Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,686

ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ВЫДЕЛИВШИХСЯ СЕЛЕКЦИОННЫХ ЛИНИЙ МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В РЕСПУБЛИКЕ ТЫВА

Донгак М.М. 1
1 ФГБНУ «Тувинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»
Представлены результаты испытания в условиях резко континентального климата Республики Тыва выделившихся перспективных селекционных линий мягкой яровой пшеницы из коллекции ВИР и селекции СибНИИРС. Исследования проводились в период 2014–2016 гг. на опытном участке Тувинского научно-исследовательского института сельского хозяйства согласно Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Метеоусловия 3 лет исследований значительно различались по количеству выпавших осадков и по сумме температур. В результате проведенного сортоиспытания из 21 селекционной линии были выделены 6 линий, характеризующихся устойчивостью к засухе, хорошим потенциалом урожайности и скороспелостью. Установлено, что выраженность основных хозяйственных признаков, закладывающихся в фазы налива и созревания зерна, у изучаемых селекционных линий зависела от генотипа и условий внешней среды. При определении взаимосвязи уровня влагообеспеченности в разные периоды вегетации культуры и основными показателями продуктивности яровой пшеницы установлена высокая положительная корреляция между количеством осадков в мае и средняя положительная связь между количеством осадков в июне с такими параметрами, как продуктивность, вес зерна в колосе, количество зерен в колосе, масса 1000 зерен, длина стебля. В периоды \"посев – всходы\", \"всходы – кущение\", \"кущение – колошение\" исследуемых селекционных линий мягкой яровой пшеницы между теплообеспеченностью и основными параметрами продуктивности установлены отличающиеся по направленности связи. Выделившиеся в результате сортоиспытания селекционные линии мягкой яровой пшеницы обладают рядом хозяйственно-ценных признаков и представляют особый интерес для дальнейшего их включения в селекционный процесс, как источник высокой урожайности и устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам.
селекционные линии
вегетационный период
продуктивность
масса 1000 зерен
количество зерен в колосе
теплообеспеченность
влагообеспеченность
взаимосвязь
1. Биологический контроль в сельском хозяйстве: методика определения, таблицы и краткое описание этапов органогенеза 50 видов растений / под ред. Ф.М. Куперман. – М.: Изд-во МГУ, 1962.
2. Гончаров П.Л. Аграрная наука и ее вклад в устойчивое развитие растениеводства в Республике Тыва // Аграрно-экономическая наука Республики Тыва: основные результаты и перспективы: сб. материалов межрегион. науч.-практ. конф. (8–10 августа 2009 г., г. Кызыл). – Новосибирск, 2009. – С. 11–12.
3. Зональные системы земледелия Тувинской АССР. – Новосибирск, 1982. – 18 с.
4. Ламажап Р.Р., Липшин А.Г. Влияние климатических условий на урожайность ярового ячменя в Республике Тыва / Р.Р. Ламажап, А.Г. Липшин // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2016. – № 12. – С. 13–19.
5. Ламажап Р.Р., Липшин А.Г. Пластичность и стабильность урожайности образцов ярового ячменя в Республике Тыва / Р.Р. Ламажап, А.Г. Липшин // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 8–1. – С. 132–135.
6. Лихенко И.Е. Использование в селекции яровой мягкой пшеницы мирового генофонда и местных сортов // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2008. – № 1. – С. 26–30.
7. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. – М.: «Колос», 1971.

Яровая пшеница в зерновом балансе республики занимает одно из ведущих мест, поэтому рост ее урожайности – важнейшая задача. Величина урожая зависит от ряда факторов: погодных условий, агротехники возделывания, правильного выбора предшественника и других. В Республике Тыва отрасль растениеводства и земледелия ведется в экстремальных почвенно-климатических условиях. Всем хлеборобам известно о том, что залогом хорошего урожая, кроме соблюдения технологии выращивания яровой пшеницы, является своевременное обеспечение влагой и теплом в период вегетации растений. Важнейшей чертой климата Республики Тыва является его резкоконтинентальность, которая выражается в крайне резкой смене суровой малоснежной продолжительной зимы жарким, сравнительно коротким летом, малым количеством атмосферных осадков, способствующим ранневесенним засухам. За год выпадает 100–250 мм осадков, температура воздуха доходит до -50°С зимой и +50°С летом.

При таких условиях многие выращиваемые сорта сельскохозяйственных культур не полностью проявляют свой генетический потенциал по продуктивности, способности давать продукцию высокого качества. В почвенно-климатических условиях Республики Тыва величина урожайности зерновых культур в наибольшей мере зависит от сложившихся погодных условий [4, 5].

В связи с этим наиболее эффективным и экономически выгодным средством для стабилизации производства зерна яровой пшеницы в условиях Республики Тыва является создание и распространение в производство экологически пластичных сортов [2, 6].

Поэтому одним из важнейших критериев оценки новых сортов в производстве при возделывании в местных агроэкологических условиях выступает урожайность и качество продукции. В связи с этим продолжение изучения параметров экологической пластичности селекционных линий яровой пшеницы в условиях Республики Тыва остается наиболее актуальным вопросом и вызывает определенный практический интерес. Необходимо выявить из общего числа селекционных линий наиболее пластичные в момент наступления критического периода для пшеницы. В республике это период выхода в трубку и цветения, так как он очень часто совпадает с действием повышенных температур и дефицитом почвенной влаги, а также период созревания, характеризующийся недостатком положительных температур.

Целью исследования является оценка выделившихся в коллекционном питомнике селекционных линий яровой пшеницы и выявление характера их экологической пластичности в экстремальных агрометеорологических условиях республики.

Материалы и методы исследования

Исследования проводились в период 2014–2016 гг. на опытном участке Тувинского научно-исследовательского института сельского хозяйства согласно Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [7]. Почва опытного участка темно-каштановая, легкосуглинистая, с нейтральной реакцией почвенного раствора (рH 7,0), содержанием гумуса по Тюрину 4,5 %. Предшественник – чистый пар на богаре.

Исходный материал был представлен 21 селекционной линией яровой пшеницы коллекции ВИР и СибНИИРС. В качестве стандарта использовался сорт Чагытай, районированный в республике с 2008 года. Повторность однократная. Учетная площадь делянки 1 м2. Обработка почвы и технология выращивания культур – общепринятые для региона [3]. Фенологические наблюдения проводились по основным фазам развития растений. Анализ по основным элементам структуры урожая проводился согласно методике Госсортоиспытания. В результате сортоиспытания в течение 3 лет исследований по комплексу признаков выделились 6 селекционных линий (Relin * К-54975; 1374–Э-02 self 7201X-02; 1309–Э-02 self 7084X-02; Скала БР х Кантегирская 89; Чагытай х Ирышанка 10; ГК-276 х Новосибирская 29). Проведен сравнительный анализ их основных элементов продуктивности.

Метеорологические условия в 2014–2016 гг. различались как по количеству выпавших осадков, так и по сумме температур. На основании показателей гидротермического коэффициента вегетационного периода яровой пшеницы 2014 и 2016 годы можно охарактеризовать как умеренно влажные (ГТК=1,29–1,30), 2015 год – засушливый (ГТК=0,73).

Результаты исследования и их обсуждение

В целях выявления характера экологической пластичности селекционных линий мягкой яровой пшеницы в экстремальных агрометеорологических условиях Республики Тыва были рассмотрены условия влагообеспеченности и температурные значения вегетационных периодов 2014–2016 гг. (табл. 1)

Таблица 1

Влагообеспеченность и температурный режим вегетационного периода мягкой яровой пшеницы на опытных полях ФГБНУ «Тувинский НИИСХ»

Период

Среднемесячная температура воздуха, °С

Количество осадков, мм

2014 г.

2015 г.

2016 г.

среднее

2014 г.

2015 г.

2016 г.

среднее

Май

отклонение от среднемноголетних

8,5

–1,2

10,9

+1,2

9,1

–0,9

9,5

–0,2

51,7

+20,7

39,1

+8,1

28,4

–2,6

39,7

+8,7

Июнь

отклонение от среднемноголетних

15,5

–0,3

17,3

+1,5

16,8

+1,2

16,5

+0,7

53,8

+5,8

16,4

–31,6

43,0

–5,0

37,7

–10,3

Июль

отклонение от среднемноголетних

18,4

+1,5

19,9

+3

20,5

+3,6

19,6

+2,7

29,9

–43,1

58,1

–14,9

52,3

–20,7

46,8

–26,2

Август

отклонение от среднемноголетних

17,1

+2,6

17,3

+2,8

14,5

–0,1

16,3

+1,8

39,1

–28,9

31,6

–36,4

74,4

+6,4

48,4

–19,6

 

В мае значения температуры воздуха в 2014 и 2016 гг. были ниже среднемноголетних показателей соответственно на 12,4 и 9,0 %, а в 2015 – выше на 12,4 %. При этом количество осадков превышало среднемноголетние значение в 2014 г. на 66,8 %, а в 2015 г. – на 26,2 %. В 2016 г. осадков выпало на 8,4 % меньше, по сравнению со среднемноголетними данными.

Влагообеспеченность в фенофазу кущения зерновых в июне месяце в среднем за период исследований была ниже среднемноголетних данных на 21,5 %. В 2015 году отмечался наиболее острый дефицит осадков (меньше нормы на 65,8 %), а также наиболее высокая температура воздуха (выше среднемноголетних данных на 1,5°С или на 9,5 %). В 2016 году осадков также выпало меньше на 10,5 %, а в июне 2014 года, наоборот, осадков выпало на 12,1 % выше нормы, а температура воздуха была близка к среднемноголетним значениям.

Июль месяц (фаза колошения зерновых культур) во все годы исследований характеризовался низкой влагообеспеченностью и высоким температурным режимом: количество осадков было ниже нормы в среднем на 35,9 %, в 2014 г. – на 59,0 %, в 2015 г. – на 20,4 %, в 2016 г. – на 28,4 %, температура воздуха выше на 8,9–21,3 %.

Количество осадков в августе в среднем за период исследований составляло 64,9 % нормы, при этом в 2014 г. обеспеченность влагой составила лишь 57,5 %, а в 2015 г. – 46,5 % при повышенной среднемесячной температуре воздуха на 17,9 и 19,3 % соответственно. И только в 2016 г. количество осадков было несколько выше среднемноголетних значений на 9,4 %, а температурный режим на уровне нормы, но это не оказало положительного влияния на формирование урожая селекционных линий яровой пшеницы, испытавших недостаток влаги в период формирования вегетативных и генеративных органов.

В результате проведения структурного анализа урожая изучаемых в период 2014–2016 гг. выделившихся селекционных линий мягкой яровой пшеницы установлено, что наиболее высокие показатели элементов продуктивности отмечены в 2014 году, наиболее благоприятном по влагообеспеченности и температурному режиму для роста и развития растений (табл. 2).

Несмотря на практически одинаковый гидротермический коэффициент в 2014 и 2016 гг., все основные показатели продуктивности выделившихся селекционных линий яровой пшеницы в 2016 году были значительно ниже, чем в 2014 году. Это объясняется неравномерным распределением осадков в течение вегетационного периода, а также их недостатком в определенные фазы развития растений.

При определении взаимосвязи уровня влагообеспеченности в разные периоды вегетации культуры и основными показателями продуктивности яровой пшеницы установлена высокая положительная корреляция между количеством осадков в мае и такими параметрами, как продуктивность (r=0,88), вес зерна в колосе (r=0,86), количество зерен в колосе (r=0,85), масса 1000 зерен (r=0,92), длина стебля (r=0,91). Влагообеспеченность июня имеет среднюю положительную связь с вышеперечисленными параметрами продуктивности выделившихся селекционных линий яровой пшеницы (r=0,59…0,67).

Для полноценного развития растений, реализации их генетического потенциала и формирования высокой урожайности большое значение имеет достаточная их влагообеспеченность (не только за счет осадков, но и за счет почвенной влаги) в периоды "посев – всходы" и "всходы – кущение". Это связано с тем, что в фазу кущения уже идет формирование длины колоса, числа колосков в колосе, а также формирование колосовых бугорков [1].

В результате проведенных исследований также установлена взаимосвязь между среднемесячной температурой воздуха и основными параметрами продуктивности: в мае установлена средняя отрицательная корреляция (r= -0,56…-0,64), в июне и июле – сильная отрицательная связь (r= –0,76…–0,97). В периоды "всходы – кущение", "кущение – колошение" растения страдают от избытка тепла. Между среднемесячной температурой воздуха августа и такими показателями, как продуктивность, вес зерна в колосе, масса 1000 зерен и длина стебля, установлена слабая и средняя положительная корреляция (r= 0,47…0,54). То есть в период "колошение – восковая спелость" недостаточная теплообеспеченность препятствует формированию потенциально возможного количества зерна.

Выводы

1. У селекционных линий мягкой яровой пшеницы выраженность основных хозяйственных признаков, закладывающихся в фазы налива и созревания зерна, в проведенных исследованиях зависела от генотипа и условий внешней среды.

2. Установлены положительные корреляционные связи между количеством осадков мая и июня с основными параметрами продуктивности изучаемых селекционных линий в условиях Республики Тыва.

Таблица 2

Основные параметры продуктивности выделившихся селекционных линий яровой пшеницы в коллекционном питомнике ФГБНУ «Тувинский НИИСХ»

Образец

2014 г.

2015 г.

2016 г.

Среднее

Продуктивность, г/м2

Чагытай, ст-т

Relin * К-54975

ГК-276 Х Н29

1374–Э-02 self 7201X-02

1309–Э-02 self 7084X-02

(Чагытай)*Ирт 10

СпБР* Кантег-89

355,00

575,85

510,50

505,70

499,80

488,00

481,00

91,73

62,86

111,62

97,80

64,64

121,65

177,77

88,00

52,96

100,0

89,54

58,91

99,12

95,86

178,24

230,56

240,71

231,01

207,78

236,26

251,54

Количество продуктивных стеблей, шт.

Чагытай, ст-т

Relin * К-54975

ГК-276 Х Н29

1374–Э-02 self 7201X-02

1309–Э-02 self 7084X-02

(Чагытай)*Ирт 10

СпБР* Кантег-89

369

519

510

571

610

533

521

280

316

343

305

155

410

401

378

298

333

297

145

391

385

342,33

377,67

395,33

391,00

303,33

444,67

435,67

Вес зерна в колосе, г

Чагытай, ст-т

Relin * К-54975

ГК-276 Х Н29

1374–Э-02 self 7201X-02

1309–Э-02 self 7084X-02

(Чагытай)*Ирт 10

СпБР* Кантег-89

2,48

2,86

2,68

2,54

2,55

2,48

2,27

1,46

1,41

1,44

1,50

1,64

1,32

1,42

1,47

0,87

1,54

1,49

0,86

1,58

1,40

1,80

1,71

1,89

1,84

1,68

1,79

1,70

Количество зерен в колосе, шт.

Чагытай, ст-т

Relin * К-54975

ГК-276 Х Н29

1374–Э-02 self 7201X-02

1309–Э-02 self 7084X-02

(Чагытай)*Ирт 10

СпБР* Кантег-89

34

49

38

38

37

36

36

20

23

22

20

20

22

23

23

21

21

18

13

23

22

25,67

31,00

27,00

25,33

23,33

27,00

27,00

Масса 1000 зерен, г

Чагытай, ст-т

Relin * К-54975

ГК-276 Х Н29

1374–Э-02 self 7201X-02

1309–Э-02 self 7084X-02

(Чагытай)*Ирт 10

СпБР* Кантег-89

48,10

45,67

47,79

48,52

40,59

48,21

43,03

27,74

24,59

28,48

26,28

24,31

28,18

26,53

24,40

21,57

25,36

23,89

20,56

24,88

24,33

33,41

30,61

33,88

32,90

28,49

33,76

31,30

Длина стебля, см

Чагытай, ст-т

Relin * К-54975

ГК-276 Х Н29

1374–Э-02 self 7201X-02

1309–Э-02 self 7084X-02

(Чагытай)*Ирт 10

СпБР* Кантег-89

86,20

92,96

95,80

94,48

101,68

91,32

80,32

62,88

58,20

66,20

58,70

54,70

66,00

63,08

56,21

52,20

60,25

58,71

54,72

56,00

53,08

68,43

67,79

74,08

70,63

70,37

71,11

65,49

 

3. В периоды "посев – всходы", "всходы – кущение", "кущение – колошение" исследуемых селекционных линий мягкой яровой пшеницы между теплообеспеченностью и основными параметрами продуктивности установлены отличающиеся по направленности связи.

4. Выделившиеся в результате сортоиспытания селекционные линии мягкой яровой пшеницы обладают рядом хозяйственно-ценных признаков и представляют особый интерес для дальнейшего их включения в селекционный процесс как источник высокой урожайности и устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам. В перспективе необходимо детальное изучение и оценка сортовых параметров с выявлением из общего числа наиболее пластичных, высокоурожайных селекционных линий мягкой яровой пшеницы, для дальнейшего изучения их в питомнике конкурсного сортоиспытания.


Библиографическая ссылка

Донгак М.М. ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ВЫДЕЛИВШИХСЯ СЕЛЕКЦИОННЫХ ЛИНИЙ МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В РЕСПУБЛИКЕ ТЫВА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2017. – № 11-1. – С. 107-111;
URL: http://applied-research.ru/ru/article/view?id=11941 (дата обращения: 17.07.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252