial material.
The staff of Krasnodar RIA named after P.P. Lukiyanenko is carrying out a significant work in
breeding, assessment and classification of new initial material for breeding of maize hybrids with
high heterosis. Assessing self-pollinated lines as initial material, it’s necessary to analyze their
combining ability according to grain productivity. Thus, the article gives the results of three year
experiments in the field of heterosis breeding of maize. These are determined the general
(GCA) and specific (SCA) combining abilities of new initial material. Variability of weather
conditions during the years of experiments allowed finding really important geno types, which
are valuable in maize hybrids breeding. The analysis of variance (ANOVA) of the received data
showed some true geno type differences among hybrids of top-crossing scheme according to
grain productivity for three years (Ffactor>Ftheory). At the same time we determined a
significant variability of initial parent components influenced by the general and specific
combining abilities. On the basis of the assessment of combining ability of self-pollinated lines
we selected geno types with a high and permanent assessment of GCA and effects of SCA,
97
which allowed identifying further ways of use of studied lines. More careful analysis of the
received data gave us an opportunity to select lines with high effects of GCA and variances of
SCA simultaneously. In general, we can talk about a right choice of the position of parent
components in the formulas of the most promising test-crossings that produced high effects of
heterosis on trait ‘grain productivity’.
Keywords: maize, self-pollinated line, hybrid, combining ability, effects of GCA (general
combining ability) and SCA (special combining ability).
Кукуруза – одна из важнейших сельскохозяйственных культур в мире. Ее
уникальность состоит в высокой потенциальной урожайности и универсальности
использования. Почти во всех кукурузосеющих странах кукурузу выращивают на зерно,
которое используется на продовольственные (20 %), кормовые (60-65 %) и технические
(15-20 %) цели [1].
Учитывая такой широкий спектр использования кукурузы, необходимо отметить, что
важное значение имеет увеличение валового сбора зерна. Решение этой проблемы
неразрывно связано с выведением новых высокоурожайных гибридов для зон
традиционного выращивания и расширением посевных площадей кукурузы.
Для успешного создания таких гибридов кукурузы нужен исходный материал,
отвечающий требованиям зоны семеноводства и дающий высокопродуктивные гибриды.
В связи с этим большое значение имеет подбор и изучение исходного материала по
ряду хозяйственно-ценных признаков, таких как урожайность, высота растения, высота
прикрепления початка, устойчивость к болезням и вредителям и оценка его
комбинационной способности.
Создание высокоурожайных гибридов – это прежде всего подбор родительских пар
(линий) с высокой комбинационной способностью. Оценка самоопыленных линий по
этому признаку – важнейшая задача, стоящая перед селекционером. Результаты оценки
комбинационной способности позволяют сосредоточить усилия на работе только с
перспективными формами, более целенаправленно подбирать компоненты для получения
новых гибридов и, в конечном итоге, более успешно создавать высокогетерозисные
гибридные комбинации [2,3].
Материалы и методы. Исследования проводили на полях Краснодарского
НИИСХ. Материалом для исследований послужили 23 самоопылённые линии кукурузы
второго цикла отбора, полученные на гибридных комбинациях с участием линий Кр 161,
Кр 225, Кр 244, Кр 195, Кр 720, Кр 717, Кр 42, Кр 777, Кр 702. С учётом генотипа
изучаемых линий в качестве тестеров был использован линейный материал двух
гетерозисных групп: ident (линии Кр 640/3, Кр 627) и SSS (Кр 73).
98
Описание количественных признаков самоопыленных линий и гибридов
проводили
по
широкому
унифицированному
классификатору
Комбинационную способность самоопыленных линий кукурузы
СЭВ
[4].
определяли в
системе топкроссных скрещиваний по В.К. Савченко [5]. Статистическую обработку
данных проводили путем расчетов в Microsoft Exel, а также с использованием
специализированной компьютерной программы Statistica 12.0.
Результаты. Наложение неблагоприятных факторов внешней среды в критические
периоды органогенеза кукурузы в 2012, 2013 годы не могло не сказаться на оценках ОКС
и СКС. Несмотря на контрастные условия выращивания, как отмечают некоторые
исследователи, все-таки возможно выделить лучшие линии по ряду признаков [6].
Общую комбинационную способность самоопыленных линий определяли по
величине оценок эффектов ОКС.
В таблице 1 представлены лучшие самоопыленные линии кукурузы, которые хотя
бы по двум годам исследований показали положительные и высокие эффекты ОКС.
Анализ данных самоопыленных линий по признаку «урожайность зерна» показал,
что высокой и стабильной оценкой ОКС в 2012 году обладали линии Кр006, Кр0012,
Кр0014 и Кр0016, однако только три из этих линий показали такой же результат, линия
Кр0014 в 2013 году имела низкую оценку ОКС (-0,55). Результаты изучения эффектов
ОКС в 2014 показали совсем иную картину в связи с более благоприятными погодными
условиями. Более интенсивные осадки в важные фазы органогенеза растений кукурузы,
способствовали раскрытию потенциала многих самоопыленных линий кукурузы
изучаемых в опыте. Линии Кр006, Кр007, Кр0010, Кр0014, Кр0015, Кр0016, Кр0018 и
Кр0022 имели высокие эффекты ОКС достоверно превосходящие среднее значение.
1.Эффекты ОКС самоопыленных линий кукурузы по признаку «урожайность зерна»,
(Краснодар, 2012 – 2104 гг.)
Название линии
Кр004
Кр006
Кр007
Кр0010
Кр0012
Кр0014
Кр0015
Кр0017
Кр0018
Кр0022
НСР05
Эффекты ОКС линий, по годам
2012
2013
0,18
0,43
0,43
0,29
0,21
-0,20
0,13
0,23
0,84
0,51
0,79
-0,55
-0,81
0,28
0,42
0,57
-0,80
0,18
0,24
-0,33
0,28
0,27
99
2014
-0,91
0,43
0,40
1,15
-0,22
0,56
0,90
0,50
0,34
0,58
0,3
По результатам наших исследований выделено две линии кукурузы (Кр006 и
Кр0017), ОКС которых была постоянно высокой по всем трем годам изучения. В связи с
этим отметим, что эти линии обладают достаточно высокой генетической стабильностью
по данному показателю. У линии Кр0010 эффекты ОКС были положительными во все
годы изучения, но в 2012 эффект ОКС был средним (0,13) так как не превысил НСР05
(0,28).
Анализ специфической комбинационной способности представлено в таблице 2.
Анализ СКС самоопыленных линий и тестеров кукурузы за 2012 год показал, что высокие
константы
СКС
Кр0010×Кр627,
Кр0020×Кр640/3,
имели
гибридные
Кр0014×Кр627,
комбинации:
Кр0023×Кр627,
Кр0021×Кр640/3,
Кр001×Кр73,
Кр005×Кр627,
Кр0013×Кр640/3,
Кр0016×Кр73,
Кр006×Кр627,
Кр0018×Кр640/3,
Кр0017×Кр73,
Кр0022×Кр73 .
2. Константы и вариансы СКС лучших линий кукурузы по признаку «урожайность зерна»,
(Краснодар, 2012г.)
Родительские
формы
Кр005
Кр006
Кр0010
Кр0013
Кр0014
Кр0015
Кр0016
Кр0017
Кр0018
Кр0020
Кр0021
Кр0022
Кр0023
Средняя
НСР05
Кр 627
0,57
0,81
0,98
-0,62
0,77
-0,95
0,25
-0,74
-0,99
0,12
-0,27
-0,09
0,92
-
Константы СКС (Sij)
Кр 640/3
-0,79
-0,59
-0,47
0,50
0,13
0,19
-1,16
-0,29
0,54
1,30
0,57
-0,47
-0,15
0,55
Кр 73
0,22
-0,23
-0,51
0,12
-0,89
0,75
0,92
1,03
0,45
-1,42
-0,30
0,56
-0,77
-
Вариансы СКС
(σ2Si)
0,47
0,50
0,68
0,29
0,67
0,72
1,09
0,81
0,70
1,84
0,21
0,24
0,70
0,46
Анализируя полученные результаты, отметим, что существенно высокими
вариансами СКС (σ2Si) по признаку «урожайность зерна» характеризуются следующие
самоопыленные линии: Кр005, Кр006, Кр0010, Кр0014, Кр0015, Кр0016, Кр0017, Кр0018,
Кр0020, Кр0023.
Из данных таблицы 3 видно, что высокая специфичность взаимодействия по
урожаю зерна в 2013 году имела место в следующих гибридных комбинациях:
Кр006×Кр627,
Кр007×Кр627,
Кр009×Кр627,
100
Кр0022×Кр627,
Кр001×Кр640/3,
Кр0015×Кр640/3,
Кр0016×Кр640/3,
Кр0023×Кр640/3,
Кр004×Кр73,
Кр0017×Кр73,
Кр0021×Кр73, Кр0023×Кр73.
3. Константы и вариансы СКС лучших линий кукурузы по признаку «урожайность зерна»,
(Краснодар, 2013 год)
Линии
Кр 627
-0,16
-0,92
0,61
0,75
0,72
-0,17
-0,62
0,17
-0,63
1,01
Кр001
Кр004
Кр006
Кр007
Кр009
Кр0015
Кр0016
Кр0017
Кр0021
Кр0022
Кр0023
Средняя
НСР05
-2,53
-
Константы СКС (Sij)
Кр 640/3
0,59
0,31
-0,49
-0,36
0,39
0,52
1,12
-0,70
-0,27
-1,44
1,35
0,52
Кр 73
-0,43
0,60
-0,13
-0,39
-1,10
-0,35
-0,50
0,53
0,90
0,42
1,18
-
Вариансы СКС
(σ2Si)
0,25
0,62
0,29
0,39
0,91
0,19
0,91
0,34
0,61
1,60
0,78
0,49
-
К тому же высокая варианса СКС в 2013 году была свойственна линиям: Кр004,
Кр009, Кр0016, Кр0021, Кр0022, Кр0023.
4. Константы и вариансы СКС лучших линий кукурузы по признаку «урожайность зерна»,
(Краснодар, 2014 г.)
Линии
Кр 627
0,66
1,56
0,76
0,46
1,13
-0,57
-0,94
-0,29
-0,92
Кр001
Кр006
Кр0010
Кр0011
Кр0014
Кр0017
Кр0018
Кр0020
Кр0022
Кр0023
Средняя
НСР05
-0,85
-
Константы СКС (Sij)
Кр 640/3
-0,79
-0,73
0,08
-1,34
0,11
-1,12
0,72
0,82
1,13
-0,13
0,61
Кр 73
0,13
-0,83
-0,84
0,88
-1,24
1,68
0,22
-0,53
-0,21
0,98
-
Вариансы СКС
(σ2Si)
0,50
1,80
0,61
1,34
1,37
0,65
0,70
0,48
1,04
0,82
0,43
-
Так как 2014 год характеризовался более благоприятными погодными условиями
для роста и развития растений кукурузы, то и картина анализа специфической
101
способности родительских форм отличалась от предыдущих лет. Высокие константы СКС
(табл. 4) имели следующие гибридные комбинации: Кр001×Кр627, Кр006×Кр627,
Кр0010×Кр627, Кр0014×Кр627, Кр0018×Кр640/3, Кр0020×Кр640/3, Кр0022×Кр640/3,
Кр0011×Кр73, Кр0017×Кр73, Кр0023×Кр73.
Все линии, представленные в таблице 4,
имели высокие вариансы СКС в год исследований.
Заключение.
На
основании
полученных
результатов
были
выделены
самоопыленные линии кукурузы Кр006 и Кр0017 с высокими эффектами ОКС по всем
трем годам исследований.
Оценка эффектов СКС позволила выделить линии Кр006 и Кр0023 с высокими
вариансами СКС, что в свою очередь способствовало идентифицировать дальнейшие
направления использования этих линий. В связи с этим данные самоопыленные линии
рекомендуются для селекции простых гибридов, так как они могут дать выдающиеся
комбинации с какой-либо другой особью.
Высокие константы СКС за три года испытаний были отмечены у гибридных
комбинаций
Кр006×Кр627,
Кр0014×Кр627,
Кр0020×Кр640/3, Кр0022×Кр640/3,
Кр0022×Кр627,
Кр0023×Кр640/3,
Кр0017×Кр73,
Кр0016×Кр640/3,
Кр0023×Кр73.
Поэтому данные гибриды кукурузы рекомендованы для дальнейшего изучения в
конкурсном сортоиспытании.
Более тщательный анализ полученных результатов позволил выявить линии с
высокими эффектами ОКС и вариансами СКС одновременно (Кр004, Кр0010, Кр0014,
Кр0016, Кр0018).
Таким образом, данные, полученные в ходе изучения ОКС и СКС нового исходного
материала, свидетельствуют о высокой результативности проделанной работы и
представляют большой интерес для гетерозисной селекции кукурузы.
Литература
1.
Перспективная ресурсосберегающая технология производства кукурузы на зерно:
метод. рек. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. – 72 с.
2.
Нужная ,Л.П. Комбинационная способность раннеспелых линий кукурузы / Л.П.
Нужная, С.И. Мустяца // Селекционно-генетические исследования кукурузы и сорго в
Молдавии. - Кишинев, 1989. – С. 11-19.
3.
Пакудин, В.З. Оценка комбинационной способности самоопыленных линий
кукурузы в диаллельных скрещиваниях / В.З. Пакудин // Вопросы селекции зерновых,
зернобобовых культур и трав: Сб. науч. тр. / Краснодарский НИИСХ. – Краснодар, 1977.
–Вып. ХІV. – С. 125-140.
102
Широкий унифицированный классификатор СЭВ и Международный классификатор
4.
СЭВ видов Zea Mays L. СССР. – Ленинград, 1977. –80 с.
Савченко,
5.
В.К.
Метод
оценки
комбинационной
способности
генетически
разнокачественных наборов родительских форм / В.К. Савченко // Методики генетикоселекционного и генетического экспериментов. – Минск, 1973. – С. 48-77.
Сотченко, В. С. Сравнительная оценка методов изучения комбинационной
6.
способности линий кукурузы: Автореферат диссертации кандидата с.-х. наук. – Л., 1970.
Literature
1. Perspective resource saving technology of production of maize for grain: methodical
recommendations. – M.: FSSI “RusInfoAgroTech”, 2009. – 72p.
2. Nuzhnaya, L.P. Combinative ability of early maturing lines of maize / L.P. Nuzhnaya, S.I.
Mustyatsa // Selection and genetics of maize and sorghum in Moldova. – Kishinev, 1989. – P.
11-19.
3. Pakudin, V.Z. Assessment of combining ability of self-pollinated lines of maize in diallel
crossings / V.Z. Pakudin // Questions of selection of grain, leguminous crops and grasses: сol. of
scient. papers of Krasnodar RIA. – Krasnodar, 1977. – Iss.XIV.– P. 125-140
4. A wide unified classifier of COMECON (CMEA) and International Classifier of COMECON
of ZeaMays L., USSR. – Leningrad, 1977. – 80 p.
5. Savchenko, V.K. Methods of assessment of combining ability of genetically different sets of
parent forms / V.K. Savchenko // Methods of genetically-breeding and genetic experiments. –
Minsk, 1973. – P. 48-77.
6. Sotchenko, V.S. Comparative assessment of the methods of study of combining ability of
maize lines: Synopsis on scientific degree of candidate of Agricultural sciences competition.– L.,
1970.
УДК 631.51: 633.11. «324»
В.М. Гармашов, заведующий отделом адаптивно-ландшафтных систем
земледелия, кандидат сельскохозяйственных наук;
И.М. Корнилов, ведущий научный сотрудник отдела адаптивно-ландшафтных
систем земледелия, кандидат сельскохозяйственных наук;
Н.А. Нужная, старший научный сотрудник отдела адаптивно-ландшафтных систем
земледелия, кандидат сельскохозяйственных наук;
С.А. Гаврилова, старший научный сотрудник отдела
адаптивно-ландшафтных систем земледелия,
Н.В. Дронова, аспирант
ФГБНУ «НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева»
(Воронежская обл., Таловский район, пос. 2 участка Института им. Докучаева,
квартал 5, дом 81 , niishlc@mail.ru)
103
ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ, МИНЕРАЛЬНЫХ
УДОБРЕНИЙ, ГЕРБИЦИДОВ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ, УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО
ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
Приведены результаты исследований по влиянию систем обработки почвы,
гербицидов, минеральных удобрений и регуляторов роста на физические свойства почвы,
формирование урожайности и качества озимой пшеницы. Выявлено, что основные
элементы технологии возделывания озимой пшеницы (обработка почвы, минеральные
удобрения, гербицид и регулятор роста) не оказали существенного влияния на твердость
почвы. За период вегетации культуры почва находилась в рыхлом состоянии, не превышая
в среднем в слое 0-10см – 8,2 кг/м2, а в 0-25 см слое почвы на фоне двух обработок – 17,6
кг/м2. Плотность сложения почвы в среднем за три года была равнозначной и находилась
в оптимальных параметрах для возделывания озимой пшеницы.
Достоверной разности по накоплению и использованию почвенной влаги между
вариантами с различной обработкой почвы также не установлено. В основные фазы
развития растений в течение двух лет
влажность метрового слоя почвы была
неудовлетворительной (приближаясь к 0).
Применение минеральных удобрений под озимую пшеницу по различным ситемам
обработки почвы повышало содержание клейковины в зерне на 1,1–1,2 %, а белка – на 0,70,8%.
Системы обработки почвы не оказали существенного влияния на уровень
урожайности культуры, разница между вариантами с различной обработкой почвы была
незначительной и находилась в пределах ошибки опыта.
На фоне
двух систем
основной обработки почвы применение удобрений
повышало урожайность на 0,17 – 0,27 т/га. При комплексном внесении агрохимикатов
(удобрения, гербицид и регулятор) прибавки в урожайности составили в среднем 0,270,34 т/га.
Ключевые слова: озимая пшеница, регулятор роста, обработка почвы, гербицид,
минеральные удобрения, урожайность, качество.
V.M. Garmashov, head of the department of adaptive-landscape systems of agriculture,
Candidate of Agricultural Sciences;
I.M. Kornilov, leading researcher of the department of adaptive-landscape systems of
agriculture, Candidate of Agricultural Sciences;
104
N.A. Nuzhnaya, researcher of the department of adaptive-landscape systems of
agriculture, Candidate of Agricultural Sciences;
S.A. Gavrilova, researcher the department of adaptive-landscape systems of agriculture;
N.V. Dronova, post-graduate student
FSBSI “RIA after V.V. Dokuchaev”
(Voronezh Region, Talov district, V.of the 2-d field of Institute after Dokuchaev, q.5,
b.81; niishlc@mail.ru)
EFFECT OF TILLAGE METHODS, MINERAL FERTILIZERS,
HERBICIDES AND GROWTH REGULATORS ON PHYSICAL
PROPERTIES OF SOIL, PRODUCTIVITY AND QUALITY OF WINTER
WHEAT
The results of researches of effect of tillage methods, mineral fertilizers, herbicides and
growth regulators on physical properties of soil, productivity formation and quality of winter
wheat have been given in the paper. It was found out those basic technological elements of
winter wheat cultivation (i.e. tillage, fertilizers, herbicides and growth regulators) had no
significant effect on hardness of soil. During a vegetation period of the crop soil was friable in
the layer of 0-10 cm with 8,2 kg/m2 and in the layer of 0-25 cm with 17,6 kg/m2. In average bulk
density of the soil was the same during three years and was optimal for winter wheat cultivation.
There was no authentic difference in storage and use of soil moisture under various tillage.
During basic periods of plant growth the moisture of a meter soil layer was unsatisfactory (closer
to 0). Fertilizing of winter wheat according to different tillage systems increased gluten content
from 1,1 to 1,2% and protein content from 0,7 to 0,8%. The tillage systems had no effect on crop
productivity, the difference between the variants with various tillage was insignificant and within
an experimental error. The use of fertilizers with two systems of tillage increased the
productivity of the crop from 1,7 to 2,7 c/ha. With the introduction of integrated agro-chemicals
(fertilizers, herbicides and regulators) the productivity increase was 2,7-3,4 c/ha in average.
Keywords: winter wheat, growth regulators, tillage, herbicide, fertilizers, productivity,
quality.
Введение.
Правильная обработка почвы в значительной степени определяет
величину урожая. При этом следует помнить, что излишняя обработка может привести к
разрушению почвы, потере ее плодородия и увеличению ненужных затрат.
Митрофанов установил, что снижение
Ю.И.
устойчивости растений к неблагоприятным
факторам перезимовки при мелкой обработке объясняется ухудшением водно-воздушного
режима в верхней части пахотного слоя в осенний и ранневесенний периоды вегетации изза снижения водопроницаемости почвенного профиля и более медленного оттока
избыточной влаги из зоны расположения узла кущения [1].
105
Г.Н. Черкасов и
И.Г. Пыхтин отмечают, что минимальные обработки во всех
разновидностях (нулевая, поверхностная, мелкая отвальная и безотвальная) не могут
являться системами обработки в севооборотах любого региона страны. Они могут быть
применены как способы основной обработки почвы под отдельные культуры в сочетании
с отвальными или безотвальными обработками в севообороте. При несоблюдении этих
условий неизбежно снижение урожайности сельскохозяйственных культур, вплоть до
экономической
нецелесообразности
их
возделывания,
повышение
засоренности
агроценозов, увеличение эрозионных процессов и ухудшение агрофизических свойств
почвы [2].
По данным Г.Н. Черкасова с соавторами, оптимальная плотность сложения была на
вариантах с отвальной обработкой почвы [3].
Я.Г. Керимов [4] отмечает, что при
глубокой вспашке под озимую пшеницу, по сравнению с другими способами обработки,
улучшался водно-воздушный режим почвы, уменьшалась ее плотность и создавались
более благоприятные условия
для формирования мощной и глубоко проникающей
корневой системы растений. Аналогичные результаты получены в исследованиях В.В.
Заболотских и Н.Г. Власенко
[5].
О преимуществе вспашки
над поверхностной
обработкой по плотности сложения указывают в своей работе С.И. Смуров и др. [6]. Они
отмечают, что наиболее рыхлая почва была на вспашке и составила 1,0 г/см3. При
чизелевании плотность почвы
увеличилась на 0,05 г/см3, а при культивации и без
зяблевой обработки – на 0,08 г/см3.
По данным результатов исследований Н.В. Парахина и соавторов [7], приемы
обработки почвы не оказали достоверного влияния на плотность сложения почвы.
В связи с тем, что по способам обработки почвы имеются противоречивые данные
практически по всем параметрам и по всем зонам страны, необходимо дальнейшее их
изучение или разработка новых способов обработки.
Материалы и методы. Исследования проводили в стационарном опыте на полях
ФГБНУ «НИИСХ ЦЧП» в 2010–2013 гг. В зернопропашном севообороте изучали две
системы обработки почвы (отвальная под горох и поверхностная под озимую пшеницу,
безотвальная под обе культуры), три дозы удобрений (без удобрений, рекомендуемая для
зоны (NPK)60 под основную обработку + N30 в период весеннего возобновления вегетации
и такая же доза, но с дополнительной подкормкой N30 по вегетирующим растениям в фазе
колошения). На фоне минеральных удобрений вносили гербицид Прима, СЭ с нормой
внесения 0,5 л/га и гербицид + регулятор роста Альбит с дозой внесения 0,03 л/га.
Площадь делянки – 119 м2 (17 м х 7м), площадь учетной делянки – 75 м2 (15 м х 5
м). Размещение делянок систематическое.
106
Почва – чернозем обыкновенный среднегумусный тяжелосуглинистый. В слое
почвы 0-40 см содержалось: гумуса – 6,43 %, общего азота – 0,314%, фосфора – 0,191%,
валового калия – 1,55 %, рН солевой вытяжки - 6,99, сумма поглощенных оснований 51,3 мг-экв./100 г почвы, гидролитическая кислотность – 0,89 мг-экв./100 г почвы.
Агротехника озимой пшеницы Черноземка 115 – рекомендованная для условий
Воронежской области. Норма высева – 5,5 млн всхожих семян. Уборку урожая проводили
прямым комбайнированием методом поделяночного обмолота комбайном Sampo 2010.
В условиях Воронежской области наибольшее влияние на вариабельность
урожайности сельскохозяйственных культур оказывают условия увлажнения почвы.
Климат Воронежской области характеризуется нестабильной по годам и периодам
вегетации растений суммой осадков и температурой воздуха. Благоприятные годы
чередуются с засушливыми и острозасушливыми.
На всем протяжении вегетационного периода 2010 года наблюдался острый
дефицит почвенной влаги. Ко второй половине
сентября (времени посева озимой
пшеницы) практически на всех полях Воронежской области содержание влаги в слое
почвы 0-100см было приближено к 0. В слое почвы 100-200 см они оставались очень
низкими и составляли после зерновых колосовых культур не более 30-40 мм, а под
сахарной свеклой, подсолнечником и многолетними травами – не более 25-30 мм. Однако
дождливые условия осени (ноябрь-декабрь повсеместно выпало 150-170 мм) существенно
улучшили увлажнение почвы. Ко времени весеннего возобновления вегетации озимых
культур в 2011 году запасы почвенной влаги в метровом слое почвы находились на уровне
наименьшей полевой влагоемкости и составляли около 200 мм.
В 2012 году аномально высокая температура воздуха установилась уже с середины
второй декады апреля и продолжалась более месяца. Две декады апреля температура
воздуха была выше среднемноголетних значений на 5,7 градуса. Количество выпавших
осадков за данный период составило 23 мм. Неблагоприятными выдались первые две
декады мая как по температурному режиму, так и по количеству выпавших осадков. При
среднемноголетних среднесуточных температурах в первой и второй декадах мая 8,7 0 С и
11,20 С воздух прогревался, соответственно, до 16,1 и 21,70 С, при практически полном
отсутствии атмосферных осадков. Критической была обстановка, сложившаяся на 15
октября 2012 года, когда в течение пяти месяцев выпало 76 мм осадков. Даже на паровых
полях посевы озимых культур были изрежены, что в значительной степени связано с
дефицитом влаги в корнеобитаемом слое почвы.
Засушливые условия весны 2013 года на фоне повышенного температурного
режима (превышение над среднемноголетними показателями составило + 4,50С; в мае +
107
5,90С), негативно отразились на продуктивности озимых. Благоприятно на повышении
продуктивности сказались дожди, выпавшие в начале и конце мая. За май выпало 84,6 мм
осадков при норме 45 мм. За июнь выпало 50 мм осадков при среднемноголетней норме
54 мм. Это обеспечило формирование полноценного колоса и хороший налив зерна.
Полной спелости озимые достигли в первой декаде июля, что раньше на две недели
среднемноголетних сроков.
Результаты. Твердость почвы – один из основных показателей, который влияет на
водно-физические
свойства
почвы,
часто
снижает
всхожесть
семян,
оказывает
механическое сопротивление развивающейся корневой системе растений, влияет на их
развитие.
Исследования показали, что в период вегетации озимой пшеницы почва находилась
в рыхлом состоянии независимо от системы обработки и ее твердость как в 0-10 см, так и
в пахотном слое не превышала оптимальных показателей (таблица 1). В среднем за три
года исследований в 0-25 см слое почвы в фазу весеннего возобновления вегетации
озимой пшеницы твердость составила на фоне комбинированной системы обработки
почвы 14,4-19,0 кг/см2, а по мелкой (безотвальной) – 15,3-17,9 кг/см2 .
К фазе созревания твердость почвы существенно не изменялась и в зависимости от
фона обработки составила соответственно, 11,8-16,1 и 11,9-16,0 кг/см2.
Средства химизации и биопрепарат (гербициды, удобрения, регулятор роста) также
не оказали значительного влияния на твердость и плотность почвы ни в начальный период
развития растений, ни к фазе созревания зерна.
Результаты анализа показали, что системы обработки почвы в звене севооборота
«горох – озимая пшеница» в период возобновления весенней вегетации озимой пшеницы
значительно не повлияли на плотность сложения пахотного горизонта (0-20 см) почвы.
Разница между вариантами с комбинированной (вспашка под горох и поверхностная под
озимую пшеницу) и мелкой системами обработки почвы была незначительной и не
превышала 0,02 г/см3.
1.Твердость почвы в зависимости от обработки почвы и минеральных удобрении,
кг/см2 (в среднем за 2011-2013гг)
Вариант опыта
УдобреСрок определения
Среднее
ние
возобновление
созревание зерна
вегетации
слои почвы, см
Комбинированная обработка
Комбинированная+
1
2
3
1
0-10
8,0
9,4
10,2
8,7
0-25
15,4
16,1
16,6
14,4
108
0-10
5,9
5,0
5,5
5,2
0-25
13,0
12,3
11,8
13,8
0-10
7,0
7,2
7,8
7,0
0-25
14,2
14,2
14,2
14,1
гербицид+
регулятор роста
Среднее
Мелкая обработка
2
3
6,5
8,8
8,6
8,5
7,3
8,8
9,1
9,1
9,6
8,7
1
2
3
1
2
3
Мелкая+
гербицид+
регулятор роста
Среднее
19,0
15,0
16,1
16,4
16,4
17,0
15,3
17,8
17,9
16,8
6,4
6,8
5,8
7,4
6,9
6,8
7,2
5,8
6,7
6,8
16.1
13,4
13,4
16,0
14,1
12,5
14,5
11,9
14,0
13,8
6,4
7,8
7,2
8,0
7,1
7,8
7,4
7,4
8,2
7,6
17,6
14,2
14,8
16,2
15,4
14,8
15,0
14,8
16,0
15,4
Примечание:1 – без внесения удобрений; 2 – под основную обработку N60Р60К60 + весенняя
подкормка N30; 3-N60Р60К60 осенью + N30 весной +N30 в период вегетации по листовой
поверхности.
Уменьшение глубины обработки не приводило к уплотнению и нижележащих
слоев почвы (20-40 см). Аналогичная закономерность установлена и в фазе созревания
зерна этой культуры, когда ни системы обработки почвы, ни вносимые минеральные
удобрения существенно не влияли на плотность сложения пахотного и подпахотного (2040 см) слоев почвы.
В среднем за три года исследований в начальный период развития (всходы)
влажность почвы пахотного горизонта на вариантах с комбинированной системой
обработки почвы (без удобрений) была незначительно выше (на 1,4 мм) по сравнению с
такими же участками по мелкой обработке, а в метровом – соответственно на 5,4 мм. В
фазу весеннего возобновления вегетации озимой пшеницы в метровом слое почвы на
вариантах с комбинированной обработкой содержалось 102,8-110,2 мм, а по мелкой 87,6-101,6 мм продуктивной влаги. В фазу «колошение-налив зерна» в двух из трех лет
исследований ощущался острый дефицит влаги (0,7–4,6 мм продуктивной влаги), что
негативно
сказалось
на
уровне
урожайности
озимой
пшеницы
(зерно
было
невыполненным, «щуплым»).
Влияние минеральных удобрений на содержание продуктивной влаги в почве в
период исследований не прослеживалось.
Системы обработки почвы не оказали существенного влияния на уровень
урожайности озимой пшеницы.
В среднем разница между вариантами с различной
обработкой почвы составила 0,4 ц/га. Низкая урожайность пшеницы в условиях 2011 года
связана с засушливыми условиями
в период посева. Дожди прошли лишь в третьей
декаде октября, растения в зиму ушли в фазе «шильца» и в весенний период не было
условий для формирования вторичной корневой системы растений.
109
Внесение гербицидов значительно
не повышало урожайность
культуры
по
сравнению с вариантами без их внесения, что говорит о высокой конкурентоспособности
озимой пшеницы с сорным компонентом в борьбе за пищу и влагу.
Применение
минеральных
удобрений
в
рекомендованной
дозе
на
фоне
комбинированной обработки в звене «горох - озимая пшеница» повышало урожайность
озимой пшеницы в среднем на 0,17 т/га, по мелкой обработке – на 0,20 т/га.
Прибавки в урожайности от применения подкормки азотом в период вегетации
растений на фоне двух обработок были равнозначными и составили 0,7 ц/га по сравнению
с одной весенней подкормкой.
Максимальная урожайность культуры получена при комплексном применении
агрохимикатов
(удобрения,
гербициды
и
регуляторы
роста)
как
на
фоне
комбинированной, так и на фоне мелкой систем обработки почвы. Независимо от
обработки удобрений, гербицидов и регуляторов роста урожайность озимой пшеницы
увеличилась на 0,27 т/га или на 10,8 %, по сравнению с неудобренными вариантами (2,49
т/га). На вариантах с двумя подкормками азотом прибавка составила 0,34 т/га (таблица 2).
2.Влияние базовых элементов технологии возделывания на урожайность и качество зерна
озимой пшеницы
Вариант опыта
Удобре Урожайност Клейковина Белок,
ИДК
Натура, г
ние
ь, ц/га
,%
%
Комбинированная
1
24,5
32,9
13,5
96,0
748
обрабока
2
26,2
32,0
14,9
96,3
749
3
Комбинированная+г 1
ербицид
2
3
Комбинированная+г 1
ербицид+
2
регулятор роста
3
Мелкая обработка
1
2
3
Мелкая обработка + 1
гербицид
2
3
Мелкая обработка+
1
гербицид+
2
регулятор роста
3
Независимо
от 1
обработки почвы
2
3
26,9
24,0
26,1
28,2
25,9
29,7
30,9
24,1
26,1
26,8
24,3
27,4
29,1
26,7
29,8
29,4
24,9
27,6
28,3
32,0
32,1
30,9
32,0
30,5
33,4
30,2
29,7
31,3
32,1
31,1
32,9
33,4
30,5
31,8
31,4
30,8
32,0
31,9
14,9
13,3
13,8
14,0
14,4
14,8
14,2
12,9
14,0
14,1
12,8
13,7
13,4
13,9
14,5
14,6
13,5
14,3
14,2
97,0
99,3
97,0
98,3
99,3
99,0
96,3
97,7
98,7
98,0
101,0
98,7
103,3
101,7
97,7
100,7
99,2
97,9
98,9
751
744
747
750
747
747
749
743
746
746
746
744
748
748
751
751
746
747
749
Примечание:1 – без внесения удобрений; 2 – под основную обработку N60Р60К60 + весенняя
подкормка N30; 3-N60Р60К60 осенью + N30 весной +N30 в период вегетации по листовой
поверхности.
110
Анализ качественных показателей зерна озимой пшеницы показал, что независимо
от систем основной обработки почвы применение минеральных удобрений повышало
содержание клейковины, в среднем за годы исследований на 1,1-1,2 %. Применение
дополнительной подкормки в летний период по листовой поверхности растений не
увеличивало содержания клейковины в зерне озимой пшеницы в засушливых условиях.
Существенной прибавки урожайности от применения гербицида и регулятора роста
также не установлено. По комбинированной системе обработки почвы установлена
тенденция к увеличению содержания клейковины по сравнению с мелкой системой
обработки.
Аналогичная закономерность отмечена и по накоплению белка в зерне этой
культуры, когда независимо от систем обработки почвы содержание белка от внесения
удобрений увеличивалось на 0,7-0,8% по сравнению с неудобренными вариантами.
Индекс деформации клейковины на фоне комбинированной обработки почвы
составил в среднем 96,0 – 99,3 единиц, а по безотвальной мелкой – 97,7 – 103,3. Более
значительные вариации
этого показателя установлены по годам исследований.
Максимальные его величины были в 2011 году – до 120 единиц, минимальные в 2013- 73
-86 единиц.
Сравнительное
изучение
объема
осадка
SDS-седиментации
показало
его незначительное варьирование (от 43 до 47 мм) и статистически несущественную
дифференциацию.
Выводы. Исследования показали, что системы обработки почвы под озимую
пшеницу не оказали существенного влияния на водно-физические свойства почвы и
уровень урожайности культуры. Применение удобрений повышало урожайность на фоне
систем обработки почвы от 0,17 до 0,27 т/га. При комплексном внесении агрохимикатов
прибавки в урожайности составили в среднем 0,27 -0,34 т/га.
Внесение удобрений повышало содержание клейковины и белка в зерне озимой
пшеницы. Натура зерна и седиментация незначительно изменялись от применяемых
средств химизации.
Литература
1. Митрофанов, Ю.И. Ресурсосберегающая обработка почвы под озимую рожь на
осушенных землях / Ю. И. Митрофанов // Земледелие. – 2010. – №5. –24с.
2. Черкасов, Г.Н. Комбинированные системы обработки наиболее эффективны и
обоснованны / Г.Н. Черкасов, И.Г. Пыхтин // Земледелие. – 2006. – №6. – С. 20-22.
111
3.Черкасов, Г.Н. Плодородие чернозема типичного при минимализации основной
обработки/ Г.Н. Черкасов, Е.В. Дубовик, Д.В. Дубовик, С.С. Казанцев
//Земледелие,
2011.-№5.-С. 18-19.
4.Керимов, Я.Г. Эффективность основной и предпосевной обработок почвы при
возделывании озимой пшеницы / Я.Г.Керимов // Земледелие. – 2011. – №7.– С.28-30.
5.Заболотских, В.В. Влияние обработки почвы на урожайность гороха в условиях
засушливой степи Северного Казахстана / В.В Заболотских, Н.Г.Власенко // Земледелие. –
2012. – №6.– С.31-33.
6.Смуров, С.И. Эффективность
элементов технологии возделывания сои в
Белгородской области / С.И. Смуров, Е.В. Дубенцев, Г.С. Агафонов //
Земледелие.–
2011.–№7. – С.36-38.
7.Парахин, Н.В. Влияние приемов агротехники на свойство почвы, продуктивность
и качество зерна озимой пшеницы / Н.В. Парахин, А.Ф. Мельник, А.И. Золотухин //
Земледелие.– 2011. – №5. – С. 27-28.
Literature
1. Mitrofanov, Yu.I. Resource saving tillage of dry soil for winter rye / Yu. I. Mitrofanov //
Agriculture, 2010. – №5. – P.24.
2. Cherkasov, G.N. Combined systems of tillage are efficient and substantiated / G.N.
Cherkasov, I.G. Pykhtin// Agriculture. – 2006. – №6.– P. 20-22.
3.Cherkasov, G.N. Fertilityof typical black soil with a minimum of primary tillage / G.N.
Cherkasov, E.V. Dubovik, D.V. Dubovik, S.S. Kazantsev // Agriculture. – 2011. – №5.– P. 1819.
4.Kerimov, Ya.G. Efficiencyofprimary and seedbed tillage for winter wheat / Ya.G. Kerimov //
Agriculture. – 2011. – №7. – P.28-30.
5.Zabolotskikh, V.V. Tillage effect on pea productivity under the condition of dry steppe in North
Caucasus / V.V. Zabolotskikh, N.G. Vlasenko // Agriculture. – 2012. – №6.– P.31-33.
6.Smurov, S.I. Efficiency of technologies of soybean breeding in Belgorod region / S.I. Smurov,
E.V. Dubentsov, G.S. Agafonov // Agriculture. – 2011. – №7. – P.36-38.
7.Parakhin, N.V. Effect of agro technologies on soil properties, productivity and quality of
winter wheat / N.V. Parakhin, A.F. Melnik, A.I. Zolotukhin // Agriculture.– 2011. – №5.– P. 2728.
УДК 633.15:631.5
С.А Васильченко, кандидат сельскохозяйственных наук;
112
Г.В. Метлина, кандидат сельскохозяйственных
наук;
ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт
зерновых культур им. И.Г. Калиненко
(347740, г. Зерноград, Научный городок, 3; vniizk30@mail )
ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ С МИКРОЭЛЕМЕНТАМИ
НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ РАЗЛИЧНЫХ
ГРУПП СПЕЛОСТИ
В статье приведены результаты полевых опытов по изучению влияния жидких
комплексных минеральных удобрений с микроэлементами производства ООО «Волски
Биохим» (Нижний Новгород) на полевую всхожесть, выживаемость растений к уборке,
урожайность, экономическую и энергетическую эффективность возделывания гибридов
кукурузы.
Для изучения были использованы гибриды кукурузы различных групп спелости:
Зерноградский 282 МВ – среднеранний (ФАО 280) и Зерноградский
354 МВ –
среднеспелый (ФАО 350). Наибольшую урожайность изучаемые гибриды кукурузы
Зерноградский 282 МВ (3,61 т/га) и Зерноградский 354 МВ (3,93 т/га), сформировали при
совместном применении Микромак (обработка семян) + Микроэл (обработка растений).
В результате расчёта экономической эффективности было выявлено, что
наибольшие показатели условно чистого дохода (11679–13853 руб./га ) и рентабельности
(86 – 101%) по изучаемым гибридам были получены от применения жидких комплексных
минеральных удобрений с микроэлементами в вариантах с предпосевной обработкой
семян Микромак совместно с обработкой растений по вегетации Микроэл. Анализ
энергетической эффективности изучаемых гибридов кукурузы показал, что в этих же
вариантах опыта были получены наибольшие показатели чистого энергетического дохода
40,68 – 45,39 ГДж/га и коэффициента энергетической эффективности 3,91 – 4,22.
Во всех вариантах опыта более высокие показатели урожайности, экономической и
биоэнергетической эффективности отмечены по среднеспелому гибриду кукурузы
Зерноградский 354 МВ в сравнении со среднеранним гибридом Зерноградский 282 МВ.
Ключевые слова: кукуруза, жидкое комплексное минеральное удобрение с
микроэлементами,
урожайность,
экономическая
эффективность,
энергетическая
эффективность.
S.A. Vasilchenko, Candidate of Agricultural Sciences;
113
G.V. Metlina, Candidate of Agricultural Sciences;
FSBSI All-Russian Research Institute of Grain Crops after I.G. Kalinenko
(347740, Zernograd, Nauchny Gorodok, 3; vniizk30@mail )
EFFECT OF FERTILIZERS WITH MICRO ELEMENTS ON
PRODUCTIVITY OF MAIZE HYBRIDS OF DIFFERENT GROUPS OF
RIPENESS
In the article we give the results of study of the effects of liquid complex fertilizers with
micro elements of OOO ‘VolskiBiochim’ (Nizhny Novgorod) on field germination, survival rate
of plants to harvesting, productivity, economic and energetic efficiency of maize hybrid
cultivation. In the process of study we used maize hybrids of different groups of ripeness; they
are a mid-early hybrid ‘Zernogradsky 282 MV’ (FAO280) and a mid-ripening hybrid
‘Zernogradsky 354 MV’ (FAO350). The hybrids ‘Zernogradsky 282 MV’ and ‘Zernogradsky
354 MV’ produced the largest harvests of 3,61 t/ha and 3,93 t/ha while using ‘MicroMak’ for a
seed processing and ‘Micro El’ for a plant processing. The economic accounts showed that the
hybrids gave a conventional net income of 11679-13853 rub/ha and profitability of 86-101%
after using of liquid complex fertilizers with micro elements ‘MicroMak’ for a presowing seed
processing and ‘Micro El’ for a plant processing during vegetation. The analysis of energetic
efficiency of the maize hybrids showed that these variants of the experiments gave a larger net
energy income of 40,68-45,39 GJ/ha and a coefficient of energy efficiency of 3,91-4,22 GJ/ha. In
all variants of the experiments a mid-ripening hybrid ‘Zernogradsky 354 MV’ showed higher
figures of productivity, economic and bio energetic efficiency than a mid-early hybrid
‘Zernogradsky 282 MV’.
Keywords: maize, liquid complex fertilizers with micro elements, productivity, economic
efficiency, energy efficiency.
Введение. В условиях южной зоны Ростовской области кукуруза является одной из
наиболее важных кормовых культур. Благодаря высокой энергетической питательности
сухого вещества её зерно является незаменимым компонентом при выращивании
животных и птицы. В подтверждении этого являются проведенные исследования,
указывающие на то, что для повышения продуктивности животных в структуре зерновой
части комбикормов должно быть не менее 40% кукурузы [1].
Получения стабильных, экономически оправданных урожаев кукурузы невозможно
добиться без питания растений, сбалансированного по макро- и микроэлементам.
Потребность растений в микроэлементах и роль в сбалансированности минерального
питания возрастает в условиях интенсивных технологий, направленных на получение
высокопродуктивных посевов [2].
114
Для получения высокой урожайности кукурузы необходимо поддерживать
оптимальный пищевой режим почвы, что достигается путём внесения минеральных
удобрений. В острозасушливые годы минеральные удобрения не дают положительного
результата, поэтому использование жидких комплексных минеральных удобрений с
микроэлементами для обработки семян и растений по вегетации с целью повышения
урожайности и качества зерна кукурузы в условиях засухи и других стрессовых ситуаций
является эффективным [3].
Основными причинами этого являются слабое внедрение в производство
отечественных среднеспелых гибридов кукурузы, способных в засушливых условиях
формировать стабильную урожайность, а также нарушение требований по технологии
возделывания культуры.
В последние годы для нужд сельского хозяйства разработан целый ряд различных
препаратов с микроэлементами для обработки семян перед посевом и по вегетирующим
растениям. В основном они содержат микроэлементы в хелатной форме. По своему
назначению данные микроэлемены предназначены для повышения продуктивности
сельскохозяйственных культур, в том числе и кукурузы.
Целью
исследований
являлось
изучение
влияния
жидких
комплексных
минеральных удобрений с микроэлементами для обработки семян и вегетирующих
растений на урожайность зерна гибридов кукурузы.
Материалы и методы. Полевые опыты проводили в 2012 - 2014 годах на полях
ВНИИ зерновых культур им. И.Г. Калиненко. Почвы опытного участка – чернозём
обыкновенный по гранулометрическому составу – тяжелосуглинистый. Агрохимические
показатели пахотного слоя почвы:pH - 7,1; гумус – 3,5%; P2O5 – 20-25, K2O – 300-350 мг/кг
почвы. Площадь учётной делянки – 50 м2, повторность – четырёхкратная, предшественник
– озимая пшеница.
Зона проведения опытов характеризуется полузасушливым климатом с умеренно
жарким летом и умеренно холодной зимой. ГТК – 0,80-0,85, годовое количество осадков –
550-582 мм. Среднемноголетняя сумма температур воздуха выше 10 0С составляет 3304
0
С, среднегодовая температура воздуха – 9,6
0
С. Максимальная среднемесячная
температура июля – 23,7 – 24,9 0С, минимальная января – минус 4,7-5,5 0С. С апреля по
октябрь отмечается 60 – 65 суховейных дней. Продолжительность безморозного периода –
180–200 дней [4].
За годы исследований наибольшее количество осадков за вегетационный период
отмечалось в 2012 году – 244 мм, а наименьшее в 2013 году – 191,5 мм. Осадки выпадали
неравномерно, в основном в первой половине вегетации (до цветения), во второй
115
половине вегетации отмечался значительный их недобор, что в сочетании с низкой
относительной влажностью воздуха и неблагоприятными погодными условиями в виде
суховеев не способствовало полному раскрытию генетического потенциала гибридов.
Агротехника в опыте была общепринятой для южной зоны [5]. Посев проводили
широкорядным способом сеялкой СПБ-8М в оптимальные агротехнические сроки. Норма
высева – 60 тыс. шт. всхожих семян на гектар. Объектом исследования являлись гибриды
кукурузы селекции ФГБНУ ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко совместно с ФГБНУ ВНИИ
кукурузы.
В опыте были исследованы следующие жидкие комплексные минеральные
удобрения с микроэлементами [6]:
Микромак – жидкое комплексное минеральное удобрение с микроэлементами для
предпосевной обработки семян. Содержит 12 микро- и 5 макроэлементов, позволяет
снизить норму высева на 10-15% и норму внесения азотных удобрений на 30%
Микроэл – жидкое комплексное микроэлементное удобрение для некорневой
подкормки. Содержит 11 микро- и 4 макроэлементов, состав универсален для всех
сельскохозяйственных культур.
Страда N – минеральное удобрение с микроэлементами для некорневой подкормки.
Содержит 5 макро- и 8 микроэлементов. Препарат применяется для зерновых,
технических, кормовых, овощных культур, а также для сахарной свеклы и картофеля.
Обработку семян препаратом Микромак проводили вручную в день посева.
Обработку растений по вегетации препаратами Микроэл и Страда N проводили
вручную в фазу 3-5 листьев с помощью ранцевого опрыскивателя.
Биоэнергетическую оценку проводили по методике А.И Пупонин, А.В. Захаренко
[7]. Экономическую оценку проводили согласно методическим рекомендациям А.В.
Алабушева [8].
Математическая
обработка
полученных
результатов
проводилась
методом
дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [9] с использованием компьютерной
программы Microsoft Excel на персональном компьютере.
Результаты. Применение жидких комплексных минеральных удобрений с
микроэлементами Микромак для обработки семян способствовало росту полевой
всхожести на 3,5 и 3,6 % по гибридам Зерноградский 282 МВ и Зерноградский 354 МВ
соответственно (табл. 1).
Наибольшие показатели выживаемости растений к уборке отмечены в вариантах
Микромак (ОС) + Микроэл (ОР), где этот показатель составил 95,0 и 95,2%
соответственно по гибридам Зерноградский 282 МВ и Зерноградский 354 МВ.
116
1. Влияние жидких комплексных минеральных удобрений с микроэлементами на
полевую всхожесть и выживаемость растений к уборке (2012-2014 гг.)
Вариант опыта
Полевая
всхожесть, %
Густота стояния
растений, шт./м2
перед
всходы
уборкой
Выживаемость к уборке,
%
Зерноградский 282 МВ
Контроль
78,9
4,73
4,35
91,9
Микромак (ОС)
82,4
4,94
4,62
93,5
Микромак (ОС) +
Мироэл (ОР)
82,4
4,96
4,71
95,0
Микроэл (ОР)
78,8
4,73
4,46
94,3
Страда N (ОР)
78,9
4,73
4,48
94,7
Зерноградский 354 МВ
Контроль
79,3
4,76
4,39
92,2
Микромак (ОС)
82,9
4,97
4,68
94,2
Микромак (ОС) +
Мироэл (ОР)
82,9
4,97
4,73
95,2
Микроэл (ОР)
79,4
4,76
4,49
94,3
Страда N (ОР)
79,2
4,75
4,50
94,7
Примечание: ОС – обработка семян; ОР – обработка растений.
Применение жидких минеральных удобрений с микроэлементами положительно
отразилось на развитии початка и показателях зерновой продуктивности растений
кукурузы. Наибольшие показатели массы зерна с початка и массы 1000 зёрен отмечались
у гибрида Зерноградский 354 МВ в варианте Микромак (ОС) + Микроэл (ОР), которые
составили 101,4 и 229 г соответственно (табл. 2).
В среднем, за годы исследований урожайность зерна в контрольном варианте по
гибриду Зерноградский 282 МВ составила 2,83, по гибриду Зерноградский 354 МВ – 2,95
т/га. Применение изучаемых удобрений при обработке семян Микромак выразилось в
повышении урожайности на 0,57–0,66 т/га, а обработка растений по вегетации Микроэл и
117
Страда N увеличило этот показатель на 0,40–0,61 и 0,51–0,68 т/га к контролю
соответственно по гибридам Зерноградский 282 МВ и Зерноградский 354 МВ.
Наибольшая урожайность зерна была отмечена в варианте совместного
применения Микромак (ОС) + Микроэл (ОР), которая составила по гибриду
Зерноградский 282 МВ 3,61, по гибриду Зерноградский 354 МВ – 3,93 т/га. Таким
образом, прибавки к контролю составили
0,78 т/га по гибриду Зерноградский 282
МВ и 0,98 т/га по гибриду Зерноградский 354 МВ.
2.
Влияние жидких комплексных минеральных удобрений с микроэлементами на
элементы зерновой продуктивности и урожайность кукурузы (2012-2014 гг.)
Прибавка к
Масса, г
Количество
контролю
Урожайность,
Вариант опыта
початков на
т/га
зерна с
1000
1 м2, шт.
т/га
%
початка зёрен
Зерноградский 282 МВ
Контроль
0,80
81,5
205
2,83
-
-
Микромак (ОС)
0,81
90,8
212
3,40
0,57
20,1
Микромак (ОС) +
Микроэл (ОР)
0,82
93,4
219
3,61
0,78
27,6
0,80
0,81
88,7
91,3
209
213
3,23
3,34
0,40
0,51
14,1
18,0
Микроэл (ОР)
Страда N (ОР)
Зерноградский 354 МВ
Контроль
0,78
0,81
86,3
95,3
215
223
2,95
3,61
0,66
22,4
0,82
101,4
229
3,93
0,98
33,2
Микроэл (ОР)
0,80
97,8
219
3,56
0,61
20,7
Страда N (ОР)
0,81
98,4
221
3,63
0,68
23,1
Микромак (ОС)
Микромак (ОС) +
Микроэл (ОР)
НСР05
0,16
Важной составляющей оценки применения жидких комплексных минеральных
удобрений с микроэлементами является её экономическая эффективность. Наименьшая
себестоимость продукции 3475 и 3765 руб./т отмечалась в вариантах с совместной
обработкой семян и растений Микромак (ОС) + Микроэл (ОР), с уровнем рентабельности
101и 86% соответственно по гибридам Зерноградский 354 МВ и Зерноградский 282 МВ
(табл. 3).
3. Экономическая эффективность применения жидких комплексных минеральных
удобрений с микроэлементами при возделывании кукурузы (2012-2014 гг.)
118
Вариант
Контроль
Стоимость
валовой
продукции,
руб./га
Производственные
затраты,
руб./га
Условный
чистый
доход,
руб./га
Зерноградский 282 МВ
12814
19810
6996
Себесто
имость,
руб./т
Уровень
рентабельности, %
4528
55
Микромак (ОС)
Микромак (ОС) +
Микроэл (ОР)
23800
13395
10405
3940
78
25270
13591
11679
3765
86
Микроэл (ОР)
22610
23380
13315
9295
10079
4122
3982
70
76
7795
4358
61
11828
3724
13657
13853
3475
101
13402
24920
Страда N (ОР)
25410
13389
Цена реализации 1 тонны зерна – 7 тыс. рублей.
11518
12021
3765
3688
86
90
Страда N (ОР)
13301
Зерноградский 354 МВ
Контроль
Микромак (ОС)
Микромак (ОС) +
Микроэл (ОР)
20650
25270
27510
12855
13442
Микроэл (ОР)
88
Расчёт биоэнергетической эффективности возделывания кукурузы с применением
жидких комплексных минеральных удобрений с микроэлементами показал, что
наибольший выход энергии с урожаем получен в вариантах с применением препаратов
для совместной обработки семян и растений (Микромак (ОС) + Микроэл (ОР)) – 54,66 и
59,50 ГДж/га, где чистый энергетический доход составил 40,68 и 45,39 ГДж/га по
изучаемым гибридам. В варианте с совместным применением Микромак и Микроэл для
обработки семян и растений получена наименьшая энергоёмкость продукции и
наибольший коэффициент энергетической эффективности (табл. 4).
4. Энергетическая эффективность применения жидких комплексных минеральных
удобрений с микроэлементами при возделывании кукурузы (2012-2014 гг.)
Вариант
Получено
энергии с
урожаем,
ГДж/га
Чистый
энергетический
доход, ГДж/га
Энергоёмкость
единицы
продукции, ГДж/т
КЭЭ
Зерноградский 282 МВ
Контроль
42,85
29,19
4,83
3,14
Микромак (ОС)
51,48
37,66
4,07
3,73
119
Микромак (ОС) +
54,66
40,68
3,87
3,91
Микроэл (ОР)
48,90
35,10
4,27
3,54
Страда N (ОР)
50,57
36,72
4,15
3,65
Микроэл (ОР)
Зерноградский 354 МВ
Контроль
44,66
30,97
4,64
3,26
Микромак (ОС)
54,66
40,75
3,85
3,93
Микромак (ОС) +
Микроэл (ОР)
59,50
45,39
3,59
4,22
Микроэл (ОР)
53,90
39,85
3,95
3,84
Страда N (ОР)
54,96
40,95
3,86
3,92
1.
Выводы
Обработка семян и вегетирующих растений жидкими комплексными
минеральными удобрениями с микроэлементами способствовала повышению полевой
всхожести и выживаемости растений к уборке. Масса зерна с початка и масса 1000 зёрен
были выше в варианте совместной обработки семян и вегетирующих растений Микромак
и Микроэл.
2.
Обработка растений по вегетации Микроэл и Страда N способствовала
повышению выживаемости растений к уборке, массы зерна с початка, массы 1000 зёрен,
урожайности.
3.
Максимальная
урожайность
получена
по
среднеспелому
гибриду
Зерноградский 354 МВ в варианте совместной обработки семян и растений препаратами
Микромак и Микроэл (3,93 т/га), где содержание энергии в урожае составило 59,50
ГДж/га, при наименьшей энергоёмкости продукции – 3,59 ГДж/т и коэффициенте
энергетической эффективности – 4,22.
Литература
1.
Неверов, А.А. Улучшенная технология возделывания кукурузы на зерно в условиях
Оренбургского Предуралья / А.А. Неверов, Н.И. Воскобулова. – Оренбург: ООО
«Агенство «Пресса», 2014. – 32 с.
2.
Тома, С.И. Микроэлементы как фактор оптимизации минерального питания и
управления адаптивностью растений // Современное развитие научных идей Д.Н.
Прянишникова. – М.: Наука, 1991. – С.242-253.
3.
Васильченко, С.А. Влияние биопрепаратов и микроудобрений на продуктивность
сорго зернового в южной зоне Ростовской области / С.А. Васильченко, Г.В. Метлина //
Зерновое хозяйство России. –2013. №5(29) – С. 51-53.
120
4.
Бельтюков, Л.П. Сорт, технология, урожай / Л.П. Бельтюков. – Ростов-на-Дону.:
ООО «Терра Принт», 2007. – 160 с.
5.
Василенко,
В.Н.
Зональные
системы
земледелия
Ростовской
области
на
ландшафтной основе / В.Н. Василенко, В.Е. Зинченко, В.П. Ермоленко и [др.]. –
Рассвет, 2007. – 244 с.
6.
www.volskybiochem.ru/site.aspx
7.
Пупонин,
А.И.
Оценка
энергетической
эффективности
возделывания
сельскохозяйственных культур в системе земледелия: Учебно-методическое пособие/
А.И. Пупонин, А.В. Захаренко. – М.: Изд-во МСХА, 1998. – 40 с.
8.
Алабушев, А.В. Методические рекомендации по стимулированию внедрения
современных
технологий,
увеличению
посевных
площадей
под
зерновыми
культурами: инструктивно-методическое издание / А.В. Алабушев, А.В. Гуреева, В.Е.
Кириченко и [др.] – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. – 108 с.
9.
Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (С основами стат. обраб. результатов
исслед.). – 5-е изд. Доп. и перераб./ Б.А. Доспехов. – М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
Literature
1. Neverov, A.A. Improved technology of maize cultivation for grain in the conditions of
Orenburg Pre-Urals/ A.A. Neverov, N.I. Voskobulova. – Orenburg: OOO “Pressa”, Agency”.,
2014. – 32p.
2. Toma, S.I. Micro elements as a factor of optimization of mineral nutrition and management of
plant adaptive ability// Modern development of scientific ideas by D.N. Pryanishnikov. – M.:
Nauka, 1991. – P. 242-253.
3. Vasilchenko, S.A. Bio drugs and micro fertilizers effect on productivity of grain sorghum in
the southern part of the Rostov region/ S.A. Vasilchenko, G.V. Metlina // Grain Economy of
Russia. – 2013. – №5(29). – P. 51-53.
4. Beltyukov, L.P. Variety, technology, yield / L.P. Beltyukov. – Rostov-on-Don, OOO “Terra
Print”, 2007. – 160p.
5. Vasilenko, V.N. Zone systems of agriculture in the Rostov region on a landscape basis / V.N.
Vasilenko, V.E. Zinchenko, V.P. Ermolenko and [oth]. – Rassvet, 2007. – 244 p.
6. www.volskybiochem.ru/site.aspx
7. Puponin, A.I. Assessment of energy efficiency of crop cultivation in the agricultural system:
training handbook / A.I. Puponin, A.V. Zakharenko. – M.: Publ. MAA, 1998. – 40p.
8. Alabushev, A.V. Methodical recommendations on stimulation of introduction of modern
technologies, increase of arable areas for crops: instructions and methods / A.V. Alabushev, A.V.
Gureeva, V.E. Kirichenko and others. – М.: FSSI “RusInformAgroTech”, 2009. – 108 p.
121
9. Dospekhov, B.A. Methodology of field trial (with principles of statistics and results of study).
– 5-th ed., enl. and impr./ B.A. Dospekhov. – M.: Agropromizdat., 1985. – 351 с.
УДК.631.554:[631.559:633.1]
Х.А. Малкандуев, доктор сельскохозяйственных наук,
зав.лабораторией селекции и семеноводства колосовых культур
А.Х. Малкандуева, кандидат сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства колосовых
культур;
Р.И. Шамурзаев, кандидат сельскохозяйственных наук,
научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства
колосовых культур;
Р.А. Гажева, младший научный сотрудник лаборатории
химических анализов и биологических исследований
ФГБНУ «Кабардино–Балкарский научно–исследовательский институт
сельского хозяйства»
(КБР, г.Нальчик, ул.Кирова, д.224; 8(866)2-77-28-62; kbniish2007@yandex.ru)
ПРЕДШЕСТВЕННИКИ, УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ
ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ПРЕДГОРНОЙ ЗОНЫ КАБАРДИНОБАЛКАРИИ
Приоритетное значение производства зерна определяется его большой социальной
значимостью в решении проблемы обеспечения населения продовольствием, прежде
всего, хлебом. Озимая пшеница как основная продовольственная культура, занимающая в
структуре производства зерна по КБР 38,6%, оказывает существенное влияние на развитие
сельского хозяйства. В то же время в объеме производства зерна низкой остается доля
качественной продовольственной пшеницы, поэтому необходимо обеспечить увеличение
общего объема зерна, обратив особое внимание на повышение качества.
В
статье
рассмотрены
вопросы
изучения
влияния предшественников на
урожайность и качество зерна различных сортов озимой мягкой пшеницы в почвенноклиматических условиях предгорной зоны Кабардино-Балкарии. Учитывая, что озимая
пшеница
по
сравнению
с
другими
культурами
наиболее
требовательна
к
предшественникам и выбор лучших из них в условиях конкретной почвенноклиматической зоны способствует повышению урожайных свойств на 5–10% и качества,
считаем изучение данного вопроса актуальным.
В статье дано сравнение качественных показателей сортов озимой пшеницы по
основным предшественникам: кукуруза на зерно, кукуруза на силос, подсолнечник и
горох. В исследованиях определены лучшие предшественники и их роль в формировании
122
урожая и качества зерна новых сортов озимой пшеницы в условиях конкретной
экологической зоны, выявлена и обоснована возможность использования новых сортов
озимой пшеницы после лучших и оптимальных предшественников в условиях
достаточного увлажнения. Из результатов исследований ясно, что качественные
показатели зерна изменяются в зависимости от биологических особенностей сортов и
предшественников и раскрываются проблемы получения качественного зерна в
конкретных условиях. По результатам исследований выяснено, что сорта проявляют в
большей мере свои урожайные свойства на фоне лучших предшественников и при
благоприятных условиях.
На основании исследований, проведенных в условиях вертикальной зональности
Кабардино-Балкарии, можно заключить, что хорошими предшественниками для озимой
пшеницы являются горох и кукуруза на силос.
Результаты
исследований
будут
интересны
специалистам
в
области
растениеводства.
Ключевые слова: сорта, предшественники, урожайность, качество зерна,
содержание белка, клейковина, масса 1000 зерен, натурная масса зерна, зона.
Kh.A. Malkanduev, Doctor of Agricultural Sciences, head of the laboratory of grain
crop breeding and seed-growing;
A.Kh. Malkandueva, Candidate of Agricultural Sciences, researcher of the laboratory of
grain crop breeding and seed-growing;
R.I. Shamurzaev, Candidate of Agricultural Sciences, researcher of the laboratory of
grain crop breeding and seed-growing;
R.A. Gazheva, junior researcher of the laboratory of chemical analysis and biological
researches
FSBSI “Kabardino-Balkaria Research Institute of Agriculture”
(KBR, Nalchik, Kirov Str., 224; tel.: 8(866)2-77-28-62; kbniish2007@yandex.ru)
PREDECESSORS, YIELD AND QUALITY OF WINTER WHEAT GRAIN IN
THE CONDITIONS OF A FOOTHILL PART OF KABARDINO-BALKARIA
The priority of grain use is usually determined by its great social significance which allows
solving the task of food supply, especially with bread. Winter wheat as a main food crop takes up
38,6% in grain production of KBR and has a major effect on the development of agriculture. At
the same time a share of qualitative food wheat remains rather small in a bulk of grain production,
that’s why it’s essential to increase total amount of grain, paying special attention to quality
increase. In the article we consider the effect of predecessors on productivity and quality of
different winter common wheat varieties in the climatic conditions of a foothill part of Kabardino123
Balkaria. We consider the study of the problem to be of current interest, knowing that winter wheat
is more demanding to predecessors than the other crops and a proper choice of the best ones for a
definite soil-climatic zone promotes an increase of grain productivity and quality on 5-10%. The
article gives the comparative analysis of qualitative properties of winter wheat varieties after some
main predecessors, i.e. maize for grain, maize for silage, sunflower and peas. The study has
determined the best predecessors and their effect on yield and grain quality of new varieties in the
conditions of a definite climatic zone; a possibility to use new winter wheat varieties after the best
predecessors with sufficient moisture has been revealed and substantiated. The study showed that
a change of qualitative features of grain depends on biological properties of the varieties and their
predecessors. The results of the research showed that the varieties reveal their best harvesting
features after the best predecessors and under favorable conditions. The research, made under
conditions of vertical zone of Kabardino-Balkaria showed that the best predecessors for winter
wheat are peas and maize for silage. The results of the study will be interesting for the
professionals of plant-growing.
Keywords: variety, predecessors, productivity, grain quality, protein content, gluten, mass of
1000 seeds, nature mass of grain, zone.
Введение. Важным элементом технологии возделывания озимой пшеницы
является применение новых высокоурожайных сортов, продуктивность которых в полной
мере проявляется при размещении после лучших предшественников.
Озимую пшеницу необходимо размещать после таких предшественников, которые
давали бы возможность своевременно и высококачественно подготовить почву, провести
посев и на этой основе обеспечить появление дружных всходов и хорошее развитие
растений с осени [1].
Агрономическая
ценность
предшественников
неодинакова
и
находится
в
зависимости от почвенно-климатических условий зоны, уровня культуры земледелия,
обеспеченности техникой, удобрениями и организационной возможностью хозяйств [2].
Следует отметить, что при выборе любой культуры как предшественника озимой
пшеницы необходимо главнейшее условие: оптимальный период, отводимый от основной
обработки почвы до наступления рекомендуемых сроков сева, должен составлять 30–35
дней. Необходимо иметь в виду и погодно-климатические условия, складывающиеся в
этот год, особенно на период посевной кампании [3].
В Северо-Осетинской, Чечено-Ингушской, Дагестанской, Кабардино-Балкарской
республиках озимую пшеницу размещают по черному пару, многолетним травам на один
укос, гороху, бобово-злаковым смесям на корм, удобренной кукурузе на силос и бахчевым
124
культурам. К допустимым предшественникам можно отнести кукурузу на зерно, озимые,
своевременно убранный подсолнечник [4].
В последние годы селекционерами Северного Кавказа созданы новые сорта озимой
пшеницы с потенциальной урожайностью 8,0–10,0т/га. Однако используемая в настоящее
время технология не позволяет достаточно полно реализовать потенциал продуктивности
новых сортов. В связи с этим, проблема стабилизации производства пшеницы на
черноземе обыкновенном в условиях Северного Кавказа, совершенствование элементов
технологии возделывания новых сортов, повышение их урожайности является весьма
актуальной задачей [5].
В условиях Кабардино–Балкарии более половины озимых культур сеют после
кукурузы на зерно и подсолнечника. Это обусловлено высокой насыщенностью
севооборотов зерновыми и другими пропашными культурами. Так, в последние годы
площадь посева кукурузы на зерно в республике достигла 128 тыс. га (44,9% всей пашни).
В связи с этим изучение реакции сортов озимой пшеницы на предшественники в
конкретных почвенно-климатических условиях имеет большое значение для повышения
продуктивности растений и компенсации возможного недобора урожая [6].
Материалы и методы. Исследования проводили в предгорной зоне КабардиноБалкарии в 2012-2014гг. Предгорная зона, где закладывались опыты, характеризуется
умеренным увлажнением. Высота над уровнем моря 500-570м, среднегодовая температура
воздуха – 7,6-8,5°C; среднегодовое количество осадков 518-615 мм и большая часть из них
(75%) выпадает в конце мая, начале июня. Почвы – выщелоченный чернозем, мощность
гумусового горизонта 70-80 см, содержание гумуса колеблется от 3,0 до 4,4%. В почвах
подвижного фосфора содержится в среднем 22мг/кг, обменного калия 330-350 мг/кг (по
Мачигину), общего азота - 0,22%. Годы проведения исследований по климатическим
условиям были благоприятными для роста и развития озимой пшеницы.
Технология возделывания озимой пшеницы была общепринятой: нормы высева –
250кг/га, способ посева – рядовой, посев – сеялкой СН–16, сроки сева–оптимальные
(25.09), расположение делянок – систематическое, удобрения применяли по схеме:
основное удобрение – N60P90K40, подкормки – в фазу кущения и колошения с дозой
аммиачной селитры N30. Впервые в условиях предгорной зоны в опытах изучалось
влияние двух факторов: предшественников (горох, кукуруза на силос, кукуруза на зерно и
подсолнечник) и высокопродуктивных сортов озимой мягкой пшеницы (Москвич, Юка,
Южанка) на урожай и качество зерна. Учетная площадь делянок – 50м2, повторность 4–х
кратная. Качество зерна определяли в лаборатории химических анализов и биологических
исследований ФГБНУ КБНИИСХ. Содержание белка и клейковины определяли согласно
125
ГОСТу 10846-74 и ГОСТу 135861-68, методом Кьельдаля и на приборе ИДК-1. Массу
1000 зерен
и натурный вес определяли по ГОСТу 10842-89 и ГОСТу 10840-64 на
технических весах ВЛКТ-500 и литровой пурке.
Результаты. Полученные данные показали, что на формирование урожая и
качества зерна существенное влияние оказали сорта и предшественники. Реакция сортов
на предшественники была различной. Наибольшая урожайность по сортам в среднем за
три года (2012–2014) получена по предшественнику горох. При этом она колебалась от
5,20 до 5,92 т/га (табл. 1). В этом варианте максимальная урожайность получена по сорту
Юка, что составило 5,92 т/га или превышение над стандартом Москвич было 0,72 т/га.
1. Влияние предшественников на урожайность и качество зерна озимой пшеницы
(2012-2014гг)
Предшественник
Урожайность,
т/га
Горох
Кукуруза на силос
Кукуруза на зерно
Подсолнечник
НСР 05
5,20
4,70
4,33
4,02
3,3
Горох
Кукуруза на силос
Кукуруза на зерно
Подсолнечник
НСР 05
5,62
5,14
4,73
4,38
3,0
Горох
Кукуруза на силос
Кукуруза на зерно
Подсолнечник
НСР 05
5,92
5,32
4,94
4,51
3,2
Содержание
белка, %
Содержание
клейковины,
%
Натурная
масса
зерна, г/л
Масса
1000
зерен,
г
Москвич
15,0
14,5
14,1
13,8
29,2
28,3
27,5
26,3
782
788
770
764
41,5
40,2
38,1
37,5
Южанка
15,2
14,8
14,5
14,0
29,7
28,6
27,7
26,8
790
785
778
769
43,3
Юка
15,1
14,7
14,5
14,2
30,0
28,6
27,8
27,0
795
788
780
772
42,4
41,5
40,0
39,0
39,4
38,7
По предшественнику «кукуруза на силос» урожайность изменялась от 4,70 до 5,32
т/га. При этом по новым сортам Южанка и Юка прибавка к стандарту колебалась от 0,44
до 0,62 т/га. По предшественнику «подсолнечник» получена наименьшая урожайность по
сравнению с другими вариантами, она составила 4,02-4,51 т/га.
Получение высококачественного зерна озимой пшеницы определяется комплексом
факторов: почвенно-климатическими условиями, наследственными свойствами сортов и
технологией возделывания. Полученные результаты показали, что качественные
показатели зерна изменялись в зависимости от биологических особенностей сортов и
126
предшественника. Так, содержание белка и клейковины по сортам было наибольшим по
предшественнику горох 15,0–15,2 и 29,2–30,0% соответственно. Качество зерна по сортам
снижалось при размещении по подсолнечнику и составляло 13,8-14,2 и 26,3-27 %, что
ниже по сравнению с горохом по белку на 1,0-1,2 и клейковине на 2,9-3,0%. По качеству
зерна выделились новые сорта Юка и Южанка. В лучших вариантах содержание белка и
клейковины у этих сортов составило 15,1-15,2 и 29,7-30,0% соответственно. Анализ
урожайности сортов озимой пшеницы в условиях достаточного увлажнения по четырем
предшественникам показал, что после гороха доля влияния
в формирование урожая
составляет 23,2, а вклад сортов – 16,4%.
Таким образом, высокую урожайность и качественное зерно сорта формировали
при размещении их по предшественникам горох и кукуруза на силос. Из изученных
сортов лучшими являются сорта Юка и Южанка, которые при соблюдении технологии, в
условиях производства обеспечат высокую урожайность и хорошее качество зерна.
Выводы
1. Лучшими предшественниками для озимой пшеницы сортов Юка и Южанка в
условиях предгорной зоны КБР являются горох и кукуруза на силос. Для получения
высокого урожая и качественного зерна необходимо сорта Юка и Южанка размещать
после предшественника горох.
2. В условиях предгорной зоны подсолнечник является худшим предшественником
для озимой пшеницы, как для получения высокого урожая, так и для качественного зерна.
Литература
1.Малкандуев, Х.А. Влияние предшественников на повышение урожайности и
качества зерна озимой пшеницы в условиях степной зоны / Х.А. Малкандуев, А.М.
Ашхотов, А.Х.
Малкандуева, Р.И. Шамурзаев // Сахарная свекла.– 2014. – Вып.7. –
С.42–44.
2.Сыкало, Н.Г. Агротехника и качество зерна / Н.Г. Сыкало, А.Б. Глуховский. –
Краснодар: Краснодарское книжное изд–во, 1970. – С. 81–90.
3.Тангиев, М.И. Адаптивная технология возделывания озимых зерновых культур в
центральной части Северного Кавказа / М.И. Тангиев, А.А. Маремуков, Х.А. Малкандуев,
А.Х. Малкандуева. –
Нальчик: ФГОУ ВПО «КБГСХА им. В.М. Кокова», 2009. – С.4–40.
4.Губанов Я.В. Озимая пшеница / Я.В. Губанов, Н.Н. Иванов – М.: Агропромиздат,
1988. – 93с.
5.Гортлевский, А.А. Как получить высокие экономически и экологически
обоснованные урожаи зерна сильных и ценных озимых пшениц в предгорьях
127
Краснодарского края / А.А. Гортлевский, П.П. Васюков и др. // Пути совершенствования
края. – Краснодар: КГАУ, 1997г.–.С.9 – 13.
6.Суднов, П.Е. Повышение качества зерна пшеницы / П.Е. Суднов. – М.:
Россельхозиздат, 1986. – С. 22–29.
Literature
1. Malkanduev, Kh.A. Influence of predecessors on productivity and grain quality increase of
winter wheat in steppe / Kh.A. Malkanduev, A.M. Ashkhotov, A.Kh. Malkandueva, R.I.
Shamursaev // Sugar beet roots. – 2014. – Issue 7. – P. 42-44.
2. Sykalo, N.G. Agrotechnology and grain quality / N.G. Sykalo, A.B. Glukhovsky.– Krasnodar:
Krasnodar Book Publish., 1970. – P. 81-90.
3. Tangiev, M.I. Adaptive technologies of winter crops’ cultivation in the central part of North
Caucasus / M.I. Tangiev, A.A. Maremukov,
Kh.A. Malkanduev, A.Kh.
Malkandueva. –
Nalchik: FSEI HPE “KBSAA named after V.M. Kokov”, 2009. – P.4–40.
4. Gubanov, Ya.V. Winter wheat / Ya.V. Gubanov, N.N. Ivanov. – M.: Agropromizdat, 1988. – 93
p.
5. Gortlevsky, A.A. How to receive high economically and substantiated yields of strong and
valuable winter wheat varieties in pre-mountains of Krasnodar Krai / A.A. Gortlevsky, P.P.
Vasyukov and others. // The ways of Krai improvement. – Krasnodar: KSAU, 1997. – P. 9-13.
6. Sudnov, P.E. Increase of wheat quality / P.E Sudnov. – M.: Rosselkhozizdat, 1986. – P. 22-29.
УДК 633.18:631.52
В.С. Ковалёв, доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, заместитель директора по научной работе
ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт риса
(350921, г. Краснодар, пос. Белозерный,3; arrri_kub@mail.ru).
ПЕРСПЕКТИВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЕЛЕКЦИИ И
ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ РИСА В РОССИИ
В статье дан анализ отрасли рисоводства в России за последние семь лет и
определены факторы, влияющие на ее перспективность в регионах.
Наиболее успешно развивается отрасль в Краснодарском крае, производящем
более 80 % отечественного риса. В этом регионе наиболее благоприятны условия для
дальнейшего развития отрасли: имеются площади рисовых систем, достаточные для
расширения посевов до научно обоснованного насыщения севооборотов основной
культурой (до 62,5 %); повышается культура земледелия; эффективно проводится
сортосмена; созданы сорта с потенциалом урожайности 11-12 т/га, высокими
128
технологическими, кулинарными и пищевыми качествами зерна и крупы. Дальнейшее
повышение уровня минерального питания для более полной реализации урожайного
потенциала сдерживается недостаточной устойчивостью сортов к пирикуляриозу. Для
устранения этого недостатка в наиболее востребованные сорта вводятся эффективные
гены устойчивости к болезни. Новая сортосмена должна обеспечить дальнейший рост
урожайности. Наиболее важными факторами, сдерживающими расширение посевных
площадей в регионе, являются дефицит оросительной воды и нестабильность рынка риса.
Проблема стоимости подачи воды на рисовые системы ограничивает расширение
посевных площадей под рисом в Ростовской области. Но наиболее катастрофической
является проблема орошения риса в Астраханской области и Республике Калмыкия.
Слабое
материально-техническое
и
финансовое
обеспечение
рисоводства
характерно как для Астраханской области, так и для республик Адыгея, Дагестан,
Калмыкия, Чечня, Приморского края
и Еврейской автономной области. Учитывая
существующее положение в рисоводстве разных регионов России, селекционные
учреждения должны создавать сорта, адаптированные под технологии возделывания
культуры с разным уровнем затратности и техногенной интенсификации – от
малозатратных до высоких, прецизионных и биологического земледелия, а также
повышать профессиональный уровень кадров рисоводческой отрасли.
Ключевые слова: рисоводство, сорт, технология, урожайность, валовой сбор,
пирикуляриоз, рентабельность, регион, импортозамещение.
V.S. Kovalev, Doctor of Agricultural Sciences, professor, deputy director on study affairs
FSBSI All-Russian Research Institute of Rice
(350921, Krasnodar, v. of Belozerny, 3; arrri_kub@mail.ru)
PERSPECTIVES TO IMPROVE THE EFFICIENCY OF RICE BREEDING
AND CULTIVATION TECHNOLOGIES IN RUSSIA
The article represents the analysis of rice-growing branch in Russia during last seven years and
determines the factors, which effect on its perspectives in the regions. The branch which produces
more than 80% of domestic rice is being successfully developed in Krasnodarsky Krai. The region
possesses the most favorable conditions for a further development of the branch. It has the areas of
rice systems which are sufficient to extend the crop to 62,5% of a bulk of crop rotation. The region
improves agriculture carrying out efficient variety changes. It developed the varieties with the
productivity of 11-12 t/ha, with high technological, culinary and nutritional quality of grain and
groats. The further improvement of mineral nutrition to increase productivity is restrained by an
129
insufficient resistance to a blast disease (Pyricularia oryzae Br. & Cav). To eliminate this
drawback we introduce tolerant to the disease genes into the most productive varieties. A change
on new varieties ought to give a further productivity increase. The most significant factors which
restrain the extension of sowing areas in the region are the deficit of irrigation and instability of a
rice market. The problem of water supply of rice systems limits the extension of sowing areas in
Rostov region. But the most catastrophic situation with rice irrigation is considered to be in
Astrakhan region and Republic of Kalmykia.
A weak financial and machinery supply is
characteristic for rice-growing in Astrakhan region, Republic of Kalmykia, Adygeya, Chechnya,
Primorsky Krai and the Jewish Autonomous Region. Taking into consideration the state of ricegrowing in different regions of Russia, selection centers should develop the varieties adapted to
cultivation technologies with various expenditures and technological intensification (from lowcost to high precision ones), and also improve the professional skills of the staff in a rice-growing
branch.
Keywords: rice-growing, variety, technology, productivity, gross yield, blast disease
(Pyricularia oryzae Br. & Cav), profitability, region, import substitution.
Рис в России возделывается в девяти регионах на площади 190-200 тыс. га ежегодно.
В сравнении с периодом 1986-1990 гг. площадь посевов уменьшилась на 100 тыс. га, но
валовые сборы в последние годы достигают уровня того периода (более одного миллиона
тонн) благодаря росту урожайности. Локомотивом российского рисоводства остается
Краснодарский край, где производится более 80% отечественного риса и урожайность
увеличилась на 2 т/га, что больше чем в других регионах. Несмотря на уменьшение
посевных площадей, в регионе за последние шесть лет валовые сборы на 100-200 тыс.
тонн больше, чем в 80-е годы (табл. 1).
Рост валовых сборов в последние годы не только обеспечил снижение импорта
крупы риса с 560 до 150-200 тыс. тонн, но и увеличил экспорт до 160-330 тыс. тонн в год.
Учитывая положительную динамику развития рисоводства и возможность
обеспечения полного импортозамещения, ставится задача получать 1 млн тонн риса в год.
Для этого необходимо увеличить посевные площади до 145 тыс. га и урожайность до 7
т/га. При насыщении рисовых севооборотов основной культурой – рисом до 62,5%, что
признано оптимальным для восьмипольного севооборота [1], посевные площади риса
составят 146 тыс.га. Но в настоящее время одни хозяйства не обеспечивают такой доли
риса в севообороте из-за дефицита оросительной воды, другие – из-за возможности
выращивать в рисовом севообороте менее затратные культуры, такие как соя, рапс,
130
подсолнечник, пшеница. (Невозможность получить доступные кредиты вынуждают
рисоводов выращивать на рисовых системах менее кредитоемкие культуры) (табл. 1)
1. Посевные площади, урожайность и валовой сбор риса в Российской Федерации
Годы
Регион
Российская
Федерация
Республика
Адыгея
Республика
Дагестан
Республика
Калмыкия
Чеченская
Республика
Краснодарский край
Приморский
край
Астраханская область
Ростовская
область
Еврейская
автономная
область
19861990
(ср.)
1997
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
30,1*
3,49**
1054***
10
3,17
31
27
2,93
78
8
3,02
25
4
2,75
11
148
4,15
614
42
1,98
84
36
3,50
127
24
3,36
82
-
151
2,17
328
2,6
1,08
2,8
5,1
1,68
8,5
2,6
1,28
3,3
101
2,35
236
3,6
1,31
4,8
25,4
1,76
45,0
11,2
2,49
28,0
-
164
4,60
738
2,6
4,43
11,5
7,7
2,95
22,4
5,4
3,21
17,4
0,7
1,41
1,0
119
5,20
601
8,1
2,27
18,5
7,5
2,95
21,0
13,0
3,44
43,9
0,4
3,55
1,4
183
5,16
913
3,3
4,08
13,3
9,4
3,20
21,6
5,8
3,58
20,8
0,8
1,57
1,1
121
6,05
727
18,0
2,20
36,2
9,5
3,30
28,4
14,8
4,21
62,4
0,8
2,51
2,0
203
5,20
1061
4,1
4,32
17,7
10,9
3,07
31,5
5,6
2,98
16,1
1,0
1,88
1,7
133
6,23
828
23,3
2,93
66,6
9,5
3,41
31,2
14,6
4,48
65,3
0,9
2,84
2,3
211
5,00
1056
4,5
3,48
15,5
12,1
3,27
36,1
5,4
3,42
16,7
1,5
1,61
2,1
135
6,10
824
26,8
2,74
73,4
9,4
3,51
28,0
15,2
3,89
58,4
1,1
2,30
1,9
201
5,49
1052
5,2
4,14
21,5
9,7
3,35
29,7
4,9
3,59
17,7
1,0
1,71
1,4
133
6,43
857
27,2
2,14
41,6
4,9
3,39
17,5
14,4
4,65
68,8
0,6
2,19
0,9
190
4,92
934
5,4
4,11
22,2
9,9
3,49
34,4
5,2
2,66
13,8
1,1
1,54
1,6
126
5,76
728
25,2
2,22
56,0
2,5
3,54
8,7
14,2
4,94
70,1
0,4
1,49
0,6
195
5,36
1047
4,7
4,38
20,6
13,0
4,15
54,1
3,4
2,32
8,0
1,1
1,35
1,5
131
6,29
823
24,3
2,49
60,5
3,3
3,91
12,9
14,2
4,62
65,7
0,4
2,70
1,0
2014
к
19861990
-106
+1,87
-7
-5,3
+1,21
-10,4
-14,0
+1,22
-23,9
-4,6
-0,70
-17,0
-2,9
-1,40
-9,5
-17,0
+2,14
+209
-17,7
0,51
-23,5
-32,7
+0,41
-114
-9,8
+1,26
-16,3
+0,4
+1,0
* - посевная площадь, тыс. га; ** - урожайность, т/га; *** - валовой сбор, тыс. тонн.
Еще одна причина – нестабильность рынка, когда при равной в течение пяти лет
урожайности риса в регионе, рентабельность колебалась от 19 до 42,7%, причем, в 2013
году при урожайности 5,76 т/га (из-за эпифитотии пирикуляриоза) рентабельность была
выше (25,3%), чем в более урожайном 2012 году (6, 43 т/га и 19% - рентабельность).
131
Повышение урожайности в Краснодарском крае до 7 т/га –
вполне реальная
перспектива. Последняя сортосмена (замена сорта Лиман на 4-5 новых сортов),
сопровождаемая существенным повышением культуры земледелия, дала за семь лет
дополнительно более 660 тыс. тонн риса-зерна на сумму 7 млрд рублей (табл. 2).
2. Динамика и эффективность сортосмены риса в Краснодарском крае
за 2007-2013 гг.
Сорт-стандарт
Новые сорта
Лиман
Год
урожайурожайплощадь,
площадь,
ность,
ность,
тыс. га
тыс. га
т/га*
т/га*
2007
41,3
5,48
74,1
5,65
2008
36,4
5,83
79,4
6,00
2009
20,5
5,85
98,6
6,82
2010
7,7
5,75
125,5
6,91
2011
2,7
6,66
131,7
6.99
2012
1,0
4,79
132,3
7,12
2013
0,4
6,00
126,0
6,31
За 7 лет
* - бункерная масса.
Прибавка новых сортов к
Лиману, ±
т/га*
+0,17
+0,17
+0,97
+1,16
+0,33
+2,33
+0,31
тыс.
тонн*
млн. руб.
+20,3
+13,9
+95,6
+145,5
+43,5
+308,2
+39,1
+666,2
+202,9
+166,8
+1147,2
+1601,0
+413,2
+3082,1
+468,7
+7081,9
Новая сортосмена должна обеспечить дальнейший рост урожайности, так как в
последние годы созданы, прошли
государственные испытания и
допущены к
использованию сорта риса с потенциальной урожайностью 11-12 т/га [2, 3, 4]. Такую
урожайность новые сорта показывают не только на делянках в агротехнических опытах,
но и на больших площадях в производственных условиях. В ООО «Кубрис»
Красноармейского
района
Краснодарского
края,
где
применяются
интенсивные
технологии возделывания риса, последние пять лет средняя урожайность этой культуры
не опускалась ниже 8,4 т/га, а в отдельные годы новые сорта на достаточно больших
площадях показывали урожайность 10-11 т/га (табл. 3). Для получения такого урожая
применяются высокие дозы минеральных удобрений, в первую очередь азотных, но даже
в этих условиях потенциальные возможности сортов в урожайности реализуются только
на 70-90%.
3. Урожайность сортов риса в ООО «Кубрис» в 2013-2014 гг.
Сорт
Площадь
посева,
га
2013 г.
Урожайность,
т/га
Поражение
пирику132
Площадь
посева,
2014 г.
Урожайность,
Поражение пирикуля-
Кураж
Олимп
Виктория
Рапан
Диамант
Другие сорта
Всего
42
77
205
102
600
226
1150
ляриозом,
ИРБ, %
4
3
10
8
12
2-20
11,0
10,4
10,0
9,7
9,6
8,1
9,7
га
т/га
191
141
15
225
662
161
1395
9,3
9,4
9,6
9,1
7,6
7,9
8,4
риозом,
ИРБ, %
2
0
8
4
13
0-15
Дальнейшее повышение продуктивности посевов путем применения более высоких
доз минеральных удобрений на современных отечественных сортах сдерживается
недостаточной устойчивостью их к пирикуляриозу. Как показано в таблице 3, даже при
тех уровнях азотного питания, которое применяется в ООО «Кубрис», все сорта
поражаются пирикуляриозом в большей степени в годы, благоприятные для развития
болезни (2013 год), и в меньшей – в неблагоприятные (2014 год).
Чтобы обеспечить более высокую устойчивость новых сортов к пирикуляриозу,
восемь лет назад сотрудниками лаборатории биотехнологии и молекулярной биологии
ВНИИ риса были начаты работы по введению генов расоспецифической устойчивости в
наиболее широко используемые в производстве сорта. В результате два сорта (Партнер и
Патриот) с повышенной устойчивостью к пирикуляриозу переданы на государственные
испытания, а десятки сортов с одним, двумя и тремя эффективными генами устойчивости
включены в станционные испытания. Сорт Магнат с тремя генами устойчивости,
созданный совместно селекционерами ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко и биотехнологами
ВНИИ риса, проходит государственные испытания.
Кроме
широкомасштабной
селекции
на
устойчивость
к
пирикуляриозу
диверсифицирована селекция на качество. Уже созданы и запатентованы сорта
глютинозные (клейкий рис), с окрашенным перикарпом, длиннозерные, крупнозерные, с
повышенным содержанием амилозы. Внедрение таких сортов в производство обеспечит
импортозамещение по многим рисопродуктам и стимулирует отечественный рынок риса.
Улучшение технологий возделывания риса в Краснодарском крае при сохранении
динамики перевооружения отрасли, которая наблюдается в последние годы, вполне
реальная перспектива.
Вторым регионом в России по объему производства риса является Ростовская
область (60-70 тыс. тонн в год). Несмотря на существенный рост урожайности, из-за
уменьшения посевных площадей валовые сборы в этом регионе также снизились.
Уменьшение посевных площадей связано с дороговизной подачи воды на рисовые
133
системы насосными станциями. Если в Краснодарском крае все хозяйства поставлены в
равные условия по оплате за оросительную воду (на 2015 год – 3420,4 руб./га), то в
Ростовской области за подачу воды насосными станциями необходимо платить полную
стоимость, что разорительно для хозяйств, которым недоступна самотечная вода. Такая
же причина неиспользования рисовых систем по прямому назначению в Астраханской
области: из 86 тыс. га рисовых инженерных систем на 2015 год под посевы риса
запланировано 3,9 тыс. га (менее 5 %).
Катастрофическое положение с подачей воды в Республике Калмыкия, которая
получает её из Волгоградской области.
Вопросами водообеспечения рисоводства в Астраханской области и Республике
Калмыкия проблемы не ограничиваются. Экономика этой отрасли в регионах настолько
слаба, что существенного повышения уровня технологий без солидной финансовой
поддержки отрасли думать не приходится. Техническая оснащенность и ресурсное
обеспечение – на минимальном уровне, поэтому новые сорта и инновационные
разработки в этих регионах эффективны только в единичных хозяйствах. До сих пор
наиболее урожайным во многих случаях оказывается сорт Кубань 3, районированный с
1963 года.
Селекционные программы, реализуемые в настоящее время и рассчитанные на
перспективу создания сортов с потенциальной урожайностью 11-13 т/га, в такой
экономической ситуации положительных результатов не дадут. Вспоминаются слова Ю.
Одума, сказанные сорок лет назад: «Многие думают, что большие успехи сельского
хозяйства объясняются только умением человека создавать новые генетические
варианты… До трагичного наивны те, кто полагает, что мы можем поднять
сельскохозяйственное производство в развивающихся странах, просто послав туда семена
и несколько «сельскохозяйственных» советников. Сорта, выведенные специально для
индустриального сельского хозяйства, требуют дополнительных эффективных затрат, на
которые они рассчитаны» [5].
Слабое материально-техническое и финансовое обеспечение рисоводства характерно
и для Астраханской области, Приморского края, Еврейской автономной области, и для
республик Адыгея, Дагестан, Калмыкия, Чечня, т.е. для большинства регионов
отечественного рисосеяния.
Учитывая существующее положение дел в рисоводстве разных территорий России,
селекционные учреждения, в первую очередь ФГБНУ ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко, а
также ФГБНУ ВНИИ риса, должны продолжать работу по созданию сортов для
малозатратных технологий.
134
Разный уровень материально-технического и финансового обеспечения отрасли
рисоводства в регионах России диктует необходимость оптимизации сортовой структуры
посевов для каждого из них на основе агроландшафтного подхода и разработки
технологий возделывания культуры с учетом уровней затратности и техногенной
интенсификации – от малозатратных до высоких, прецизионных и биологического
земледелия.
Одновременно с оптимизацией сортового состава и технологий возделывания риса
необходимо повышать профессиональный уровень кадров рисоводческой отрасли.
Решение этой триединой задачи позволит более полно реализовать биологический
потенциал культуры и повысить экономическую эффективность отрасли рисоводства
России.
Литература
1. Система рисоводства Краснодарского края / Под общ. ред. Е.М. Харитонова. – 2е изд., перераб. и доп. – Краснодар, 2011. – 316 с.
2. Воробьев, Н.В. Продукционный процесс у сортов риса / Н.В. Воробьев, М.А.
Скаженник, В.С. Ковалев. – Краснодар: Просвещение-Юг, 2011. – 199 с.
3. Методические рекомендации по возделыванию сортов риса кубанской селекции:
справочно-методическое
указание
/
Министерство
сельского
хозяйства
и
перерабатывающей промышленности Краснодарского края; ГНУ ВНИИ риса. –
Краснодар, 2014. – 120 с.
4.
Государственный
реестр
селекционных
достижений,
допущенных
к
использованию. Том 1. Сорта растений. – М., 2013. – С. 23-24.
5.
Одум, Ю. Основы экологии / Ю. Одум; пер. с 3-го англ. изд. – М.: Мир,
1975. – 740 с.
Literature
1. Rice-growing system in Krasnodar Krai/ Ed. by E.M. Kharitonov. – the 2d ed., rev. and enl. –
Krasnodar, 2011. – 316 p.
2. Vorobiev, N.V. Productive process of rice varieties / N.V. Vorobiev, M.A. Skazhennik, V.S.
Kovalev. – Krasnodar: Prosveshchenie-Yug, 2011. – 199 p.
3. Recommendation of rice cultivation methods selected in Kuban: reference and methodical
instruction/ Minestry of Agriculture and Processing Industry of Krasnodar Krai; SSI ARRI of
rice. – Krasnodar, 2014. – 120 p.
4. State register of selection achievements, approved for usage. Volume 1. Varieties of the
plants. - М., 2013. – P. 23-24.
135
5. Odum, Yu. Principles of Ecology/ Yu. Odum; trans. from 3-d English publ. – Moscow: Mir,
1975. – 740 p.
УДК 631.5:633.16 (470.61)
Л.П. Бельтюков, доктор сельскохозяйственных наук, профессор;
Е.К. Кувшинова, кандидат сельскохозяйственных наук, профессор;
Р.Г. Бершанский, кандидат с.-х. наук;
И. В. Моисеенко, аспирант;
И. А. Горяинов, аспирант,
Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО ДГАУ
(Ростовская область, г. Зерноград, ул. Ленина 21, kuv.ek61@yandex.ru)
ОТЗЫВЧИВОСТЬ СОРТОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ НА РАЗЛИЧНЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ В ЮЖНОЙ ЗОНЕ РОСТОВСКОЙ
ОБЛАСТИ
В условиях южной зоны Ростовской области на черноземе обыкновенном
карбонатном тяжелосуглинистом изучено влияние различных технологий возделывания
на продуктивность сортов ярового ячменя Виконт – фуражного и Приазовский 9 –
пивоваренного использования. Технологии различались уровнем минерального питания и
защитой растений во время вегетации. Влияние технологий изучали по трем приемам
основной обработки почвы: вспашке, комбинированной обработке и поверхностной
обработке почвы. Исследованиями установлено, что под влиянием этих факторов
изменялась урожайность, качество зерна и экономические показатели. Изучаемые сорта
формировали
наибольшую
урожайность
и
более
высокое
качество
зерна
при
возделывании по интенсивной технологии с применением в качестве основной обработки
почвы – вспашки.
Приведены результаты оценки экономической эффективности при возделывании
ярового ячменя. Повышение продуктивности культуры при росте интенсивности
возделывания сопровождалось снижением экономических показателей.
Наиболее затратным было получение продукции с единицы площади при
возделывании обоих сортов по интенсивной технологии с применением вспашки, где
общие затраты составляли 13287-13386 руб./га, себестоимость 3264-3524 руб./т, а условно
чистый доход – 6173-7114 руб./га
Самые низкие затраты отмечены при возделывании ячменя по экстенсивной
технологии с использованием поверхностной обработки почвы – 6563-6574 руб./га.
136
Себестоимость продукции в этом варианте получена самая низкая – 2206-2369 руб./т, а
условно чистый доход – самый высокий – 7287-8326 руб./га.
В
разрезе
технологий
возделывания
максимальный
эффект
обеспечила
экстенсивная технология, рентабельность которой в среднем по обработкам почвы
составила 95,1-126,7 %, тогда как интенсивная – всего 43,0-53,1 %.
Ключевые слова: урожайность, сорт, обработка почвы, качество зерна,
экономическая эффективность.
L.P. Beltyukov, Doctor of Agricultural Sciences, professor;
E.K. Kuvshinova, Candidate Agricultural Sciences, professor;
R.G. Bershansky, Candidate Agricultural Sciences;
I.V. Moiseenko, post-graduate student;
I.A. Goryainov, post-graduate student,
Azov-Blacksea Engineering Institute of FSBEI HPE Don State Agrarian University
(347740, Zernograd, Lenin Str., 21; kuv.ek61@yandex.ru)
RESPONSE OF SPRING BARLEY VARIETIES ON DIFFERENT
CULTIVATION TECHNOLOGIES IN THE SOUTHERN PART OF THE
ROSTOV REGION
In the southern part of the Rostov region we studied effect of different cultivation technologies
on productivity of spring barley varieties ‘Vikont’ (for forage) and ‘Priazovsky 9’ (for brewing) in
heavy loamy carbonate chernozem (black soil). The technologies varied in doses of mineral
nutrition and protection during vegetation.
The technological effect was studied according to three methods of primary tillage, i.e.
plowing, combined tillage and surface tillage. The study showed that these factors influenced a lot
on productivity, grain quality and economic profitability. The varieties showed the greatest
productivity and better grain quality when cultivated by intensive technologies using plowing as a
primary tillage. The article gives the assessment of economic profitability of spring barley. The
improvement of the variety productivity and an increase of intensive cultivation showed economic
efficiency reduce. The receiving of the yield per unit area using intensive technologies with a
plowing turned to be the most expensive one with a total expenditure of 13287-13386 rub/ha, a
prime cost of 3264-3524 rub/ha and a net income of 6173-7114 rub/ha. The cultivation of barley
using extensive technologies with a surface tillage turned to be low-cost (6563-6574 rub/ha). The
prime cost was the lowest one (2206-2369 rub/ha) and the net income was the highest one (72878326 rub/ha). Among all cultivation technologies an extensive method showed the maximum
profitability of 95,1-126,7 %,when an intensive method showed only 43,0-53,1%.
Keywords: productivity, variety, tillage, grain quality, economic profitability.
137
Ячмень является основной зернофуражной культурой страны, площади посева
которого достигают 13 млн га, а его доля в валовом сборе зерна составляет 20-25%.
Интерес к этой культуре объясняется универсальностью его использования в народном
хозяйстве. По данным ФАО, 42-48% мирового производства ячменя используют на
промышленную переработку, 6-8% на производство пива, 15% на пищевые и 16% на
кормовые цели. В условиях Ростовской области до 80% ячменя используется на фуражные
цели [1].
В настоящее время урожайность ярового ячменя в этом регионе не всегда
соответствует уровню плодородия почвы, крайне неустойчива по годам и сравнительно
невысока [2]. Так, по данным ЦСУ, за последние годы урожайность ячменя по области
составила 1,6-2,0 т/га.
Повышение урожайности ярового ячменя и ее стабильность могут быть достигнуты
при дальнейшем совершенствовании и внедрении современных технологий возделывания,
применении удобрений и различных приемов обработки почвы [3-7].
Целью наших исследований являлось изучение влияния различных технологий на
урожайность, качество зерна и экономическую эффективность возделывания ярового
ячменя в южной зоне Ростовской области.
Материалы и методы. Исследования проводили в 2010-2014 гг. в стационарном
опыте на полях учебно-опытного фермерского хозяйства Азово-Черноморского
инженерного института ФГБОУ ВПО ДГАУ в г. Зернограде, расположенного в южной
зоне Ростовской области.
Почва – чернозем обыкновенный карбонатный тяжелосуглинистый со следующими
агрохимическими показателями пахотного слоя: pH–7,1; СаСО3 – 2,2%; гумус – 3,2-3,4%;
Р2О5 – 18-23 мг/кг; К2О – 320-360 мг/кг. Почва имеет мелкозернистую структуру, рыхлое
сложение, обладает хорошей влагоемкостью и воздухопроницаемостью.
Сумма активных температур составляет 3400-3600°С, а среднегодовая температура
равна 9,6°С. Среднемноголетняя сумма осадков составляет 582,4 мм.
Гидротермические условия в годы проведения опытов были характерными для
зоны, отличались жаркой погодой и большой засушливостью в первой или во второй
половине вегетационного периода. По условиям увлажнения наиболее засушливыми был
2010 и 2012 гг., а более благоприятными – 2013 и 2014 гг.
Объектом исследований были два сорта ярового ячменя: Виконт – селекции
КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко и Приазовский 9 – селекции ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко.
138
Опыт
закладывали
согласно
методике
Госкомиссии
по
сортоиспытанию
сельскохозяйственных культур по схеме: 4А×ЗВ×2С, где фактор А - технология; фактор В
- прием основной обработки почвы; фактор С – сорт.
Порядок размещения вариантов систематический, методом расщепленных делянок.
Площадь учетной делянки –112 м2, повторность четырехкратная.
В основе проведения исследований были использованы четыре технологии по
классификации академика Кирюшина В. И. [8]: экстенсивная, нормальная, интенсивная
и экологическая, которые различались между собой уровнем минерального питания и
защитой растений.
Делянки располагали в три яруса по видам основной обработки почвы: вспашка
(27-30 см), комбинированная (16-18 см) и поверхностная (8-10 см) обработки.
В экологической технологии под основную обработку почвы вносили сыпучую
фракцию
нового
органо-минерального
удобрения
«Агровит-Кор»,
прошедшего
Государственную регистрацию в Россельхознадзоре РФ.
Удобрения в виде аммофоса N12P52 (при нормальной технологии 150 кг/га, а при
интенсивной 300 кг/га) и «Агровит-Кор» (300 кг/га по экологической технологии) вносили
вручную. В качестве регулятора роста при интенсивной и экологической технологиях
использовали жидкую концентрированную фракцию «Агровит-Кор». Для обработки
семян его расход составил 1 л/т, а при обработке растений в фазе кущения – 1 л/га. Для
выполнения этих работ использовали ручной опрыскиватель.
Посев ярового ячменя проводили сеялкой СЗ-5,4 рядовым способом с нормой
посева 5 млн всхожих семян на 1 га. Уборку урожая осуществляли в фазу полной спелости
зерна комбайном «Terrion-2010».
Результаты. Полевые опыты показали, что урожайность ярового ячменя зависела
от погодных условий, приемов обработки почвы, технологий возделывания и сортовых
особенностей (табл. 1).
Наибольшую урожайность сорта Виконт (3,10-4,82 т/га) и Приазовский 9 (2,90-4,60т/га)
сформировали в благоприятные по увлажнению 2012 и 2014 гг.
1. Урожайность ярового ячменя в зависимости от технологии возделывания и приемов
основной обработки почвы, т/га
Технология
Экстенсивная
Обработка почвы
Сорт
Годы
Среднее
2010 2011 2012 2013 2014
2,19 2,97 3,34 2,40 4,02 2,98
1,87 3,05 2,90 2,16 3,89 2,77
Виконт
поверхно
Приазовский
стная
9
2,30
комбини Виконт
рованная Приазовский 2,09
139
2,72
2,89
3,21
3,19
2,47
2,34
4,11
4,03
2,96
2,91
Нормальная
Интенсивная
Экологическая
9
Виконт
вспашка Приазовский
9
Виконт
поверхно
Приазовский
стная
9
Виконт
комбини
Приазовский
рованная
9
Виконт
вспашка Приазовский
9
Виконт
поверхно
Приазовский
стная
9
Виконт
комбини
Приазовский
рованная
9
Виконт
вспашка Приазовский
9
Виконт
поверхно
Приазовский
стная
9
Виконт
комбини
Приазовский
рованная
9
Виконт
вспашка Приазовский
9
НСР05
2,33
2,29
2,58
2,86
3,10
2,91
2,64
2,48
4,26
4,09
2,98
2,87
2,30
2,06
3,86
3,87
3,80
3,70
2,65
2,60
4,08
4,02
3,34
3,25
2,55
2,23
3,85
3,47
4,25
3,74
2,84
2,77
4,25
4,17
3,55
3,28
2,75
2,53
3,37
3,23
4,10
3,86
3,03
3,01
4,41
4,30
3,53
3,39
2,52
2,30
4,09
4,09
4,53
4,16
3,08
3,10
4,30
4,26
3,70
3,58
3,06
2,77
4,05
3,93
4,60
4,32
3,36
3,30
4,47
4,34
3,91
3,73
3,36
2,97
4,14
3,71
4,42
3,94
3,74
3,65
4,82
4,60
4,10
3,77
2,25
2,03
3,79
3,80
3,86
3,67
2,70
2,68
4,12
4,10
3,34
3,26
2,48
2,20
3,63
3,42
4,30
3,93
2,81
2,77
4,17
4,15
3,48
3,29
2,68
2,50
3,25
3,22
4,15
3,85
3,09
3,02
4,47
4,38
3,53
3,39
0,17
0,21
0,23
0,19
0,25
–
Самая низкая урожайность за годы исследований у сортов Виконт (2,19-3,36 т/га) и
Приазовский 9 (1,87-2,97 т/г) была получена в острозасушливом 2010 году. Среди
изучаемых приемов обработки почвы по всем технологиям возделывания наибольшую
урожайность зерна сорта ярового ячменя сформировали по вспашке. В среднем за годы
исследований преимущество вспашки по урожайности над поверхностной обработкой
почвы при различных технологиях составило от 0,15 до 0,40 т/га. Это объясняется тем, что
при вспашке создаются лучшие условия водного режима почвы, более быстрыми темпами
происходит потребление из почвы минеральных веществ.
Среди изучаемых технологий более высокая урожайность получена
на
интенсивных технологиях по всем приемам обработки почвы, что вполне объяснимо
обоснованными
дозами
минеральных
удобрений,
проведением
необходимых
агроприемов по защите растений от болезней, вредителей и стимулированию их роста
140
и развития.
Максимальная урожайность была получена при возделывании изучаемых сортов по
интенсивной технологии, где в качестве основной обработки почвы проводили вспашку: у
сорта Виконт – 4,10, у сорта Приазовский 9 – 3,77 т/га.
В вариантах нормальной и экологической технологий урожайность ячменя была
примерно одинаковой и составила по сорту Виконт – 3,34-3,53, по сорту Приазовский 9 –
3,25-3,39 т/га, и свидетельствует о примерно одинаковом влиянии этих технологий на
продуктивность ячменя. Самая низкая урожайность по всем приемам обработки почвы
была получена по экстенсивной технологии: по сорту Виконт – 2,96-2,98, по сорту
Приазовский 9 – 2,77-2,91 т/га.
В среднем за годы исследований более высоким содержанием белка отличался
сорт ярового ячменя Приазовский 9.
Наибольшее содержание белка в зерне ярового ячменя отмечалось по интенсивной
технологии возделывания во всех вариантах основной обработки почвы, но более высокие
значения у изучаемых сортов отмечались по вспашке и составляли 12,6% у сорта Виконт и
12,8% у сорта Приазовский 9. По нормальной и экологической технологиям этот
показатель у сорта Виконт составил 11,9 и 12,0%, у Приазовского 9 – 12,2 и 12,2%. Самое
низкое содержание белка в зерне ярового ячменя отмечалось при экстенсивной
технологии возделывания в варианте с поверхностной обработкой почвы и составляло у
сорта Виконт – 11,4% и у Приазовского 9 – 11,6% (табл. 2).
2. Влияние технологии возделывания и приема основной обработки почвы на качество
зерна ярового ячменя (2010-2014 гг.)
Содержание белка, %
Сбор белка,
Натура,
кг/га
г/л
Технология
Виконт Приазовский Виконт Приазовский Виконт Приазовский
9
9
9
Вспашка
Экстенсивная
11,7
11,9
348,7
341,5
607
580
Нормальная
11,9
12,2
420,0
413,6
610
606
Интенсивная
12,6
12,8
516,6
482,6
610
604
Экологическая
12,0
12,2
423,6
413,6
588
590
Комбинированная обработка
Экстенсивная
11,5
11,8
340,4
343,4
603
596
Нормальная
11,8
12,5
418,9
410,0
609
596
Интенсивная
12,2
12,6
477,0
470,0
606
584
Экологическая
12,1
12,4
421,1
408,0
610
578
Поверхностная обработка
Экстенсивная
11,4
11,6
339,7
321,3
598
595
Нормальная
11,9
12,1
397,5
393,2
608
595
Интенсивная
12,0
12,2
444,0
436,8
591
578
141
Экологическая
11,8
12,0
394,1
391,2
609
581
Наибольший сбор белка обеспечила интенсивная технология возделывания при
использовании вспашки: у сорта Виконт – 516,6; у сорта Приазовский 9 – 482,6 кг/га. По
всем обработкам почвы у сортов выявлена следующая закономерность: максимальные
сборы
белка
получены
по
интенсивной
технологи,
средние
и
незначительно
различавшиеся – по нормальной и экологической технологиям и наименьшие – по
экстенсивной технологии возделывания.
Натура зерна в разрезе технологий и приемов обработки почвы изменялась слабо и была
довольно высокой. У сорта Виконт она варьировала от 588 до 610 г/л, у сорта Приазовский 9
– немного ниже и составила 578-606 г/л.
Экономическая эффективность возделывания сортов ярового ячменя по различным
технологиям и приемам основной обработки почвы приведена в таблице 3.
Установлено, что наиболее затратным производством получения продукции с
единицы площади является возделывание обоих сортов по интенсивной технологии с
применением вспашки, где общие затраты составили 13287-13386 руб./га. Самым низко
затратным было возделывание ячменя без применения удобрений и средств защиты
растений по экстенсивной технологии с использованием поверхностной обработки почвы
– 6563-6574 руб./га.
В условиях проводимого опыта повышение продуктивности единицы посевной
площади ячменя при росте интенсивности возделывания не сопровождалось улучшением
других
экономических
показателей,
т.е.
прибавка
урожайности
не
окупала
дополнительных затрат, вложенных в ее получение. Так, наименьшая себестоимость зерна
2206-2369 руб./т и наибольшие условно чистый доход 7287-8326 руб./га и уровень
рентабельности 111,0-126,7% были получены по экстенсивной технологии с применением
поверхностной обработки почвы. Таким образом, с ростом продуктивности ярового
ячменя стоимость продукции увеличивается и на первый взгляд экономический эффект
возрастает,
но
интенсификация
не
снижает
себестоимости
зерна,
повышает
производственные затраты и уменьшает рентабельность производства.
Полученные данные свидетельствуют о сложившемся в настоящее время диспаритете цен
на сельскохозяйственную продукцию, с одной стороны, и высокой стоимостью
минеральных удобрений и ТСМ с другой.
Технология
3. Влияние технологии и приемов основной обработки почвы
на экономическую эффективность возделывания сортов ярового ячменя
(2010-2014 гг.)
Общие
Стоимость
Себестоимость
Условно
Рентабельность,
142
затраты,
руб./га
1*
2*
продукции,
руб./га
продукции,
руб./т
1
2
1
2
Вспашка
Экстенсивная
7389
7356 14900 14350
2480
2563
Нормальная
10505 10463 17650 16950
2976
3086
Интенсивная
13386 13287 20500 18850
3264
3524
Экологическая
9618
9576 17650 16950
2725
2825
Комбинированная обработка
Экстенсивная
7050
7035 14800 14550
2382
2417
Нормальная
10171 10090 17750 16400
2865
3076
Интенсивная
13062 13008 19550 18650
3341
3487
Экологическая
9285
9228 17400 16450
2668
2805
Поверхностная обработка
Экстенсивная
6574
6563 14800 13850
2206
2369
Нормальная
9470
9443 16700 16250
2835
2906
Интенсивная
12550 12514 18500 17900
3392
3496
Экологическая
8569
8545 16700 16300
2566
2621
*Примечание: 1- сорт Виконт; 2- сорт Приазовский 9.
чистый
доход,
руб./га
1
2
%
1
2
7511
7145
7114
8032
6994
6487
6173
7274
101,7
68,0
53,1
83,5
95,1
62,0
46,4
77,0
7750
7579
6488
8115
7515
6310
5642
7222
109,9
74,5
49,7
87,4
106,8
62,5
43,4
78,3
8326
7230
5950
8131
7287
6807
5386
7755
126,7
76,3
47,4
94,9
111,0
72,1
43,0
90,8
Необходимо отметить, что наибольшей урожайностью, максимальным сбором белка с 1 га
и более высокими экономическими показателями во всех вариантах опыта выделился сорт
ярового ячменя Виконт, что свидетельствует о его высокой пластичности в условиях
Ростовской области.
Выводы. В условиях Ростовской области среди изучаемых технологий, приемов
основной обработки почвы и сортов наибольшую урожайность (4,10 т/га) формирует сорт
ярового ячменя Виконт при возделывании по интенсивной технологии с применением в
качестве основной обработки почвы вспашки на глубину 23-25 см. Использование других
технологий возделывания этой культуры снижало урожайность по сравнению с
интенсивной: по нормальной и экологической технологиям – на 11-16% и по экстенсивной
технологии – на 31-38%.
Литература
1. Янковский, Н.Г. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна
ячменя / Н.Г. Янковский, Д.П. Донцов, С.Н. Доценко // Зерновое хозяйство России. –
2013. – №5. – С. 54.
2. Янковский, Н.Г. Технология возделывания ячменя на Дону / Н.Г. Янковский. – Ростовна-Дону: изд-во «Терра», 2005. – 224 с.
3. Алабушев, А.В. Южно-российские технологии ячменя / А.В. Алабушев, Н.Н.
Коломийцев, И.Н. Лысенко, А.И. Пахайло, Е.Г. Филиппов, В.И. Щербаков, Н.Г.
Янковский. – Ростов-на-Дону: изд-во «Терра Принт», 2008. – 272 с.
143
4. Бельтюков, Л.П. Сорт, технология, урожай / Л.П. Бельтюков. – Ростов-на-Дону: издво «Терра Принт», 2007. – 160 с.
5. Бельтюков, Л.П. Применение удобрений под зерновые культуры на Дону / Л.П.
Бельтюков, А.А. Гриценко. – Зерноград, 1993. – 228 с.
6. Dibbs A. Nitrogen effect on Seeding date of barbey and spring Whedt – Better Crops. 1981.
22. 3: 110-111
7. Бельтюков, Л.П. Изучение различных технологий возделывания ярового ячменя и
подсолнечника в южной зоне Ростовской области // Л.П. Бельтюков, В.А. Чеботарев,
В.Г. Донцов, А.А. Парфенюк // Вестник аграрной науки Дона. – Зерноград. – 2011.–
№2(14). – С. 88-93.
8. Кирюшин, В.И. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно
ландшафтных систем земледелия и агротехнологий: методическое руководство / В.И.
Кирюшин, А.Л. Иванов. – М.: ФГНУ «Росинформотех», 2005. – 783 с.
9.
Literature
1. Yankovsky, N.G. Effect of fertilizing on productivity and quality of barley / N.G. Yankovsky,
D.P.Dontsov, S.N. Dotsenko // Grain Economy of Russia. – 2013. – №5. – P. 54.
2. Yankovsky, N.G. Cultivating technology of barley on Don / N.G.Yankovsky. – Rostov-onDon: Publ. ‘Terra’, 2005. – 224 p.
3. Alabushev, A.V. South-Russian technologies for barley/ A.V. Alabushev, N.N. Kolomiytsev,
I.N. Lysenko, A.I. Pakhaylo, E.G. Filippov, V.I. Shcherbakov, N.G.Yankovsky.. – Rostov-onDon: Publ. ‘Terra Print’, 2008. – 272 p.
4. Beltyukov L.P. Variety, technology, productivity / L.P. Beltyukov. – Rostov-on-Don: Publ.
‘Terra Print’, 2007. – 160 с.
5. Beltyukov, L.P. Use of fertilizers for grain crops on Don / L.P. Beltyukov, А.А. Gritsenko. –
Zernograd, 1993. – 228 p.
6. Dibbs A. Nitrogen effect on seeding date of barley and spring wheat – Better Crops. 1981. 22.
3: 110-111
7. Beltyukov, L.P. Study of various cultivating technologies of spring barley and sunflower in the
southern part of Rostov region // L.P. Beltyukov, V.A. Chebotarev, V.G. Dontsov, A.A.
Parfenyuk // Vestnik of Agrarian Science on Don. – Zernograd. – 2011. – №2 (14). – P. 88-93.
8. Kiryushin, V.I. Agroecological assessment of the lands, design of adaptive landscape of
agriculture and agrotechnologies: methodical instructions / V.I. Kiryushin, A.L. Ivanov –
Moscow: FSSI “Rosinfоrmotech”, 2005. – 783 p.
144
УДК 633.11 “321”; 633.11 “324”; 633. 112.9
В.И. Макаров, кандидат экономических наук, директор
ФГБНУ «Тульский НИИСХ»,
(Тульская область, Плавский район, пос. Молочные Дворы, ул.
Садовая,7,tniish@rambler.ru, tniishх@mail.ru)
ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СОРТОВ
ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ
Анализ среднемесячных температур в Тульской области показывает, что за
последние 20 лет лето в среднем увеличилось на 19 дней, осень продолжается в среднем
на 11 дней дольше обычного. Среднее значение температуры воздуха в вегетационный
период в 1995- 2014гг. превышало аналогичные данные за 1945-1974гг. на 1,68˚С. Осень
последнего двадцатилетия (август, сентябрь, октябрь) характеризуется обильными
осадками, в июне, июле наблюдается дефицит влаги. В этих условиях большую
актуальность имеют исследования по сравнительной оценке продуктивности сортов
зерновых культур южной селекции в средней полосе в различные по агроклиматическим
условиям годы.
В статье представлены результаты сравнительной оценки продуктивности озимых
и яровых сортов пшеницы и озимого тритикале южной селекции в средней полосе в
различные по агроклиматическим условиям годы. Средняя урожайность озимой пшеницы
за последние пять лет сложилась на уровне 6 т/га. Оценка сортов по максимальной и
минимальной урожайности показывает, что сорта Смуглянка, Фаворитка, Бирюза
характеризуются лучшими показателями в контрастных агроклиматических условиях.
Исследования
яровой пшеницы селекции Краснодарского НИИСХ показали, что
продуктивность этих сортов за годы исследований варьировала в среднем от 2,37 до 4,18
т/га. В среднем за шесть лет наиболее урожайным оказался сорт Курьер. Озимое
тритикале при минимальном количестве удобрений и без применения пестицидов
обеспечивало урожайность 6-8,5 т/га. Наиболее высокая средняя урожайность за пять лет
наблюдений получена по сортам Бард, Трибун, Нина, Немчиновская 56, Василиса.
Таким образом, оценивая сорта южной селекции, отмечая их высокий потенциал
можно
сделать
вывод
о
необходимости
расширения
и
совершенствования
межрегиональных зерновых связей.
Ключевые слова: озимая пшеница, яровая пшеница, озимое тритикале, сорт,
погодные условия.
145
V.I. Makarov, Candidate of Economic sciences, director of FSBSI “Tula RIA”
(Tula Region, Plavsk district, v. of Molochnye Dvory, Sadovaya Str., 7;
tniish@rambler.ru, tniishх@mail.ru)
ASSESSMENT OF VALUABLE DOMESTIC VARIETIES OF GRAIN
CROPS NOWADAYS
The analysis of average month temperatures in Tula region shows that during last 20 years
the summer time lasts 19 days more, the autumn time last 11 days more in average. In 1995-2014
the average temperature in a vegetation period exceeded the same figures in 1945-1974 on
1,68˚С. The autumn of the previous 20-year period (August, September, October) is
characterized by heavy precipitations, but there is a deficit of moisture in June and July. Thus the
researches of a comparative assessment of productivity of southern grain crops grown in the
Middle part under various climatic conditions are of great importance. The article gives the
results of a comparative assessment of productivity winter and spring wheat and winter triticale
varieties of southern selection grown in the Middle part during the years with various climatic
conditions. The assessment of the varieties on maximum and minimum productivity shows that
the varieties ‘Smuglyanka’, ‘Favoritka’, ‘Biryuza’ are characterized by better figures under
different agro climatic conditions. The study of spring wheat selected in Krasnodar RIA showed
that the productivity of the crops varied from 2,37 to 4,18 t/ha in average. The most productive
variety was the variety ‘Kurier’ in average during six years. Winter triticale produced 6-8,5 t/ha
with a minimum fertilizers and without pesticides. The greatest average productivity along five
years of researches was given by the varieties ‘Bard’, ‘Tribun’, ‘Nina’, ‘Nemchinovskaya 56’
and ‘Vasilisa’. Thus, making estimation of the varieties of southern selection and marking their
highest potential we can conclude on a necessity to expand and improve interregional connection
of grain crops.
Keywords: winter wheat, spring wheat, winter triticale, variety, weather conditions.
Введение. В последние годы
всё более актуально ставятся вопросы ведения
сельскохозяйственного производства в условиях глобального и регионального изменения
климата.
По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), вся вторая
половина 20 века и начало 21 века оказались относительно более холодными. В 80-е годы
и особенно, в 90-е годы прошлого столетия началось сильное потепление. Как отмечают
многие исследователи 90-е годы прошлого века и начало 21века оказались самыми
жаркими за весь период, когда метеорологи ведут наблюдения за температурой воздуха.
146
В результате потепления климатическая система приходит в нестабильное
состояние и вызывает экстремальные погодные условия.
В этой связи появляется необходимость научного обеспечения устойчивого
производства сельскохозяйственной продукции, решение которой ставит в свою очередь
целый комплекс неотложных задач зонального характера: разработка разнозатратных
технологий, освоение научно-обоснованных севооборотов, изучение и внедрение новых
сортов сельскохозяйственных культур и многое другое.
Анализ среднемесячных температурных данных по Тульской области показывает –
среднее значение температуры воздуха за вегетационный период в 1995-2014гг.
превышало аналогичные данные за 1945-1974гг. на 1,68˚ С.
Начало лета (переход средних температур через +15˚С), осуществляется в
последние 20 лет в среднем на 15 дней раньше, а окончание лета происходит на 4 дня
позже многолетней даты. Таким образом, лето в среднем увеличилось на 19 дней. Осень
продолжается в среднем на 11 дней дольше обычного.
Анализ
количества
осадков
показывает
неоднородное
их
значение
как
относительно многолетних данных, так и по месяцам вегетационного периода. За
последние 20 лет осенью (август, сентябрь, октябрь) - обильные осадки, в июне, июле
наблюдается дефицит влаги.
Расчёт гидрометрического коэффициента последних пяти лет показывает, что три
года засушливые: 2010г. - 0,8; 2012г. – 0,93; 2014г. – 0,67.
В этих условиях большую актуальность имеют исследования по сравнительной
оценке продуктивности сортов зерновых культур южной селекции в средней полосе в
различные по агроклиматическим условиям годы.
Результаты. На опытных участках Тульского НИИСХ проводится изучение
озимых и яровых сортов пшеницы и озимого тритикале из Краснодарского, Самарского,
Донского институтов.
Из десяти сортов озимой пшеницы, представленных южной селекцией, шесть
превысили урожайность 6 т/га (табл. 1). Остальные сорта имели продуктивность, близкую
к отмеченному показателю. Средняя урожайность сложилась на уровне 6 т/га. В 2014г. у
сортов Смуглянка, Краснодарская 99, Фаворитка урожайность превысила 8 т/га. Оценка
сортов по максимальной и минимальной урожайности показывает, что сорта Смуглянка,
Фаворитка,
Бирюза
характеризуются
лучшими
показателями
агроклиматических условиях.
1.Урожайность сортов озимой пшеницы, т/га
147
в
контрастных
Сорта
Московская 39
Смуглянка
Калач
Краснодарская
99
Фаворитка
Доминанта
Губернатор
Дона
Санта
Безенчукская
765
Бирюза
Самкрас
Место
выведения
2010
2011
2012
2013
2014
Среднее Макси- Миниза
маль- мальная
период
ная
урожайиспыта- урожай ность,
ний
-ность,
т/га
т/га
«Немчинов
ка»
НИИСХ
ЮгоВостока
НИИСХ
ЮгоВостока
Краснодар
ский
НИИСХ
Украина
Донской
ЗНИИСХ
Донской
ЗНИИСХ
Самарский
НИИСХ
Самарский
НИИСХ
Самарский
НИИСХ
Самарский
НИИСХ
5,36
7,85
4,73
7,20
7,15
6,46
7,85
4,73
5,43
8,00
4,00
7,20
8,29
6,58
8,29
4,00
5,7
7,57
4,20
6,5
6,65
6,12
7,57
4,20
5,7
7,07
3,75
5,8
8,05
6,07
8,05
3,75
5,88
5,50
6,49
6,38
3,90
4,40
6,5
6,45
8,30
7,00
6,21
5,94
8,30
7,00
3,90
4,40
5,90
7,03
4,20
6,4
7,65
6,23
7,65
4,20
5,2
7,25
4,37
6,54
6,35
5,94
7,25
4,37
5,17
6,75
4,33
6,62
6,00
5,77
6,75
4,33
6,0
7,98
4,55
7,45
7,57
6,71
7,98
4,55
5,5
7,17
3,20
6,95
7,10
5,98
7,17
3,20
Урожайность сортов озимой пшеницы Краснодарского НИИСХ в условиях осенне–
зимнего периода 2013-2014гг. варьировала от 7,7т/га (Гром) до 5,7т/га (Краля) (табл. 2).
Сорт-стандарт Зимница (7,1т/га) превзошли сорта: Гром – на 0,6т/га, Зимтра на
0,32, Дмитрий и Табор – на 0,20т/га. Все остальные сорта селекции этого института
уступили стандарту. Содержание сырой клейковины варьировало в пределах 28-32%.
Наиболее высокое содержание клейковины (32%) отмечено у сортов Курень, Гром, Краля.
По качеству клейковины все изучаемые сорта отнесены ко второй группе. Масса 1000
семян изменялась от 40,5г (Зимтра) до 51,7г (Васса). Выравненное зерно отмечено у
сортов Гром, Дмитрий, Зимтра, Табор.
3. Урожайность озимой пшеницы, т/га
(селекции Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко, 2014г.)
Варианты
Зимостой
кость,
балл
Урожайность,
т/га
Отклонение от
стандарта, т/га
+,-
Сырая
клейковина,
%
148
Показания
ИДК
Группа
качества
Масса
1000
семян,
г
Натура,
г/л
Зимница, st
Курень
Дмитрий
Протон
Васса
Трио
Табор
Зимтра
Гром
Бригада
Морозко
Творец
Юка
Краля
НСР05
Среднее по
опыту
5
5
5
5
4,5
5
5
5
5
5
5
4,5
4,5
4,5
7,10
6,15
7,30
6,95
6,1
6,65
7,30
7,42
7,70
6,90
6,50
6,35
6,53
5,70
0,30
6,76
-0,95
+0,20
-0,15
-1,00
-0,45
+0,20
+0,32
+0,60
-0,20
-0,60
-0,75
-0,57
-1,40
28
32
28
30
28
28
28
28
32
30
30
30
28
32
83
82
81
83
80
81
87
82
93
86
87
81
84
82
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
41,6
48,3
50,1
40,9
51,7
44,5
41,6
40,5
41,7
42,7
43.3
47,3
47,0
49,0
825
850
850
837
840
846
847
850
837
827
855
837
831
835
Результаты проводившихся в период 2009-2014гг. исследований яровой пшеницы
селекции Краснодарского НИИСХ показали, что продуктивность этих сортов за годы
исследований варьировала в среднем от 2,37 до 4,18т/га (табл. 3).
3.Продуктивность яровых пшениц селекции Краснодарского НИИСХ,
(2009-2014гг.) т/га
№
п/п
Сорт
1
Эстер, st
2
Курьер
3
Лилёк
4 Николаша
5
Афина
6
Паллада
НСР0,05 т/га
Среднее за год
по опыту
2009г.
2010г. 2011г. 2012г. 2013г. 2014г.
4,17
4,39
3,75
3,72
3,34
3,80
+0,15
3,86
3,87
4,56
4,09
4,29
1,70
2,65
+0,13
3,53
2,43
2,69
2,48
2,75
1,50
+0,15
2,37
3,96
5,27
3,85
4,16
3,70
3,51
+0,19
4,08
2,18
3,89
2,53
2,42
1,73
1,83
+0,13
2,43
4,16
5,23
3,80
4,07
3,76
4,10
+0,18
4,18
Среднее 20092014гг.
Урожай+к
ность
стандарту
3,46
4,33
+0,88
3,42
-0,04
3,57
+0,11
2,85
-0,61
2,90
-0,56
3,42
В среднем за шесть лет наиболее урожайным оказался сорт Курьер. Наиболее
высоким и стабильным содержанием в зерне сырой клейковины отличались сорта Афина
и Паллада (табл. 4). Масса 1000 зёрен всех сортов заметно изменялась по годам. В
наиболее благоприятные 2009, 2012 и 2014гг. она в среднем соответственно равнялась
39,6; 38,6 и 39,6г, а в менее благоприятные 2011 и 2013гг. – 36,6 и 37,1г. Самая высокая
натура зерна отмечена в 2014г. В среднем по опыту она составила 818г/л, самая низкая
натура зерна была в 2013г. – 740г/л.
149
4. Показатели качества зерна яровых пшениц селекции
Краснодарского НИИСХ (2009-2014гг.)
Показатели
Сырая клейковина,
%
2009г.
2010г.
2011г.
2012г.
2013г.
2014г.
Масса 1000 зерен, г
2009г.
2010г.
2011г.
2012г.
2013г.
2014г.
Натура зерна, г/л
2009г.
2010г.
2011г.
2012г.
2013г.
2014г.
Эстер
Курьер
Лилёк
Николаша
Афина
Паллада
26,0
25,0
26,0
28,0
28,0
30,0
24,0
24,0
26,0
25,0
26,0
28,0
25,0
25,0
25,0
27,0
29,0
32,0
26,0
26,0
25,0
27,0
29,0
32,0
29,0
29,0
23,0
29,0
26,0
29,0
28,0
29,0
32,0
29,0
26,0
38,5
37,9
36,7
38,2
35,5
38,5
41,0
39,5
37,3
40,2
38,4
41,0
42,0
39,0
37,0
39,5
38,0
42,0
40,5
39,7
36,8
39,0
37,9
40,5
37,5
36,4
37,0
34,2
37,5
38,0
35,9
35,4
37,6
38,7
38,0
775
787
780
795
755
826
776
802
794
790
785
825
788
816
796
798
775
808
769
809
797
795
757
819
778
756
775
686
816
764
757
749
762
682
815
Как уже отмечалось выше, климат в Тульской области меняется в сторону
усиления засушливости и повышения температур. Весенне-летние периоды
с
экстремально высокими температурами, воздушной и почвенной засухой повторяются
почти ежегодно. Изменение климата оказывает значительное влияние на распространение
болезней. Так, например, ржавчину заметно потеснили септориоз, снежная плесень,
фузариоз колоса, происходит усиление агрессивности насекомых– вредителей. В
последние годы, с учётом складывающихся погодных условий возрастает интерес к
тритикале как наиболее конкурентоспособной зерновой культуре. Данная культура может
служить примером успешного и высокопродуктивного использования сортов южной
селекции.
5. Урожайность озимого тритикале, т/га (2010-2014гг.)
Сорт
Бард
Годы
2010 2011 2012 2013 2014
7,25
7,42
6,20
7,30
8,55
150
среднее за
2010-2014
Максимальная
урожайность
7,34
8,55
Минимальная
урожайность
6,20
Немчиновская
56
Василиса
Кроха
Торнадо
Трибун
Нина
6,15
7,46
6,30
7,30
7,75
6,99
7,75
6,15
6,00
5,84
5,62
6,31
6,50
8,25
8,60
6,70
8,70
7,82
6,55
5,95
6,29
6,06
6,15
7,27
7,52
6,20
7,41
7,40
7,07
5,90
5,85
8,15
7,83
7,02
6,76
6,13
7,32
7,14
8,25
8,60
6,70
8,70
7,83
6,00
5,84
5,62
6,06
6,15
В наших опытах наиболее высокая средняя урожайность за пять лет наблюдений
получена по сортам Бард, Трибун, Нина, Немчиновская 56, Василиса (табл.5).
За годы проведения опытов при минимальном количестве удобрений и без
применения пестицидов озимое тритикале обеспечивало урожайность 6-8,5 т/га.
Проведенные исследования показали, что озимое тритикале в условиях северной
лесостепи превосходит по урожайности озимые пшеницу и рожь.
Выводы
Оценивая сорта южной селекции, отмечая их высокий потенциал, можно сделать
вывод о необходимости расширения и совершенствовании межрегиональных зерновых
связей. Это, в свою очередь, послужило бы основой формирования упредительных мер
правительства, бизнеса, науки к снижению уязвимости зернового хозяйства к глобальным
и локальным изменениям погодно-климатических условий и решению вопросов
импортозамещения.
151
УДК 631/638(038)-00-20-82
ББК 81.2 Англ-4
Д 30
ISBN 978-5-903413-35-5
АНГЛО-РУССКИЙ СЛОВАРЬ
СОКРАЩЕНИЙ ПО АГРАРНОЙ
ИНЖЕНЕРИИ И ТЕХНОЛОГИИ
Дринча В.М. Англо-русский
словарь сокращений по аграрной
инженерии и технологии. – М.:
ООО «Издательство Агрорус», 2015.
– 96 с.
Рецензенты:
Г.И.
Личман,
доктор
технических наук, главный научный сотрудник (ФГБНУ Всероссийский
НИИ механизации сельского хозяйства)
И.И. Бурлакова, кандидат педагогических наук, доцент кафедры
лингвистики и межкультурной коммуникации (Российский новый
университет)
Словарь включает около 3 тыс. наиболее употребительных сокращений
современного английского языка, встречающихся в научных и практических
публикациях по аграрной инженерии, а также в материалах, посвященных
общим вопросам технологического обеспечения сельского хозяйства.
Представлены термины аграрной инженерии и технологии: механизмы и
машины,
технологические
процессы,
биологические
объекты,
возобновляемые источники энергии, защита окружающей среды.
В конце словаря приведены сокращения и названия основных
международных
и
национальных
агроинженерных
организаций,
коэффициенты конвертации физических величин, латинские выражения и
сокращения, а также список лексикографических источников.
Предназначен студентам, аспирантам и преподавателям агроинженерных и
смежных дисциплин. Может быть полезен переводчикам и широкому кругу
специалистов агропромышленного комплекса.
Англо-русский словарь сокращений по аграрной инженерии и технологии
издан впервые.
152
153