Повышение биоресурсного потенциала сортов мягкой яровой пшеницы разных групп спелости в условиях северной лесостепи Приобья

Дымина, Елена Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Повышение биоресурсного потенциала сортов мягкой яровой пшеницы разных групп спелости в условиях северной лесостепи Приобья
ВАК РФ 03.02.14, Биологические ресурсы

Автореферат диссертации по теме "Повышение биоресурсного потенциала сортов мягкой яровой пшеницы разных групп спелости в условиях северной лесостепи Приобья"

На правах рукописи

ДЫМИНА Елена Владимировна

ПОВЫШЕНИЕ БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА СОРТОВ МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ПРИОБЬЯ

03.02.14 - биологические ресурсы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Новосибирск 2013

005538284

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новосибирский государственный аграрный университет»

Научный Вышегуров Султан Хаджибикарович

консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные Каличкин Владимир Климентьевич оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

Государственное научное учреждение Сибирское региональное отделение Российской академии сельскохозяйственных наук, первый заместитель председателя

Чудинова Юлия Валерьевна

доктор биологических наук,

Томский сельскохозяйственный институт - филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Новосибирский государственный аграрный университет», кафедра агрономии и технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции, доцент

Шалдяева Елена Михайловна

доктор биологических наук, профессор, Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Центросоюза Российской Федерации «Сибирский университет потребительской кооперации», кафедра технологии пищевых производств и оборудования, профессор

Ведущая Федеральное государственное бюджетное образовательное

организация: учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина»

Защита состоится « 17 » декабря 2013 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 220.048.04, созданного на базе Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Новосибирский государственный аграрный университет» по адресу: 630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160, e-mail: d_sovet@nsau.edu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного аграрного университета (www.nsau.edu.ru). Автореферат разослан « / » 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Князев Сергей Павлович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Пшеница - наиболее распространенное культурное растение на земном шаре. Посевная площадь ее превышает 210 млн. га. Большая часть населения земли питается пшеничным хлебом. До сих пор, благодаря исключительной способности синтезировать клейковинные белки, обеспечивающие высокие хлебопекарные качества муки, пшеница занимает монопольное положение среди других зерновых культур. Пшеницу возделывают повсеместно и в знойной Африке, и в тропической Индии, а так же в самых холодных приполярных районах Европы, Азии, Америки. Основные массивы посевов в России сосредоточены в степных и лесостепных районах. Это - Поволжье, Южный Урал и Западная Сибирь. Одной из важнейших проблем сельского хозяйства является более полное использование биоресурсов этой культуры.

В северной лесостепи Приобья климатическими факторами, затрудняющими реализацию биоресурсного потенциала пшеницы, являются недостаток влаги и высокие температуры в наиболее важные для развития растений периоды, а также краткость вегетационного периода (Альтергот, 1974; Андрианова, 2000; Сагсш, 2004; Каличкин, 2009; Костюков и др., 2009). Радикальным способом преодоления или ослабления действия неблагоприятных факторов может служить селекция устойчивых сортов (Патуринский, 2007). Однако высокая их устойчивость приходит в этом случае в противоречие с потенциальной продуктивностью (Третьяков, 2003). Отсюда и возникает необходимость поиска других путей преодоления данного препятствия, например, рефляция устойчивости растений в процессе онтогенеза с помощью физиологически активных веществ.

Посевные площади под раннеспелыми сортами мягкой яровой пшеницы не увеличиваются из-за более низкого биоресурсного потенциала и большей уязвимости к засухе в первой половине вегетации по сравнению со среднеспелыми. Однако более ранние сроки их созревания побуждают к разработке приемов, направленных на сглаживание тех отрицательных последствий, которые возникают при взаимодействии биологической специфики раннеспелых сортов с конкретно складывающимися неблагоприятными погодными условиями. В северной лесостепи Приобья эти приемы должны быть направлены на повышение устойчивости к июньской засухе и повышению биологического ресурса раннеспелого сорта за счет увеличения продолжительности вегетационного периода. Среднеспелые сорта в увлажненные годы развиваются по типу среднепоздних и поздних сортов, что приводит к поздними сроками уборки урожая и другим негативными явлениям (Яхтенфельд, 1961; Иванов, 1971).

В качестве факторов, регулирующих устойчивость растений и продолжительность их вегетационного периода, использовался ретардант ЦеЦеЦе, фосфорные, азотные удобрения и фунгицид (Алексеев, Гусев, 1957; Журбицкий, 1963; Фадеева и др., 1989; Мииппеп е1 а1, 2006; Шаповал и др., 2009). Предположительно, использование этих средств химизации могло вызвать различный

эффект в зависимости от конкретно складывающихся погодных условий, для чего требовалось постановка экспериментов в течение ряда лет.

Цель исследований. Выявить способы повышения биоресурсного потенциала сортов мягкой яровой пшеницы разных групп спелости в условиях северной лесостепи Приобья.

Задачи исследований:

1. Выявить влияние динамики климатических и погодных параметров на элементы продуктивности сортов мягкой яровой пшеницы.

2. Определить роль физиологических особенностей сортов разных групп спелости в реализации продукционного потенциала.

3. Исследовать возможности повышения биоресурсного потенциала сортов разных групп спелости в условиях интенсификации технологии их возделывания.

4. Определить степень влияния погодных факторов и элементов технологии выращивания на показатели качества зерна сортов мягкой яровой пшеницы.

Научная новизна. Впервые в условиях северной лесостепи Приобья установлены сортовые особенности реализации биоресурсного потенциала в зависимости от гидротермического режима вегетационного периода. Выявлено, что у раннеспелого сорта яровой пшеницы более выражена реакция по показателям продуктивности на засуху по сравнению со среднеспелым сортом. Существуют различия в коэффициентах корреляции элементов структуры урожайности сортов разных групп спелости с декадными показателями температуры, суммой выпавших осадков и ГТК Селянинова. Определена роль физиологических особенностей сортов разных групп спелости в реализации продукционного потенциала. Выявлена разница в сроках затухания работы фотосинтезирующего аппарата и прохождения этапов органогенеза разных по скороспелости сортов мягкой яровой пшеницы в пределах одной фенологической фазы.

Экспериментально доказано регулирующее действие ретарданта ЦеЦеЦе (хлорхолинхлорид) и фосфорных удобрений на устойчивость растений мягкой яровой пшеницы к гидротермическим стрессам в условиях северной лесостепи Приобья по физиологическим показателям: водоудерживающей способности клеток листьев, вымываемостн электролитов из них, соотношению концентраций форм хлорофилла «а»/«б». Определены статистически достоверные различия в действии средств химизации (ретардант, удобрения, фунгицид) на повышение биоресурсного потенциала, посевные и продовольственные показатели качества зерна сортов мягкой яровой пшеницы разных групп спелости в зависимости от гидротермических условий.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Влияние гидротермического режима вегетационного периода на реализацию биоресурсного потенциала сортов дифференцировано по группам спелости.

2. Увеличение частоты засушливых периодов в течение вегетации растений яровой пшеницы за последние 20 лет препятствует повышению потенциала продуктивности яровой пшеницы.

3. Реакция яровой пшеницы на приемы интенсификации (ретардант, удобрения, фунгицид) определяется физиологическими особенностями сорта и гидротермическими условиями вегетации.

4. Посевные и продовольственные показатели качества зерна определяются действием средств химизации и гндротермическими условиями вегетационного периода.

Практическая значимость. Результаты исследований позволяют дать практические рекомендации по рациональному использованию биоресурса мягкой яровой пшеницы разных групп спелости в условиях северной лесостепи Приобья при отсутствии долгосрочных гарантированных прогнозов погоды. Разработаны приемы повышения устойчивости растений мягкой яровой пшеницы к недостатку влаги с помощью ретарданта ЦеЦеЦе (хлорхолинхло-рида) и фосфорных удобрений. Показана более полная реализация биоресурсного потенциала сортов яровой пшеницы разных групп спелости от ретарданта ЦеЦеЦе, а среднеспелого сорта и от предпосевного применения суперфосфата, при совпадении индуцированной ими повышенной устойчивости растений со временем воздействия засухи. Обоснована целесообразность сочетания этих приемов с азотным минеральным питанием и фунгицидом в условиях благоприятного водообеспечения. Экспериментально доказана необходимость сочетания некорневой подкормки мочевиной с обработкой растений фунгицидом, который способствует росту продуктивности сортов, увеличивая площадь листьев и содержание в них хлорофилла. Показано, что фунгицид и азотные удобрения улучшают качество сырой клейковины, лабораторную всхожесть семян и биометрические параметры проростков. Данные диссертационной работы могут быть использованы при разработке адаптивных технологий по повышению биоресурсного потенциала яровой пшеницы в экстремальных условиях зоны рискованного земледелия северной лесостепи Приобья. Результаты исследований используются при подготовки бакалавров и специалистов биологического и агрономического направлений.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены на Всероссийской научно-практической конференции «Физиология растения и экология на рубеже веков», Ярославль, 2003; Международной конференции «Совершенствование современных фитосанитарных технологий». Новосибирск, 2005; Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию НГАУ «Проблемы аграрной науки в XXI веке», Новосибирск, 2006; III Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию образования аграрного факультета РУДН «Инновационные процессы в АПК», Москва, 2011; I Международной научной заочной конференции «Естественнонаучные вопросы технических и сельскохозяйственных исследований», Москва, 2011; IV Международной научно-практической конференции «Современное состояние естественных и технических наук», Москва, 2011; Годичное собрание Первой с Сибири научно-педагогической школы по защите растений, Новосибирск, 2013.

Публикации. Результаты исследований по теме диссертации и её основные положения изложены в журналах: «Аграрная наука», «Аграрная Россия», «Вестник НГАУ», «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки»; материалах международных конференций, трудах Новосибирского государственного аграрного университета. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 11 в изданиях, включенных в перечень ВАК.

Личный вклад соискателя. Соискатель Дымина Е В. с 1997 г. лично проводила научный поиск, разрабатывала программы исследований, принимала непосредственное участие в проведении опытов и аналитических работ. Самостоятельно обобщила полученные результаты и оформила диссертационную работу. Рассматриваемый материал получен автором самостоятельно и в соавторстве с перечисленными в публикациях коллегами.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает 220 наименований, из них 48 зарубежных авторов. Работа изложена на 301 странице, содержит 111 таблиц, 25 рисунков.

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту доктору сельскохозяйственных наук, профессору Вышегурову Султану Хаджиби-каровичу, а также глубокую признательность за оказанную помощь доктору биологических наук Игнатьеву Льву Алексеевичу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

В главе приведены сведения о влиянии различных факторов (погодных условий, ретардантов, удобрений, фунгицидов) на физиологические показатели и формирование элементов структуры урожайности яровой пшеницы. Проанализированы данные литературы по повышению продовольственного и посевного качества зерна.

2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами наших исследований являлись два сорта мягкой яровой пшеницы разных групп спелости. Раннеспелый сорт Новосибирская 22 имеет вегетационный период 70-80 дней и урожайность в зависимости от характера погодных условий и зоны испытания 15—39 ц/га. По данным Барнаульской лаборатории по оценке качества испытываемых сортов содержание белка в зерне 12,7-15,6%, клейковины 29,6-37,4%.

Среднеспелый сорт Кантегирская 89 имеет вегетационный период 78-94 дня и урожайность в Сибирском регионе 29—32 ц/га, максимальная 55 ц/га в Красноярском крае. По данным технологической оценки характеризуется как сильная пшеница (28—38% клейковины, свыше 14% белка), включен в список сильных сортов.

За годы исследований в четырех вегетационных периодах (1997, 1999, 2003 и 2010 гг.) наблюдалось количество осадков намного ниже нормы. В 2001 году сильная засуха была только в мае и первой декаде июня, а затем количество осадков превысило норму в 1,5 раза. В вегетационные периоды 2000, 2002 и 2009 годов количество осадков превышало норму.

Влияние различных факторов на реализацию биоресурсного потенциала сортов мягкой яровой пшеницы изучалось в полевых опытах 1997-2003 годов на опытном поле учхоза НГАУ. Почва - выщелоченный чернозем среднего гранулометрического состава. Содержание минеральных веществ мало различалось по годам. Исследования продолжились в 2009-2010 годах на опытном поле НГАУ в саду Мичуринцев. Почва - серая лесная. Количество гумуса в выщелоченном черноземе было 6,8 %, в серой лесной почве - 4,5 %. В 19971999 годах посев пшеницы проводился после культивации сеялкой СЗП- 3,6, с нормой высева бмлн. семян на гектар. Площадь делянки 15м2. С 2000 года посев проводился вручную, площадь делянки 4 м2. В зависимости от варианта проводили предпосевное внесение в почву 45 кг д.в./га азотных (аммиачная селитра) и фосфорных (суперфосфат) удобрений. Обработку ретардантом ЦеЦеЦе (1,5 л/га) проводили ранцевым опрыскивателем в фазу кущения, некорневую азотную подкормку мочевиной (15 кг д.в./га) в фазу трубкование и опрыскивание фунгицидом тимусом (0,5 л/га) в фазу колошения.

В период вегетации пшеницы отмечали фенологические фазы по методике А.И. Руденко (1950). Сухая масса растений определялась весовым методом. Вы-мываемость электролитов го листьев пшеницы определяли методом Декстера, модификация Олейниковой (Кожушко, 1976), водоудерживаюшую способность тканей - методом Гусева (Гусев, 1960). Содержание хлорофилла в листьях определяли по методике (Winterman, De Mots, 1965). Уборку урожая и определение его структуры проводили по Доспехову (1985). Лабораторные исследования полученного урожая на всхожесть и силу роста семян (ГОСТ 12042-80) проводили методом рулонов (ГОСТ 12038-84). Клейковину и белок определяли в аккредитованной испытательной лаборатории почв, кормов, агрохимикатов, сельскохозяйственной продукции ФГУ ЦАС «Новосибирский» РОСС RU 0001 21ПЦ93 (ГОСТ Р 52554-06). Математическая обработка данных проведена с использованием программ пакета SNEDECOR® (Сорокин, 2008).

3. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА НА РЕАЛИЗАЦИЮ БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ И ТЕНДЕНЦИИ В ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА РЕГИОНА ЗА ДВАДЦАТЬ ЛЕТ

3.1. Реализация биоресурсного потенциала сортов яровой пшеницы от условий вегетационного периода

Урожайность яровой пшеницы раннеспелого сорта Новосибирская 22 в сильной степени зависела от условий вегетационного периода. В годы, когда

наблюдался дефицит влаги, она снижалась в среднем на 48 %. Разница между засушливыми и влажными годами составляла 20-72% (табл. 1).

Таблица 1

Структура урожайности яровой пшеницы Новосибирская 22

Год Коэффициент продуктивного кущения Масса 1000 зерен, г Кол-во зерен в колосе, шт. Масса зерна, т/га

1997 1,04 30,50 14 1,49

1998 1,14 31,10 19 1,80

1999 1,33 26,33 18 1,20

2000 1,39 36.69 24 2,87

2001 2,20 38,29 23 0,85

2002 1,18 34,07 33 3,05

2003 1,16 30,71 31 2,40

2009 1,45 27,20 32 2,73

2010 1,09 34,15 21 1,90

нср05 0,34 2,1 4,6 0,59

Таблица 2

Структура урожайности яровой пшеницы Кантегирская 89

Год Коэффициент продуктивного кущения Масса 1000 зерен,г Кол-во зерен в колосе, шт. Масса зерна, т/га

1997 1,05 32,90 17 1,92

1998 1,14 34,80 18 2,13

1999 1,35 30,64 24 1,64

2000 1,75 34,40 23 3.04

2001 1,34 32,94 22 1,82

2009 1,31 25,10 35 2,67

2010 1,22 32,27 21 2,05

нср05 0,6 3,04 1,8 0,54

Результаты структурного анализа урожайности сорта яровой пшеницы Новосибирская 22 за годы исследований выявили, что в зависимости от условий вегетационного периода, различные показатели меняются по разному. Сильное воздействие на растения оказывает недостаток влаги в конце мая - начале июня, особенно в сочетании с высокой температурой воздуха. Весенняя и раннелетняя засуха могут значительно снизить полевую всхожесть при недостатке запасов продуктивной влаги в верхнем слое почвы до 80%. Кроме этого снижается продуктивное кущение на 3—28%. Летняя засуха влияет на формирование зерновок в колосе и налив зерна. Количество зерен в колосе может снизиться на 14-58%, а масса 1000 зерен на 4-29%.

Урожайность яровой пшеницы среднеспелого сорта Кантегирская 89 тоже зависела от условий вегетационного периода. В годы с недостаточным

увлажнением она снижалась в среднем на 30%. Разница между засушливыми и влажными годами составляла 12—4 6 % (табл. 2).

Анализ элементов структуры урожайности сорта яровой пшеницы Канте-гирская 89 показал, что в отличие от Новосибирской 22, у него не наблюдается такого резкого колебания показателей по годам. Весенняя и раннелетняя засуха в мае - начале июня достоверно снижает коэффициент продуктивного кушения, что приводит к уменьшению количества колосьев на м2. Максимальное снижение на 35 и 40% наблюдалось в 1999 и в 2001 годах по сравнению с влажным 2000 годом. Дефицит влаги во второй половине вегетации влияет на изменение массы 1000 зерен. Однако эта разница не превышает 10-18%.

Таким образом, раннеспелый сорт яровой пшеницы Новосибирская 22 более подвержен действию засухи, чем среднеспелый сорт Кантегирская 89. В зависимости от условий вегетационного периода у сорта Новосибирская 22 наблюдались более резкие колебания показателей структуры урожайности.

3.2. Влияние осадков и температуры на структуру урожайности сортов яровой пшеницы разных групп спелости

Дисперсионный анализ показал, что доля влияния сорта как фактора составляет 12,1%. Доля влияния фактора условий вегетационного периода - 67,5%. Это говорит о том, что гидротермическин режим вегетационного периода больше влияет на продуктивность яровой пшеницы, чем сортовые особенности. Чтобы выяснить какие периоды вегетации больше всего зависят от гидротермических показателей, были рассчитаны коэффициенты корреляции (г) между основными элементами структуры урожайности сортов яровой пшеницы и суммой осадков и среднедекадной температурой.

У раннеспелого сорта Новосибирская 22 больше всего урожайность зависит от осадков в III декаде мая (г = 0,65), II декаде июня (г= 0,5) и III декаде июля (г = 0,72) (табл. 3). Масса 1000 зерен зависит от осадков за июль (г = 0,87). Количество зерен в колосе зависит от осадков в III декаде мая (г = 0,5 8), II декаде июня (г = 0,42) и июля (г — 0,57). Продуктивное кущение растений больше всего зависит от осадков во II декаде июня. Масса зерна с одного растения и колоса зависит от суммы осадков второй декады июня (г = 0,66 и 0,68) и июля (г = 0,84 и 0,78).

Высокая температура в III декаде мая отрицательно влияет на урожайность (г = -0,49), а во II и III декадах июня положительно (г = 0,72 и 0,68). Выявлена отрицательная корреляция между урожайностью и температурой в июле месяце (г = -0,66). Масса 1000 зерен довольно сильно зависит от температуры июля 0" = -0,69). Количество зерен в колосе больше всего зависит от температуры во II и III декадах июня (г = 0,63 и 0,58). Именно в это время идет закладка колоса. Масса зерна с одного растения больше всего зависит от температур II декады июля (г = -0,47), а масса зерна с одного колоса - III июня (г = 0,51) и II декады июля (г = -0,54).

У среднеспелого сорта Кантегирская 89 коэффициенты корреляции урожайности с суммой осадков наибольшие в III декаду мая (г = 0,59), I декаду

Корреляционные коэффициенты зависимости элементов структуры урожайности яровой пшеницы сорта Новосибирская 22 от суммы осадков (числитель) и температуры (знаменатель)

Элементы структуры урожая III декада мая 1 декада июня II декада июня III декада июня ИЮНЬ I декада июля II декада июля III декада июля ИЮЛЬ

Масса зерна, г/м2 0,65* -0,49* 0.32 0,26 0,50* 0,72* -0,05 0,68* 0,70* 0,57* 0,47* -0,65* 0.49* -0,65* 0.72* -0,59* 0,91* -0,66*

Масса 1000 зерен,г 0,51* -0,54* 0,75* -0,66* 0,83* -0,55* 0,87* -0.69*

Кол-во зерен в колосе, шт 0,58* -0,50* -0,03 0,11 0.42 0,63* 0.16 0,58* 0,46* 0,65* 0.40 0,02 0.22 -0,44 0.38 -0,41 0,57* -0,35

Продуктивное кущение 0.24 -0,12 0.08 0,01 0,42 0,21 -0.29 -0,01 0.38 0,09

Масса зерна с 1 растения, г 0.27 -0,04 0.17 -0,07 0,66* 0,28 -0,14 0,31 0,68* 0,25 0,60* -0,40 0.59* -0,47* 0.41 -0,27 0,84* -0,46*

Масса зерна с1 колоса, г 0.36 -0,05 0.21 -0,14 0,68* 0,40 0.01 0,51* 0,77* 0,40 0,60* -0,27 0,46* -0,54* 0,35 -0,29 0,78* -0,45

* Достоверно при Р (п = 18)

июня (г = 0,81), II и III декады июля (г = 0,7 и 0,73) и в I декаду августа (г = 0,73) (табл. 4). Высока зависимость массы 1000 зерен от суммы осадков за II и III декады июля (г = 0,67 и 0,6), а также во II декаду августа (г = 0,64). Количество зерен в колосе больше зависит от осадков за 1 декаду июня (г = 0,71) и III декаду июля (г = 0,79); кущение растений от осадков в I декаду июня (г = 0,93). Масса зерна с одного растения и колоса зависит от осадков в I декаду июня (г = 0,95 и 0,89) и во II июля (г = 0,65 и 0,64).

Для сорта Кантегирская 89 высокая температура во II декаде июня положительно влияет на урожайность (г = 0,73). Однако во II декаде июля наблюдается отрицательная корреляция между урожайностью и температурным фоном (г = —0,54). Масса 1000 зерен отрицательно коррелирует с температурой во II декаде июля, (г = —0,52). Количество зерен в колосе зависит от температуры в I декаду мая (г = -0,57) и в июне (г = -0,63).

Если сравнивать два сорта, то у Новосибирской 22 критическими, по осадкам, являются III декада мая, II декада июня и весь июль; а у Кантегарской 89 — III декада мая, I декада июня, II и III декады июля. Наибольшие коэффициенты корреляции элементов структуры урожайности с температурой у Новосибирской 22 отмечаются в III декаде мая, II и III декадах июня и весь июль; а у Кантегарской 89 - в III декаде мая, II декаде июня, II декаде июля.

Корреляционные коэффициенты зависимости элементов структуры урожайности яровой пшеницы сорта Кантегнрская 89 от суммы осадков _(числитель) и температуры (знаменатель)

Элементы структуры урожая III декада мая I декада июня II декада июня III декада июня июнь 1 декада июля II декада июля III декада июля июль

Масса зерна, г/м2 (1,59* -0,46 0,81* -0,43 -0,45 0,73* -0.14 0,51 0.51 0,65* -0,48 0,16 0,70* -0,54* 0,73* -0,33 0.50 -0,29

Масса 1000 зерен,г -0,09 0,12 0.67* -0,52 0,60* -0,28 0.44 -0.25

Кол-во зерен в колосе, шт 0.36 -0,57* 0,71* -0,13 -0.03 -0,46 -0.36 -0,51 0.39 -0,63* -0.37 0,21 0.41 0,17 0,79* 0,15 0.46 0,16

Продуктивное кущение 0.47 -0,01 0,93* -0.51 -0,14 0,36 -0,40 0,46 0,63* 0,29

Масса зерна с 1 растения, г 0.38 0,03 0,95* -0,49 -0,12 0,22 -0,32 0,40 0,70* 0,17 -0,31 0,26 0,65* -0,25 0.47 0,04 0.45 -0,02

Масса зерна с 1 колоса, г 0.22 0,04 0.89* -0,36 -0.05 -0,01 -0,17 0,22 0,77* -0,04 -0,30 0,36 0,64* -0,09 0,53* 0,19 0.46 0,14

* Достоверно при Р05 (п = 14)

3.3. Влиянне гидротермнческого режима вегетационного периода (ГТК) на структуру урожайности сортов яровой пшеницы разных групп спелости

К важным комплексным показателям тепло- и влагообеспеченности относится коэффициент Г. Т. Селянинова (ГТК), который косвенно отражает отношение приходящей и уходящей (испаряемой) влаги, по нему различают зоны увлажнения. Чтобы выяснить какие параметры структуры урожайности яровой пшеницы больше всего зависят от ГТК Селянинова, были рассчитаны коэффициенты корреляции (табл. 5).

У раннеспелого сорта Новосибирская 22 масса 1000 зерен зависит от ГТК Селянинова I и II декад июля (г = 0,53 и 0,49) и августа (г = 0,64). Количество зерен в колосе зависит от ГТК Селянинова в III декаде мая (г = 0,48) и III декаде июля (г = 0,58). Масса зерна с одного растения и колоса больше всего зависит от условий II декады июня (г = 0,60 и 0,62), I и II декад июля (г = 0,63 и 0,62; г = 0,62 и 0,5).

Коэффициенты корреляции между элементами структуры урожайности сортов яровой пшеницы и ГТК Селяиинова (Новосибирская 22 — числитель, Кантегирская 89 — знаменатель)

Элементы структуры урожая III декада мая Декада июня II декада июня III декада июня июнь I декада июля II декада июля III декада июля июль

Масса зерна, г/м2 0,39 0,45 0,42 0.78* 0.02 -0,31 0.05 -0,07 0.37 0,56* -0,10 -0,47* 0,22 0,70* 0,40 0,69* 0.12 0,26

Масса 1000 зерен, г 0,53* 0,31 0,49* 0,02 0,13 -0,55* 0,59* -0,07

Кол-во зерен в колосе, шт 0.48* 0,40 0,07 0,32 0,32 0,11 0.10 -0,01 0.43 0,68* 0,20 -0,36 0,40 0,36 0.58* 0,76* 0,34 0,20

Продуктивное кущение -0,01 0,28 0,13 0,93* 0.41 -0,18 -0,19 -0,39 0,38 0,69*

Масса зерна с 1 растения, г 0,09 0,20 0,17 0,91* 0,60* -0,06 -0,19 -0,33 0,58* 0,78* 0,63* -0,17 0,62* 0,74* 0,39 0,45 0,43 0,14

Масса зерна с1 колоса, г 0,17 0,07 0,22 0,83* 0,62* 0,04 -0,10 -0,17 0.65* 0,84* 0,62* -0,17 0,50* 0,70* 0,32 0,46* 0,32 0,01

* Достоверно при Р05 (п = 18)

Урожайность среднеспелого сорта Кантегирская 89 больше всего зависит от ГТК Селянинова I декады июня (г = 0,78), II и III декад июля (г = 0,7 и 0,69) и I декады августа (г = 0,73). Масса 1000 зерен зависит от ГТК Селянинова III декады июля (г = —0,55) и II декады августа (г = 0,63). Количество зерен в колосе зависит от ГТК Селянинова всего июня (г = 0,68) и III декады июля (г = 0,76). На кущение растений влияют гидротермические условия II декады июня (г = 0,96). Масса зерна с одного растения и колоса больше всего зависела от условий I декады июня (г = 0,91 и 0,83), II и III декад июля (г = 0,74 и 0,7; г = 0,45 и 0,46).

Если сравнивать два сорта, то у Новосибирской 22 критическими, по показателям ГТК Селянинова, являются II декада июня, I и II декады июля; а у Кантегирской 89 -1 декада июня, II и III третья декады июля.

3.4. Роль физиологических особенностей сортов яровой пшеницы разных групп спелости в реализации их биоресурсного потенциала

Анализ сроков наступления фаз развития обоих сортов пшеницы показал, что созревание сорта Новосибирская 22 идет на 13 дней быстрее по сравнению с Кантегирской 89. В среднем за годы исследований у Новосибирской 22 вегетация длилась 79 дней, а у Кантегирской 89-92 дня.

Между сроками наступления фенологических фаз развития растений разница не наблюдалась до фазы трубкования. Судя по фенофазам развития растений, начальные этапы органогенеза у обоих сортов проходят примерно в одном темпе, но у них закладывается и сохраняется различное количество колосков в колосе. Это означает, что сроки наступления фенологических фаз развития не могут служить критерием длительности прохождения этапов органогенеза пшеницы. Так как в литературе давно доказана тесная корреляция между длительностью III и IV этапов органогенеза и количеством заложившихся колосков (Куперман, 1973).

Нами были проанализированы растения обоих сортов на сроки прохождения этапов органогенеза (рис. 1).

Новосибирская 22

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

10,06 17,06 25,

1,07 8,07

□ Этап органогенеза IV □ Эгап ооганогенеаа V □ Э^ап органогенеза V

□ ?гап органогенеза VII В Эгап органогенеза VIII

Кантегирская 89

40% 20% 0%

10,06 17,06 25,06

О Этап органог О Этап органог Я Этап органог

□ Этап органогенеза III □ Этап органогенеза IV Я Этап органогенеза VI D Этап органогенезг VII

Рис. 1. Наступление этапов органогенеза у разных по скороспелости сортов яровой пшеницы

Десятого июня, когда у обоих сортов визуально отмечалась фаза кущения, у сорта Новосибирская 22 70% растений находились на IV этапе органогенеза, а 30 % уже на V этапе. В это же время у сорта Кантегирская 89 60 % находилось еще на III этапе органогенеза, 30% на IV этапе и еще 10% на II. Через неделю, когда визуально определяется фаза трубкования, большинство растений сорта Новосибирская 22 находятся на V этапе органогенеза - 60%, а 40% уже на VI этапе. У сорта Кантегирская 89 идет явное отставание: 40% растений находятся на IV этапе органогенеза и 60% на V. Эти данные хорошо коррелируют с количеством заложившихся колосков. У сорта Новосибирская 22 их было 11,6, а у сорта Кантегирская 89-13,0. У Новосибирской 22 уже 22 июня визуально наблюдался выход флагового листа. По этапам органогенеза растения распределились следующим образом: 14 % на V этапе, 58 % на VI этапе и 28 % уже на VII этапе. У Кантегирской 89-10% растений находилось на V этапе органогенеза, а 90% на VI этапе. Первого июля у Новосибиркой 22 всего 20% растений находились на VII этапе и уже 80 % на VIII, а это значит растения заканчивали фазу колошения. У сорта Кантегирская 89 в это время все растения находились только на VII этапе. Восьмого июля все растения сорта Новосибирская 22 завершали фазу колошения и находились к конце VIII этапа органогенеза.

У сорта Кантегирская 89 еще половина растений находилась только на VII этапе органогенеза, а вторая половина перешла на VIII этап. Более длительное прохождение V-VIII этапов органогенеза растениями сорта Кантегирская 89 позволили им сформировать большее количество зерновок (24), по сравнению с Новосибирской 22 (17,7).

Более продолжительное прохождение фенофаз обеспечивает сорту Кантегирская 89 и более длительное функционирование листовою аппарата (рис. 2). Начиная с июля месяца площадь листовой поверхности начинает сокращаться. У скороспелого сорта Новосибирская 22, за первую неделю июля, площадь листьев уменьшилась на 24%, во вторую на 28%. В сумме в два раза. За этот же период площадь листовой поверхности у растений сорта Кантегирская 89 уменьшилась только на 16%. В середине июля (15.07), разница по площади листовой поверхности между сортами составляла - 37%. Большая, по сравнению с сортом Новосибирская 22, площадь фотосинтезирующей поверхности повлияла на налив зерна, а следовательно на массу 1000 зерен. У Кантегирской 89 она составляла 30,6 г, а у Новосибирской 22-26,3 г, что на 15 % больше.

70 -т-60 — 50 — g 40— Í 30 -

20 ......

10 ......

О -- —

10,06 17,06 24,06 1,07 8,07 15,07 22,07 29,0#ата

-Новосибирская 22 — — Кантегирская 89

Рис. 2. Площадь листовой поверхности разных по скороспелости сортов яровой пшеницы,

см- (1999г)

Среднеспелый сорт имеет больший биоресурсный потенциал по сравнению с раннеспелым, но в северной лесостепи Приобья длительность периода без значительных похолоданий составляет в среднем 80-90 дней, что часто недостаточно для нормального созревания средне- и позднеспелых сортов яровой пшеницы (Игнатьев, 1994). Необходимо также учитывать довольно растянутые сроки посева и уборки урожая в хозяйствах. Все это делает актуальным вопрос о возделывании раннеспелых сортов.

Результаты наших исследований свидетельствуют, что наиболее уязвимыми у раннеспелых сортов являются два периода. Первый - это закладывание колосков в колосе (III—1V этапы органогенеза) и цветковых элементов (V—VII этапы), которые у раннеспелого сорта, в отличие от среднеспелого, больше попадают под действие июньской засухи. Второй - это быстрое затухание работы

фотосинтезирующего аппарата, который отвечает за налив зерна. Таким образом, для более полной реализации биоресурсного потенциала раннеспелого сорта необходимо повышение его физиологической устойчивости в период кущения-колошения и продление активности фотосинтезирующего аппарата в фазы формирования зерновки и молочной спелости.

3.5. Гидротермнческне условия вегетационных периодов за 20 лет, включая годы исследований

Мы провели анализ отклонений декадных показателей суммы осадков и температуры от среднемноголетних за 1990-2009 гг. (табл. 6). В течение мая среднедекадная температура в 80-90 % случаев (18 лет) была выше среднемно-голетней. В то же время сумма выпавших осадков в 65% (13 лет) была ниже нормы. Следовательно, за эти 20 лет гидротермические условия мая изменились в сторону засушливой зоны. Это подтверждается данными о распределении зон увлажнения по ГТК Селянинова (табл. 7). По метеоданным считается, что в северной лесостепи Приобья в 40% лет наблюдается засуха. В исследуемый период первая декада мая в 30% лет попадает в сухую зону, II - в 55%, III - 40 % лет. В 10 % лет 1 и II декады - в очень засушливую. В среднем за весь месяц 45% лет попадают в сухую зону, 35% - в очень засушливую и 10% -в засушливую. Это означает, что в 90% случаев в мае наблюдается засуха, что очень неблагоприятно для посева и произрастания яровой пшеницы.

Таблица б

Отклонение декадных показателей суммы осадков и температуры вегетационных периодов за 1990-2009 гг. от среднемноголетних, %

Месяц Декада Температура, °C Сумма осадков, мм

ниже средне-многолетней выше средне-многолетней ниже средне-многолетней выше средне-многолетней

Май I 20 80 75 25

II 10 90 70 30

III 20 80 55 45

За месяц 5 95 65 35

Июнь I 35 65 55 40

И 40 60 50 50

III 35 65 65 35

За месяц 30 70 50 50

Июль I 30 70 70 30

II 20 80 55 45

III 30 70 50 50

За месяц 10 90 55 45

Август I 25 75 80 20

II 20 75 60 40

III 40 60 50 50

За месяц 10 90 60 40

Таблица 7

Распределение зон увлажнения в течение вегетационных периодов за 1990-2009 гг. (ГТК по Селянинову), %

Месяц Декада Зона увлажнения

Сухая Очень засушливая Засушливая Слабо засушливая Влажная Избыточно влажная

Май I 30 10 15 5 — 5

II 55 - 15 10 — 15

III 40 10 35 5 - 10

За месяц 45 35 10 — 5 5

Июнь I 35 15 — 5 10 30

II 15 10 20 10 5 40

III 15 20 15 25 10 15

За месяц — 20 . 10 25 10 35

Июль I 35 15 20 5 — 25

II 25 20 10 5 10 30

III 15 10 15 10 15 35

За месяц 10 15 30 10 10 25

Август I 55 5 15 — 5 20

II 45 10 5 5 10 25

III 15 35 — — 5 45

За месяц 15 10 15 20 15 25

В июне среднедекадная температура в 60-70% была выше среднемного-летней. Сумма выпавших осадков за месяц в равной степени отклонялась от нормы. По показателям ГТК Селянинова, в июне в очень засушливую зону попадает 20 % лет, в засушливую —10 % и в слабо засушливую -25%. Однако, если рассматривать отдельно каждую декаду, то получится совсем другая картина. В 35% случаев I декада июня попадает в сухую зону ив 15% в очень засушливую, IIb 15% лет — в сухую зону ив 10 % в очень засушливую, III в 15 % лет — в сухую зону и в 20% в очень засушливую. Если вспомнить, что в большинстве лет в мае происходит засуха, то июнь в половине случаев лишь усугубляет ее.

В июле наблюдается повышение температуры выше среднемноголетней (в среднем в 70% лет). Количество осадков ниже нормы, которое особенно чувствительно для растений в I декаде, — в 70 % лет. Это подтверждается и данными ГТК Селянинова. В 35 % лет I декада июля попадает в сухую зону, в 15 % в очень засушливую, II в 25 % лет - в сухую зону, в 20% в очень засушливую, III лишь в 15 % лет попадает в сухую зону. Таким образом, в I декаде июля в 70 % случаев наблюдается засуха, во II — в 55 %. Если на этот период попадает фаза цветения и налива, то может произойти снижение числа зерен в колосе и массы 1000 зерен.

В течение августа среднедекадная температура в 60-75 % лет была выше среднемноголетней, а сумма выпавших осадков в 60% ниже нормы. По ГТК Селянинова I декада августа в 55 % лет попадает в сухую зону, II в 45 % лет — также в сухую зону, III в 15 % лет—в сухую зону и в 3 5 % — в очень засушливую.

Однако в 50% случаев в III декаде наблюдается влажная и избыточно влажная зона. Это может отрицательно сказаться на урожайности яровой пшеницы. Избыток влаги может привести к полеганию посевов, к поражению их болезнями и затруднениям в уборке.

Таким образом, за период 1990-2009 гг. отмечено увеличение засушливых периодов в течение вегетации яровой пшеницы. Особенно сильные изменения наблюдаются в мае. Менее значительные отклонения в сторону засухи произошли в I декаде июня, I и II декадах июля.

4. ПОВЫШЕНИЕ БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА СОРТОВ

МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ИХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

4.1. Влияние средств химизации на изменение физиологических параметров растении различных по скороспелости сортов яровой пшеницы

Исходным положением исследований явилась гипотеза об определяющей зависимости эффекта средств химизации от конкретно складывающихся погодных условий. Был проведен анализ данных изменения физиологических показателей и структуры урожайности сортов яровой пшеницы по каждому году отдельно. Установлено, что действие применяемых средств химизации (ретарданта, суперфосфата, аммиачной селитры, мочевины и фунгицида) на физиологические показатели, такие как водоудерживающая способность тканей, количество и соотношение хлорофилла, высота растений, сухая масса, площадь флаговых листьев имеют общие закономерности, а погодные факторы влияют на степень их изменения. Показатели структуры урожайности сортов, особенно количество зерен в колосе и масса 1000 зерен, в большей степени зависят от погодных факторов в конкретные периоды вегетации, чем от применения химических средств. Это подтверждают наши данные о том, что повышение урожайности от конкретного химического средства в одни годы происходит больше за счет увеличения продуктивного кущения, а в другие - числа зерен в колосе или массы 1000 зерен.

При воздействии ЦеЦеЦе растения спонтанно повышают свою экологическую устойчивость, что связано с торможением их роста. Повышенная устойчивость как результат адаптации растений к повреждающим факторам по мере их роста и развития переходит в состояние стимуляции процессов. При воздействии на растения ЦеЦеЦе, впрочем, как и других стрессовых факторов, физиологическое состояние растений изменяется по схеме: обратимое повреждение -> адаптация -> стимуляция. Внесение азотных удобрений в почву служит дополнительным питанием для растений, повышая коэффициент продуктивного кущения и количество зерен в колосе. Применение некорневой азотной подкормки повышает количество зерен в колосе и массу 1000 зерен. Обработка посевов фунгицидом тимус в большинстве случаев дает положительный эффект, увеличивая площадь листьев и содержание в них хлорофилла, что способствует повышению продуктивности растений.

В среднем за все годы исследований обработка посевов пшеницы ЦеЦеЦе приводит к спонтанному повышению устойчивости растений. Свидетельством этому является уменьшение вымываемости из листьев электролитов в среднем на 24%, снижением количества легкоудерживаемой листьями воды на 7-9% (рис. 3) и соотношения в листьях хлорофилла «а»/«в» на 4-9% (рис. 4).

115 110 105 100 95 90 85

Новосибирская 22

кущение

трубкование

□ Контроль а ЦеЦеЦе ВЦеЦеЦе+М45

■20 • 115 -110 ■ "135 • 100 -

Кантегирская 8

":>7

труокооеипс

окоьтооль ОЦеЦеЦе в ЦеЦеЦе ¡ЩЪ

ШР45 ВР45» N45

Рис. 3. Количество отнятой воды 30%раствором сахарозы

Рис. 4. Соотношение хлорофилла «а»/ «в» в листьях

В условиях засухи индуцированное ретардантом состояние повышенной устойчивости опытных растений относительно контроля обеспечивает их более высокую функциональную активность. Доказательством этого является риверсия показателей соотношения форм хлорофилла и увеличение фракции легкоудерживаемой листьями воды в фазы трубкования - колошения. ЦеЦеЦе вызывает торможение роста растений и увеличивает сухую массу (рис. 5). Все это служит причиной заметного повышения урожайности в этом варианте. В оптимальных условиях водообеслечения повышение устойчивости растений остается невостребованным, но торможение роста предотвращает полегание посевов, а накопление сухого вещества идет менее интенсивно.

Новосибирская 22

□ Контроль аЦеЦеЦе+Жб

ЕЭЦеЦеЦе пЦеЦеЦа»Ш

1« 130 120 110 100 90 «5

окевтрсяь ВР45 аЦеЦеЦе

п Р45+ N45 аЦеЦ&Це+^5 ЕР45+Ж5

Рис. 3. Высота и сухая масса растений (В - влажные годы, С - сухие годы)

Фосфорные удобрения тоже повышает экологическую устойчивость растений, но меньше, чем ретардант. Водоудерживающая способность клеток листьев увеличивается на 7%, снижение соотношения концентраций форм хлорофилла «а»/«б» на 5%. В последующие фазы происходит увеличение этих показателей, что говорит о повышении функциональной активности, но тоже медленнее, чем в варианте с ЦеЦеЦе.

Внесение азотных удобрений в почву частично нивелирует действие ретарданта и фосфора, способствуя повышению оводнённости тканей, и в условиях засухи не дает большого положительного эффекта. В тоже время аммиачная селитра повышает количество хлорофилла в листьях на 6-15%, особенно в начале вегетации (рис. 6).

Рис. 6. Количество хлорофилла в листьях яровой пшеницы

Некорневая подкормка способствует повышению содержания хлорофилла в фазы колошения - налива, но стимулирует развитие мучнистой росы на ли-

Кангегирская 39

(В) Суу.с?. масса (С)

стьях, которая может появиться даже в годы с раннелетней засухой, если в дальнейшем пойдут дожди (табл. 8). Сильное развитие болезней может привести к снижению количества хлорофилла.

Обработка растений тимусом в большинстве случаев дает положительный эффект. Во-первых, фунгицид подавляет развитие болезней. Во-вторых, площадь флаговых листьев увеличивается в среднем на 4—8%, причем у сорта Новосибирская 22 это увеличение больше, чем у Кантегирской 89. В третьих, содержание хлорофилла повышается в среднем на 7,4% у обоих сортов.

Таблица 8

Показатели состояния флагового листа, %

Вариант Площадь Количество хлорофилла Мучнистая роса (развитие болезни)

Новосибирская 22

Контроль 100 100 22.8

ЦеЦеЦе 103,6 104,7 21.5

ЦеЦеЦе + Ы4, 105,4 107,3 21,1

ЦеЦеЦе+ n,5 103,5 110,8 26,1

ЦеЦеЦе + Ы4, + тимус 112,2 118,9 1,2

ЦеЦеЦе + >1|5 + тимус 111,2 114,3 1,5

нср05 - - 2,72

Кантегирская 89

Контроль 100 100 14,5

106,4 102,8 13,8

ЦеЦеЦе 104,8 105,0 10,6

Р + N 45 45 105,8 102,0 11,3

ЦеЦеЦе+Ы45 106,0 100,3 11,2

р45 + ^5 111,4 97,5 16,6

ЦеЦеЦе + + тимус 109,8 110,0 2,1

Р45+1Ч145+тимус 108,8 102,8 1,6

Р45 + Ы]5+ тимус 111,4 108,5 1,4

нср05 - - 2,05

Таким образом, ответная реакция растений пшеницы на обработку посевов ретардантом ЦеЦеЦе и фунгицидом тимус, азотные и фосфорные удобрения в различных гидротермических условиях вегетационного периода неспецифична, в связи с чем физиологическое состояние растений и, соответственно, реализация их биоресурсного потенциала определяется взаимодействием и определенным сочетанием средств химизации и условий внешней среды.

4.2. Влияние приемов интенсификации на повышение биоресурсного потенциала раннеспелого сорта Новосибирская 22

Исследования показали, что влияние ретарданта ЦеЦеЦе, аммиачной селитры, мочевины и фунгицида тимуса на реализацию биоресурсного потенциала яровой пшеницы раннеспелого сорта Новосибирская 22 зависит от гидротермического режима вегетационного периода.

Рассмотрим изменение зерновой продуктивности растений яровой пшеницы в зависимости от гидротермических условий вегетационного периода, разбив представленные варианты на блоки.

Первый блок включает применение ретарданта ЦеЦеЦе и на его фоне внесение в почву аммиачной селитры с последующей обработкой фунгицидом тимус. В засушливые годы урожайность сорта Новосибирская 22 в результате применения ретарданта увеличивалась на 0,26-0,63 т/га или на 14-52% (рис. 7). Повышение произошло за счет увеличения продуктивного кущения на 6-24% (2010 и 1999 гг.); числа зерен в колосе на 2% (2001 г.), 5-6% (2003 и 2010гг.) и 43% (1999г.). Масса 1000 зерен повышалась незначительно: от 2% (2010 г.) до 5% (1999 и 2003 гг.). В увлажненные годы урожайность сорта Новосибирская 22 в результате применения ретарданта увеличивалась на 0,07-0,15 т/га или на 2—5%. Повышение произошло за счет увеличения продуктивного кущения на 7-18 % (2000 и 2002 гг.); числа зерен в колосе на 3-7 % (2001 и 2009 гг.).

О Контроль Ш ЦеЦеЦе

f 3,5 т

! £ з -•:■■

: е

i О 2.5 :

1999; 20031 1 JOHN. ?ООСч. j ?ООУ- j ?009i гухие годы влажные годы

D ЦеЦеЦе О Це ЦеЦе+М5

3,4 3,2 3 ZS

"гДГ

■пЕт

2003г. | 2010г. 2000г. j 2002г. | 2009г.

сухие годь}

влажные годы

Рис. 7. Влияние ретарданта ЦеЦеЦе на уро- Рис. 8. Влияние аммиачной селитры на фоне жайностъ яровой пшеницы сорта Новосибир- ретарданта ЦеЦеЦе на урожайность яровой

екая 22 в зависимости от условий пшеницы сорта Новосибирская 22 зависимо-

вегетационного периода сти от условий вегетационного периода

Дополнительное внесение в почву аммиачной селитры в засушливые годы было малоэффективным (рис. 8). В 2010 году урожайность осталась на уровне варианта с ретардантом, а в 2003 снизился на 20% за счет уменьшения числа зерен в колосе. Дополнительное внесение в почву аммиачной селитры в увлажненные годы было эффективным. Урожайность повышалась на 0,13-0,4 т/га или 5-16%. В одни годы (2001, 2002) увеличивалось продуктивное кущение на

14-16%, в другие (2002, 2009) масса 1000 зерен на 3-14%. В 2000 и 2001 годах наблюдалось увеличение числа зерен в колосе на 7—12%.

Опрыскивание посевов фунгицидом тимус в засушливые годы повысило урожайность яровой пшеницы Новосибирская 22 на 0,32-0,5 т/га или на 17—33% (рис. 9). Наблюдалось увеличение числа зерен в колосе на 5% и массы 1000 зерен на 3-5%. В увлажненные годы опрыскивание посевов фунгицидом тимус повысило урожайность яровой пшеницы Новосибирская 22 на 0,31-0,8 т/га или на 10-29%, в основном за счет увеличения массы 1000 зерен на 2-21 %. Наибольшее увеличение было в годы со значительным развитием болезней листьев.

О ЦеЦеЦе*М45 Е ЦеЦеУе+Ы45+тамус

4 г..........................-..........................................

3.8 ■:.........-...............................................

3.6 •

□ ЦеЦеЦе 03ЦеЦеЦе-Ы15

! I

3,2

3 2,2

4 -

3,5 -3

2003" : 2010г. 2000г. ; 2002г. 2009г. сухие годы влажные годы

1999г. ! 2003г. ; 2010г.; 2000г.! 2002г. | 2009г. ( сухие годы влажные годы

Рис. 9. Влияние фунгицида на фоне аммиачной Рис. 10. Влияние некорневой подкормки мочеви-селитры и ретарданта ЦеЦеЦе на урожай- ной на фоне ретарданта ЦеЦеЦе на урожайность яровой пшеницы сорта Новосибирская ность яровой пшеницы сорта Новосибирская 22 в зависимости от условий вегетационного 22 в зависимости от условий вегетационного периода периода

Таким образом в засушливые годы применение ретарданта ЦеЦеЦе и фунгицида тимус увеличивало зерновую продуктивность растений, а внесение в почву перед посевом азота в виде аммиачной селитры было малоэффективным. В увлажненные годы применение ретарданта ЦеЦеЦе было менее эффективным, а внесение в почву перед посевом азота в виде аммиачной селитры и опрыскивание фунгицидом тимус значительно увеличивало зерновую продуктивность растений.

Второй блок включает применение ретарданта ЦеЦеЦе и на его фоне некорневую подкормку мочевиной с последующей обработкой фунгицидом тимус. Дополнительное применение азотных удобрений в виде некорневой подкормки мочевиной на фоне применения ЦеЦеЦе в засушливые годы не было эффективным (рис. 10). А в 1999 году снижение урожайности составило 29% или 0,35 т/га, за счет уменьшения числа зерен в колосе на 36%. Дополнительное применение мочевины в качестве некорневой подкормки в увлажненные годы было эффективным только при отсутствии болезней. Урожайность повышалась на 0,11-0,2 т/га или 4-6%. В одни годы (2000, 2002) увеличивалось масса 1000 зерен, в другие (2002) увеличивалось число зерен в колосе. В год (2009), когда развитие болезней превышало порог вредоносности, опрыскива-

ние мочевиной провоцировало увеличение пораженное™ листьев, что снижало урожайность растений на 5 %.

Эффективность опрыскивания фунгицидом тимус в засушливые годы зависела от погодных условий второй половины вегетационного периода (рис. 11). Если она была очень засушливой, как в 1999 году, что случается не так часто, то урожайность снижалась на 6% или на 0,08 т/газа счет уменьшения массы 1000 зерен. Если вторая половина лета была увлажненная, то растения поражались болезнями листьев, и эффективность фунгицида определялась степенью поражения. В 2003 году зерновая продуктивность увеличилась всего на 10%, за счет повышения числа зерен в колосе на 3 % и массы 1000 зерен на 7 %. В 2010 году развитие болезней было существеннее - и урожайность выросла на 22% или 0,43 т/га. Соответственно увеличилось число зерен в колосе - на 12%, и масса 1000 зерен на 10%. Опрыскивание посевов фунгицидом тимус в увлажненные годы повышало урожайность яровой пшеницы Новосибирская 22 на 0,07-1,27 т/га или на 2-47%, в основном за счет увеличения массы 1000 зерен на 6-36%. Наибольшее увеличение было в годы со значительным развитием болезней листьев.

Рис. 11. Влияние фунгицида на фоне некорневой Рис. 12. Урожайность яровой

подкормки мочевиной Ъи ретарданта ЦеЦеЦе пшеницы Новосибирская 22 в зависимости от на урожайность яровой пшеницы сорта Ново- условий года и опытных воздействий сибирская 22 в зависимости от условий вегетационного периода

Таким образом, применение азотных удобрений в виде некорневой подкормки мочевиной в засушливые годы не увеличивало зерновую продуктивность, а эффективность опрыскивания фунгицидом тимус зависела от погодных условий и развития болезней во второй половине вегетационного периода. В увлажненные годы применение мочевины в качестве некорневой подкормки было эффективным только при отсутствии болезней, а опрыскивание фунгицидом тимус значительно увеличивало зерновую продуктивность растений.

Рассмотрим средние величины урожайности яровой пшеницы Новосибирская 22 в зависимости от условий года и варианта опыта (рис. 12). В засушливые годы применение ретарданта ЦеЦеЦе увеличивало урожайность яровой пшеницы сорта Новосибирская 22 в среднем на 29%. Азотные удобрения, вносимые

в почву, в условиях засухи не работали, а некорневая подкормка мочевиной снижала урожай на 7%. Применение фунгицида тимус повышало зерновую продуктивность на 9-24%.

Во влажные годы ретардант ЦеЦеЦе повышал урожайность на 4%. Применение азотных удобрений увеличивало продуктивность яровой пшеницы на 4%. Некорневая подкормка мочевиной была неэффективной из-за развития болезней листьев. Применение фунгицида тимус повышало урожайность на 0,46-0,55 т/га или на 15-18%.

Таким образом, значительное положительное влияние на зерновую продуктивность раннеспелого сорта яровой пшеницы Новосибирская 22, в среднем на 29 %, ретарданта ЦеЦеЦе можно ожидать только в случае, когда индуцированная им повышенная экологическая устойчивость растений совпадает со временем воздействия засухи. При недостатке влаги внесение азотных удобрений в почву и проведение некорневой подкормки мочевиной не дают прибавки урожая. Фунгицид тимус повышает зерновую продуктивность на 9-24 % в зависимости от вида азотных удобрений. При отсутствии засухи обработка посевов ретардантом ЦеЦеЦе целесообразна в сочетании с элементами азотного минерального питания и фунгицида.

4.3. Влияние приемов интенсификации на повышение

биоресурсного потенциала среднеспелого сорта Кантегирская 89

Рассмотрим влияние приемов интенсификации на реализацию биоресурсного потенциала растений яровой пшеницы среднеспелого сорта Кантегирская 89 в зависимости от гидротермических условий вегетационного периода, разбив представленные варианты на блоки.

Первый блок включает внесение в почву перед посевом суперфосфата отдельно и совместно с аммиачной селитрой с последующей обработкой фунгицидом тимус.

Фосфорные удобрения оптимизируют питание и повышают экологическую устойчивость растений (2Ьи гаьЫао, 2005). В засушливые годы предпосевное внесение в почву суперфосфата увеличивало урожайность яровой пшеницы сорта Кантегирская 89 на 0,16-0,62 т/га или 10-34 % (рис. 13), за счет усиления кущения растений на 35% (2001 г.), увеличения числа зерен в колосе на 3-11 % (1999 и 2010 гг.), массы 1000 зерен на 6-8% (2001 и 2010 гг.). Во влажные годы предпосевное внесение в почву суперфосфата дало небольшую прибавку урожая только в 2009 году за счет повышения продуктивного кущения на 4%. Дополнительное внесение в почву аммиачной селитры в засушливые годы было малоэффективным (рис. 14). В 2001 году урожайность снизилась на 0,18 т/га по сравнению с вариантом с одним суперфосфатом, что составило 10%. Применение аммиачной селитры в этом году вызвало увеличение числа зерен в колосе на 14%, однако масса 1000 зерен снизилась на 3%, а продуктивное кущение на 27%. Это было последствие сильной засухи в мае и первой декаде июня. В 2010 году продуктивность растений сорта Канте гир-

екая 89 была выше на 0,06 т/га или на 3 %, за счет увеличения числа зерен в колосе на 7%. В этом году осадки в мае превысили норму, и растения смогли частично использовать азот, а засуха началась уже в июне. Дополнительное внесение в почву аммиачной селитры в увлажненные годы было малоэффективным (рис. 14). В 2000 и 2009 году показатели урожайности колебались на 1-2 % от варианта с применением одного суперфосфата. И хотя в 2009 году наблюдалось увеличение числа зерен в колосе на 7% и массы 1000 зерен на 5 %, всё это нивелировалось уменьшением кущения на 5%.

п Контроль [

3,3 3,1

2,5

Í 2001г. ¡ 201) сухие годы

2000г. 2009г. елзжкые годь'

2С-01г. 2010г. сухие годы

20С0г. 2009г. влажные годы

Рис. 13. Влияние суперфосфата на урожай- Рис. 14. Влияние внесения суперфосфата от-ность яровой пшеницы сорта Кантегирская дельно и совместно с аммиачной селитрой на 89 в зависимости от условий вегетационного урожайность яровой пшеницы сорта Кантегир-периода екая 89 в за висимости от условий вегетацион-

ного периода

□ Р45 + N45 ОР45«№!5-™мус

s 2,8 f 2.6

: 2001г. 2010г. 2000г. 2009г. I сухие годы влажные годы

2020г.

влажные годы

Рис. 15. Влияние фунгицида тимус на фоне су- Рис. 16. Влияние некорневой подкормки мочеви-перфосфата и аммиачной селитрой на урожай- ной на фоне предпосевного внесения суперфос-ность яровой пшеницы сорта Кантегирская фата на урожайность яровой пшеницы сорта 89 в зависимости от условий вегетационного Кантегирская 89 в зависимости от условий периода вегетационного периода

Опрыскивание фунгицидом тимус на фоне внесения в почву перед посевом суперфосфата совместно с аммиачной селитрой в засушливы годы повысило зерновую продуктивность сорта Кантегирская 89 на 0,28-0,33 т/га или на 16% (рис. 15), за счет увеличения массы 1000 зерен на 4-8% (2001 и 2010 гг.) или числазеренв колосе на 12 % (2010 г.). Опрыскивание фунгицидом тимус на фоне

внесение в почву перед посевом суперфосфата совместно с аммиачной селитрой в увлажненные годы повысило зерновую продуктивность сорта Кантегирская 89 на 0,02-0,58 т/га или на 1—22%. Эффективность фунгицида проявляется в годы с высоким развитием болезней. Таковым был 2009 год, когда наблюдалось увеличение массы 1000 зерен на 26% и числа зерен в колосе на 5%.

Таким образом в засушливые годы внесение фосфорных удобрений в почву увеличивало зерновую продуктивность яровой пшеницы сорта Кантегирская 89 на 10-34%. Дополнительное внесение в почву аммиачной селитры было малоэффективным, а применение фунгицида тимус повысило зерновую продуктивность сорта Кантегирская 89 на 16%. Во влажные годы предпосевное внесение в почву суперфосфата под яровую пшеницу сорта Кантегирская 89 дало небольшую прибавку урожайности только в 2009 году. Дополнительное внесение в почву аммиачной селитры в увлажненные годы было малоэффективным. Опрыскивание фунгицидом тимус повысило зерновую продуктивность сорта Кантегирская 89 особенно в годы с высоким развитием болезней.

Второй блок включает внесение в почву перед посевом суперфосфата и на его фоне некорневую подкормку мочевиной с последующей обработкой фунгицидом тимус. Применение на фоне суперфосфата некорневой подкормки мочевиной в засушливые годы дало следующие результаты (рис. 16). В 1999 и 2010 годах урожайность яровой пшеницы сорта Кантегирская 89 увеличилась на 5 и 8%, за счет повышения массы 1000 зерен на 10% и числа зерен на 8% соответственно. В 2001 году урожайность снизилась на 4%. Во влажные годы применение на фоне суперфосфата некорневой подкормки мочевиной снижало зерновую продуктивность растений на 0,2-0,3 т/га или 7—10%. Наблюдалось уменьшение числа зерен в колосе на 14 % и массы 1000 зерен на 3-7 %. Эффективность опрыскивания фунгицидом тимус на фоне предпосевного внесения суперфосфата и некорневой подкормки мочевиной в засушливые годы зависела от погодных условий второй половины вегетационного периода (рис. 17). Если она была засушливой, как в 1999 году, то урожайность не изменялась. Если вторая половина лета была увлажненная, то применение фунгицида было эффективным. В 2001 году зерновая продуктивность увеличилась на 33 % или 0,6 т/га в основном за счет повышения числа зерен в колосе на 37% и массы 1000 зерен на 6%. В 2010 году урожайность выросла на 12% или 0,26 т/га, за счет увеличения массы 1000 зерен на 5 %. Эффективность опрыскивания фунгицидом во влажные годы зависела от степени развития болезней. В 2000 году, когда болезней было мало, урожайность яровой пшеницы сорта Кантегирская 89 повысилась на 0,6 т/га или 15%, за счет увеличения количества зерен в колосе на 10%, а масса 1000 зерен на 3%. В 2009 году, когда болезней было много, урожайность повысилась на 1,0 т/га или 36 %, за счет увеличения массы 1000 зерен на 43%.

Таким образом в засушливые годы внесение фосфорных удобрений в почву увеличивало урожайность яровой пшеницы сорта Кантегирская 89 на 10— 34%. Дополнительная некорневая подкормка мочевиной повышала зерновую продуктивность яровой пшеницы сорта Кантегирская 89 на 5—8 %. Примене-

□ Р45+ N15 О Р45ч-М15+твмус

□ Контроль О 4«ЦэЦе

3,5 3 2,5

3.3 3,1 ■

2.9 2.7 2,5 2.3 2,1 1.9 1,7

№

1 1 1 1.5

1999г. [ 2001г. | 2010г. 2000г. 1 2009г.

сухие годье Блажные годы

-'1

г%

1395". 2001г. 2020г. 2000г. 2009".

влажные годь:

Рис. 17. Влияние фунгицида на фоне предпо- Рис. 18. Влияние ретарданта ЦеЦеЦе на севного внесения суперфосфата и некорневой урожайность яровой пшеницы сорта Канте-подкормки мочевиной на урожайность яровой гирская 89 в зависимости от условий вегетаци-пшеницы сорта Кантегирская 89 в зависимости онного периода

от условий вегетационного периода

ние фунгицида тимус повышала зерновую продуктивность сорта Кан тегирская 89 на 12-33 % в годы с достаточным увлажнением во второй половине вегетации. В увлажненные годы внесение фосфорных удобрений в почву увеличивало зерновую продуктивность яровой пшеницы сорта Кантегирская 89 на 6% только в один год. Дополнительная некорневая подкормка мочевиной снижала зерновую продуктивность яровой пшеницы сорта Кантегирская 89 на 7-10%. Применение фунгицида тимус на фоне внесения фосфорных удобрений и некорневой подкормки мочевиной повышала зерновую продуктивность сорта Кантегирская 89 на 15-36%, в зависимости от развития болезней.

Третий блок включает применение ретарданта ЦеЦеЦе и на его фоне внесение в почву аммиачной селитры с последующей обработкой фунгицидом тимус. В засушливые годы зерновая продуктивность сорта Кантегирская 89 в результате применения ретарданта увеличивалась на 0,29-0,54 т/га или на 16-33 % (рис. 18). В 2010 и 2001 годах наблюдалось повышение продуктивного кущения на 3-16%, в 1999 и 2010 гг. увеличение числа зерен в колосе на 13-15%. В увлажненные годы применение ретарданта не оказывало положительного действия на зерновую продуктивность яровой пшеницы сорта Кантегирская 89. Дополнительное внесение в почву аммиачной селитры в засушливые годы не было эффективным (рис. 19). В увлажненные годы урожайность повышалась на 0,21-0,42 т/га или 7—15 %. Дополнительное азотное питание приводило в основном к увеличению числа зерен в колосе на 7-12% и массы 1000 зерен на 9% (2009 г). Опрыскивание посевов фунгицидом тимус на фоне применения ретарданта ЦеЦеЦе и аммиачной селитры в засушливые годы повысило урожайность яровой пшеницы Кантегирская 89 на 0,14-0,49 т/га или на 7-27% (рис. 20), в основном, за счет увеличение массы 1000 зерен на 6-8%. В увлажненные годы опрыскивание тимусом повысило урожайность яровой пшеницы Кантегирская 89 на 0,05-0,54 т/га или на 2-20%, в основном, за счет увеличе-

ния массы 1000 зерен от 6 до 25 %. Наибольшее увеличение было в годы со значительным развитием болезней листьев.

□ ЦеЦеЦе О ЦеЦеЦе * N45

3,3

ЗД

2,3 2,7 2,5 2,3

2 Д 1,9 3,7

2001г. ; 2010г. сухие ГОДЬ:

влажные год»)

□ ЦеЦеЦе+ N45 □ ЦеЦэЦе+М45+тимус

: Ь

2001г. 2010г. сухие годы

2000г. 2009г. елажные годы

Рис. 19. Влияние аммиачной селитры на фоне Рис. 20. Влияние фунгицида на фоне аммиачной ретарданта ЦеЦеЦе на урожайность яровой селитры и ретарданта ЦеЦеЦе на урожай-пшеницы сорта Кантегирская 89 в зависимости ность яровой пшеницы сорта Кантегирская от условий вегетационного периода 89 в зависимости от условий вегетационного

периода

Таким образом в засушливые годы применение ретарданта ЦеЦеЦе и фунгицида тимус увеличивало урожайность растений яровой пшеницы сорта Кантегирская 89, а внесение в почву перед посевом азота в виде аммиачной селитры было неэффективным. В увлажненные годы применение ретарданта ЦеЦеЦе не оказывало положительного действия, а внесение в почву аммиачной селитры было эффективным. Фунгицид тимус увеличивал урожайность сорта Кантегирская 89 в зависимости от уровня развития болезней.

Рис. 21. Урожайность яровой пшеницы Кантегирская 89 в зависимости от условий года и опытных воздействий 28

Рассмотрим средние величины урожайности яровой пшеницы Кантегир-ская 89 за годы исследований в зависимости от условий года и варианта опыта (рис. 21). Предпосевное внесение в почву суперфосфата повышает экологическую устойчивость растений сорта яровой пшеницы Кантегирская 89 и в условиях засухи повышает урожайность в среднем на 28 %, а ретардант ЦеЦеЦе на 23 %. Обработка фунгицидом тимус повышает зерновую продуктивность пшеницы в среднем на 14%.

При отсутствии засухи внесение суперфосфата целесообразно в сочетании с элементами азотного минерального питания и фунгицида, что повышает продуктивность растений на 10-27% в зависимости от способа применения азотных удобрений. В благоприятных условиях водоснабжения обработка посевов ретардантом ЦеЦеЦе необходимо сочетать с дополнительным азотным питанием, за счет которого реализуются предпосылки повышения продуктивности, вызванные торможением роста и замедлением прохождения фаз органогенеза в периоды кущения - трубкования. В результате урожайность повышается на 22 %. Некорневая подкормка мочевиной дает положительный эффект только при отсутствии болезней. В противном случае необходимо применять ее только в сочетании с фунгицидом, так как азот увеличивает развитие болезней листьев, что ведет к снижению продуктивности растений.

5. ВЛИЯНИЕ ПОГОДНЫХ ФАКТОРОВ И СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ

НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ

Основная масса продовольственного зерна, выращенного в Российской Федерации, относится к слабой пшенице 4 класса (Жученко, Сизенко, 2010).

Анализ качества зерна полученного урожая сорта Новосибирская 22 представлен в таблице 9. Во влажных условиях вегетационного периода самая высокая массовая доля клейковины была в варианте с применением одного ретарданта - 33 %. При внесении в почву аммиачной селитры и обработки ЦеЦеЦе, массовая доля клейковины была на 4 % ниже контрольного варианта. Дополнительное опрыскивание фунгицидом увеличило её на 1 %. В варианте с ретардантом и некорневой подкормкой мочевиной массовая доля клейковины составила 30%, что чуть ниже контроля, а фунгицид снизил её еще на 4%. В большинстве вариантов массовая доля клейковины соответствовала пшенице 2-го класса. Качество сырой клейковины в контроле, вариантах с ЦеЦеЦе и ЦеЦеЦе с подкормкой мочевиной относилось ко второй группе. В вариантах с аммиачной селитрой и фунгицидом - к первой. Массовая доля белка по вариантам практически не различалась. Разница не превышала 0,9%.

В зерне урожая, полученного в сухих условиях вегетационного периода, массовая доля клейковины была ниже, чем во влажных в контроле, в варианте с ЦеЦеЦе и ЦеЦеЦе + >115 (табл. 9). Качество сырой клейковины относилось ко второй группе. Что касается массовой доли белка, то самая высокая наблюдалась в вариантах с внесением в почву аммиачной селитры (11,7-12,3). Лабораторная всхожесть семян урожая, полученного во влажных условиях, в вари-

Таблица 9

Влияние различных средств химизации на некоторые показатели качества зерна яровой пшеницы сорта Новосибирская 22

Вариант Массовая доля белка, % Сырая клейковина

Массовая доля, % Качество, группа, ед. ИДК

В* С** В С В С

Контроль 11,3 11,1 31,0 28,0 II, 85 у. е. II, 80 у. е.

ЦеЦеЦе 11,5 11,3 33,0 28,0 II, 80 у.е. И, 80 у.е.

ЦеЦеЦе + ТЧ45 11,8 12,3 27,0 28,0 I, 60 у. е. II, 80 у. е.

ЦеЦеЦе + N,5 11,0 10,9 30,0 27,0 И, 80 у. е. И, 80 у. е.

ЦеЦеЦе + ТЧ45 + тимус 11,9 11,7 28,0 28,0 I, 70 у. е. II, 80 у. е.

ЦеЦеЦе + N,5 + тимус 11,5 10,9 26,0 29,0 1,55 у.е. II, 80 у. е.

* В - влажные условия вегетационного периода; ** С — сухие условия вегетационного периода

Таблица 10

Влияние различных средств химизации на всхожесть и биометрические показатели проростков яровой пшеницы сорта Новосибирская 22 (В /С) *

Вариант Всхожесть, % Масса 1 побега, г Высота побега, см Число корней, шт Число проростков, %

сильных слабых

Контроль 84/94 0,118/0,173 4,40/5,99 2,83/3,43 60/75 40/25

ЦеЦеЦе 85/100 0,119/0,205 5,02/7.53 2,95/4,08 62/85 38/15

ЦеЦеЦе + Ы45 90/99 0,122/0,191 5,23/6,76 3,04/4,04 64/88 36/12

ЦеЦеЦе+ N,5 89/100 0,120/0,184 5,13/6,50 3,01/3,76 61/77 39/23

ЦеЦеЦе+ М45 + тимус 96/98 0,146/0,193 6,25/6,71 3,67/4,0 80/86 20/14

ЦеЦеЦе + 1ч15 + тимус 97/99 0,167/0,198 6,87/6,59 3,92/4,08 87/80 13/20

нср05 0,021/0,014 1,02/1,21 0,3/0,14

* В - влажные условия вегетационного периода, С — сухие условия вегетационного периода

анте с ретардантом оставалась на уровне контроля (табл. 10). Высота побега была больше на 14%, число корешков на 4%. Дополнительное внесение азотных удобрений в почву увеличило всхожесть на 7%, высоту и число корешков на 4 и 3 % соответственно. Дополнительная обработка фунгицидом повысила всхожесть еще на 6%, а также высоту, массу побегов и число корешков. Увеличилось количество сильных проростков. Если азот вносился не в почву, а применялся в качестве некорневой подкормки, то всхожесть семян и параметры проростков от способа его внесения почти не изменялась.

Коэффициенты корреляции между различными параметрами качества зерна и характеристиками проростков яровой пшеницы сорта _Новосибирская 22 (В/С)**

Показатели Характеристика щ эоростка Качество зерна

масса высота число корней сильные слабые масса 1000 зерен белок клейковина

Всхожесть 0,91* 0,75* 0.96* 0.96* 0.96* - 0.89* 0.91* 0.46 0,08 - 0.84*

0,73* 0,78* 0,67* -0.37 0,07 -0,14

Масса проростка - 0.99* 0.98* 0.98* -0.98* 0.99* 0.27 0,15 - 0.68*

0,90* 0,93* 0,76* - 0,60* 0,53 0,40

Высота проростка - 0.99* 0.98* - 0.95* 0.95* 0,16 0.42 0,25 - 0.74* 0,06

0,78* 0,79* -0.64*

Число корней - 0.99* - 0.97* 0.97* 0.37 0,37 - 0.73*

0.87* - 0,72* 0,57* 0,39

Масса 1000 зерен 0.99* - 0.99* - 0.44 0,02 - 0.73*

0,28 -0,31 0,84*

Белок - -0,44 0

Урожайность 0.54 0,05 -0.71*

0,56*

* Достоверно при Р05 (п = 12); ** В - влажные условия вегетационного периода, С — сухие условия вегетационного периода

Дополнительное опрыскивание фунгицидом увеличило массу побега на 14 %, высоту на 9%. Именно в этом варианте было больше всего сильных проростков - 87%. У семян урожая, полученного в сухих условиях вегетационного периода, лабораторная всхожесть была выше на 10-15% в зависимости от варианта. Применение ретарданта повышало всхожесть на 6%, массу проростков на 18%, высоту на 25%, количество корней на 19%, число сильных проростков на 10 %. Аммиачная селитра и мочевина не повлияли на всхожесть. Дополнительная обработка фунгицидом на 8 % увеличила массу побега и число корней. Силу роста семян оценивали в баллах по общепринятой методике. Контрольные семена урожая, полученного во влажных условиях, имели в среднем 2,56 балла, в сухих - 3,03 балла. Самые сильные проростки из семян урожая, полученного во влажных условиях, были при опрыскивании фунгицидом - 3,47 балла, а в сухих условиях при обработке ретардантом - 3,84 балла.

Между различными параметрами качества зерна и элементами структуры урожайности были посчитаны коэффициенты корреляции (табл. 11). Коэффициенты корреляции между массой 1000 зерен и высотой, числом корней, массой проростка и количеством сильных проростков были высокими во влажных условиях и низкими в сухих. Во влажных условиях вегетационного периода наблюдается средняя корреляция массы 1000 зерен и массовой доли белка

(г = 0,44) и сильная отрицательная с количеством клейковины (г = -0,73). Такая же зависимость выявлена между урожайностью и количеством белка и клейковины г = 0,54 и - 0,71 соответственно, что подтверждается и другими авторами (Павлов, 1979; Авдонин, 1978). В сухих условиях вегетационного периода не наблюдается зависимость массы 1000 зерен и массовой доли белка (коэффициент корреляции — 0,02), но выявляется сильная положительная корреляция с количеством клейковины (г = 0,84). Урожайность не коррелирует с количеством белка (г = 0,05), но находится в средней зависимости с количеством клейковины (г = 0,56).

Анализ качества зерна полученного урожая сорта Кантегирская 89 представлен в таблице 12. Во влажных условиях вегетационного периода самая низкая массовая доля клейковины была в варианте с применением одного суперфосфата - 33 %, самая высокая в вариантах с ретардантом и применением фунгицида. Во всех вариантах массовая доля клейковины соответствовала пшенице 1-го класса. Качество сырой клейковины относилось в основном ко второй группе. Самая высокая массовая доля белка наблюдалась в вариантах с суперфосфатом и ретардантом (13,3-13,7%). Применение азота снижало количество белка на 2-2,4%, а обработка фунгицидом еще на 1-2%. В зерне урожая, полученного в сухих условиях вегетационного периода, массовая доля клейковины была ниже, чем во влажных на 3—10%, и соответствовала стандарту пшеницы 1 и 2-го класса. Самая низкая клейковина — 28% была в варианте с применением ЦеЦеЦе. Выше контроля массовая доля клей-

Таблица 12

Влияние различных средств химизации на некоторые показатели

качества зерна яровой пшеницы сорта Кантегирская 89

Вариант Массовая доля белка, % Сырая клейковина

Массовая доля, % Качество, группа, ед. идк

В* С** В С В С

Контроль 10,7 11,7 36,0 30,0 II, 80 у. е. II, 80 у. е.

Р45 13,7 11,6 33,0 30,0 II, 80 у. е. I, 75 у. е.

ЦеЦеЦе 13,3 10,6 38,0 28,0 II, 90 у. е. II, 80 у. е.

11,3 11,8 34,0 33,0 II, 80 у. е. И, 80 у. е.

ЦеЦеЦе+ К45 12,7 12,7 34,0 31,0 I, 75 у. е. II, 80 у. е.

12,4 11,8 36,0 33,0 II, 85 у. е. И, 80 у. е.

ЦеЦеЦе+И45 + тимус 10,7 12,0 36,0 33,0 II, 85 у. е. II, 80 у. е.

Р45+Ч5 + ТНМУС 11,1 13,3 38,0 33,0 11, 90 у. е. I, 75 у. е.

Р4,+ N,5 + тимус 11,3 12,5 37,0 34,0 И, 85 у.е. II, 85 у. е.

* В - влажные условия вегетационного периода; ** С - сухие условия ве-

гетационного периода

ковины была в вариантах с азотными удобрениями независимо от способа и срока их внесения. Качество сырой клейковины относилось в основном ко второй группе. Самая высокая массовая доля белка наблюдалась в вариантах с применением тимуса (12,5-13,3 %), а также ретарданта и аммиачной селитры (12,7%). Снижало количество белка на 1 % обработка ЦеЦеЦе.

Лабораторные исследования посевных качеств зерна представлены в таблице 13. Лабораторная всхожесть семян урожая, полученного во влажных условиях, в варианте с применением фосфорных удобрений оставалась на уровне контроля. Однако масса побега была больше на 12%, высота на 40%, число корешков на 15%. Количество сильных проростков увеличилось на 11%. Дополнительное внесение азотных удобрений в почву увеличило всхожесть на 11 %. Масса побега оставалась на уровне контроля, а высота и число корешков увеличилась на 50 и 19 % соответственно. Число сильных проростков возросло на 9% относительно варианта с фосфором и на 20% относительно контроля. До полнительная обработка фунгицидом повысила всхожесть еще на 3 %. Этот вариант выделялся большой массой побегов и числом корешков. Количество сильных проростков увеличилось еще на 3 %.

Таблица 13

Влияние различных средств химизации на всхожесть и биометрические показатели проростков яровой пшеницы сорта Кантегнрская 89 (В/С) *

Вариант Число проросших семян, % Масса 1 побега, г Высота побега, см Число корней, шт Число проростков, %

сильных слабых

Контроль 83/94 0,116/0,128 4,2/4,7 2,6/3,1 58/67 42/33

Р45 81/100 0,130/0,162 5,9/6,2 3,0/3,8 69/82 31/18

ЦеЦеЦе 84/99 0,112/0,133 4.9/5,6 2,8/3,8 60/71 40/29

92/97 0,119/0,159 6,3/6,3 3,1/3,7 78/75 22/23

ЦеЦеЦе+ К45 95/98 0,106/0,156 4,9/6,1 2,9/3,6 62/80 38/20

90/97 0,127/0,152 5,8/6,4 3,1/3,5 79/75 21/25

ЦеЦеЦе+К45 + тимус 92/98 0,126/0,155 5,2/6,2 3,2/3,7 72/79 28/21

Р + 45 45 тимус 95/99 0,150/0,164 5,9/6,0 3,6/3,8 81/80 19/20

тимус 93/98 0,166/0,165 6,9/6,1 3,6/3,7 87/80 13/20

НСР()5 0,012/0,022 1,03/1,22 0,28/0.35

* В - влажные условия вегетационного периода, С - сухие условия вегетационного периода

Если азот вносился не в почву, а применялся в качестве некорневой подкормки, то всхожесть семян от способа его внесения почти не изменялась, а масса побегов увеличилась на 7%. Дополнительное опрыскивание фунгицидом положительно повлияло на силу роста семян: масса побега возросла на 11 %, высота на 17%. Именно в этом варианте было больше всего сильных проростков - 87 %.

Обработка посевов ретардантом практически не повлияла на всхожесть семян и массу побегов, на 16% увеличила высоту побегов и на 7% число корней по сравнению с контролем. Внесение в почву азотных удобрений повысило всхожесть на 11 %. Опрыскивание фунгицидом повлияло в основном на увеличение числа сильных проростков (10%) и массу побега (18%).

У семян урожая, полученного в сухих условиях, лабораторная всхожесть была выше. Разница с влажными условиями составляла от 11 до 19% в зависимости от варианта. Применение суперфосфата повышало всхожесть на 6%, массу проростков на 27%, высоту на 22% и количество корней на 22%. Количество сильных проростков превышало контроль на 15%. Добавление к суперфосфату аммиачной селитры или мочевины не повлияло на всхожесть. Дополнительное опрыскивание тимусом увеличило массу проростков. Обработка ретардантом повысила всхожесть на 5% и число сильных проростков на 4%. Дополнительное применение азотных удобрений не повлияло на лабораторную всхожесть, но увеличило количество сильных проростков на 9% и их массу на 8 %. Обработка фунгицидом не изменила эти показатели.

Силу роста семян оценивали в баллах по общепринятой методике. Контрольные семена урожая, полученного во влажных условиях вегетационного периода, имели в среднем 2,4 балла, а во всех остальных вариантах выше. Самые сильные проростки были получены при применении суперфосфата, азота и фунгицида 2,7—3,4 балла. Контрольные семена урожая, полученного в сухих условиях вегетационного периода, имели в среднем 2,9 балла, а во всех остальных вариантах выше. Разница между опытными воздействиями в целом была незначительной.

Между различными параметрами качества зерна и характеристиками проростков, полученных из него, были посчитаны коэффициенты корреляции (табл. 14).

Выявлена сильная зависимость массы проростка (г = 0,91), числа корней (г = 0,89) и его высоты (г = 0,64), а также количества сильных проростков (г =0,80) от массы 1000 зерен посевного материала урожая, полученного во влажных условиях (табл.15). Наблюдается довольно высокая отрицательная корреляция массы 1000 зерен и массовой доли белка (г = -0,61) и слабая положительная с количеством клейковины (г = 0,33). Такая же зависимость выявлена между урожайностью и количеством белка и клейковины.

В сухих условиях вегетационного периода, коэффициенты корреляции между массой 1000 зерен и высотой (г = 0,5), числом корней (г = 0,65), массой

Коэффициенты корреляции между различными параметрами качества

зерна п характеристиками проростков яровой пшеницы сорта _Кантегирская 89 (В/С)**

Показатели Характеристика проростка Качество зерна

масса высота число корней сильные слабые масса 1000 зерен белок клейковина

Всхожесть 0.31 0,43 0.38 0,62* 0,65* 0,93* 0,74* 0,82* -0,39 -0,67* 0,53* 0,64* -0,44 0,07 0.17 -0,06

Масса проростка - 0,75* 0,76* 0.88* 0,76* - 0,85* 0,91* -0.32 0,39 0,76*

0,47* 0,84* -0,92* 0,65* 0,71*

Высота проростка - 0.80* 0.84* - 0.92* 0.64* -0.02 -0.04

0,69* 0,77* -0,76* 0,50* 0,27 0,56*

Число корней - 0,92* - 0.86* 0.89* - 0.32 0.33 0,11

0,76* -0,62* 0,65* 0,07

Масса 1000 зерен 0,80* 0,69* - 0.76* - -0.61* 0,33 0,42

- 0,64* 0,29

Белок - - 0,32 0,67*

Урожайность - 0.56* 0,42 0.23 0,56*

* Достоверно при Ро; (п = 18); ** В - влажные условия вегетационного периода, С — сухие условия вегетационного периода

проростка (г = 0,65) и количеством сильных проростков (г = 0,69) были ниже, чем во влажных. В сухих условиях наблюдается положительная зависимость массы 1 ООО зерен с массовой долей белка (г = 0,29) и с количеством клейковины (г = 0,42). Урожайность тоже положительно коррелирует с количеством белка (г = 0,42) и с количеством клейковины (г = 0,56). Данные о том, что с повышением урожайности количество белка не снижается есть и у других авторов (Авдонин и др., 1978).

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что реализация биоресурсного потенциала раннеспелого сорта яровой пшеницы Новосибирская 22 более подвержена действию засухи: снижение урожайности 48%, чем среднеспелого сорта Кантегирская 89-30%. В зависимости от гидротермического режима вегетационного периода у сорта Новосибирская 22 наблюдались более резкие колебания показателей структуры урожайности. Гидротермический режим вегетационного периода больше влияет на урожайность яровой пшеницы, чем сортовые особенности.

2. Выявлена зависимость элементов структуры урожайности яровой пшеницы от декадных сумм выпавших осадков. Наибольшие коэффициенты кор-

реляции у раннеспелого сорта Новосибирская 22 получены в третьей декаде мая (г = 0,65), второй декаде июня (г = 0,66; 0,68) и второй третьей декадах июля (г = 0,72; 0,75; 0,83), а у среднеспелого сорта Кантегирская 89 - в третью декаду мая (г = 0,59), первую декаду июня (г = 0,71; 0,81; 0,95), вторую (г = 0,67; 0,7) и третью (г = 0,6; 0,73; 0,79) декады июля. Разница проявляется в июне месяце.

3. Выявлена зависимость элементов структуры урожайности яровой пшеницы от декадных температур вегетационного периода. Наибольшие коэффициенты корреляции получены у Новосибирской 22 в третью декад}' мая (г = —0,5), вторую (г = 0,63; 0,73) и третью (г = 0,58; 0,68) декады июня и за весь июль (г = —0,66; —0,69), а у сорта Кантегирская 89 — в третью декаду мая (г = —0,57), вторую (г = 0,73) и третью (г = 0,51) декады июня и вторую декаду июля (—0,54). Разница наблюдается в июле месяце и в степени корреляции.

4. Для раннеспелого сорта Новосибирская 22 наиболее критичными периодами по гидротермическим условиям (ГТК Селянинова) для повышения биоресурсного потенциала являются вторая декада июня (г = 0,62) и вторая декада июля (г = 0,5; 0,62), а для среднеспелого сорта Кантегирская 89 - первая декада июня (г = 0,78; 0,93), вторая (г = 0,7; 0,74) и третья (г = -0,55; 0,69; 0,76) декады июля и вторая декада августа (г = 0,73).

5. За период с 1990 по 2009 годы выявлено увеличение засушливых периодов в течение вегетации растений яровой пшеницы. Особенно сильные изменения наблюдаются в мае месяце, менее значительные - в первой декаде июня и первой и второй декадах июля.

6. При одинаковых сроках наступления фенологических фаз, у раннеспелого сорта Новосибирская 22 III—VII этапы органогенеза проходят быстрее, чем у среднеспелого Кантегирская 89; также быстрее происходит 'затухание работы фотосинтезирующего аппарата.

7. Применение ретарданта ЦеЦеЦе и фосфорных удобрений повышает устойчивость растений, увеличивая водоудерживающую способность клеток листьев на 7—9 %, снижая вымываемость электролитов из них на 24 % и соотношение концентраций форм хлорофилла «а»/«б» на 4—9%. Внесение азотных удобрений в почву частично нивелирует действие ретарданта. Повышение урожайности обоих сортов яровой пшеницы от ретарданта ЦеЦеЦе, а сорта Кантегирская 89 и от предпосевного применения суперфосфата можно ожидать только в случае, когда индуцированная ими повышенная экологическая устойчивость растений совпадает со временем воздействия засухи.

8. Раннеспелый сорт Новосибирская 22 более отзывчив на приемы интенсификации, чем среднеспелый Кантегирская 89. В условиях засухи, применение ретарданта ЦеЦеЦе на раннеспелом сорте Новосибирская 22 дает прибавку урожайности в среднем 29%, на среднеспелом Кантегирская 89—23%. Внесение суперфосфата при недостатке влаги увеличивает зерновую продуктивность сорта Кантегирская 89 на 28 %.

9. Применение азота в виде аммиачной селитры и некорневой подкормки мочевиной совместно с обработкой ЦеЦеЦе в засушливые годы было малоэф-

фективным на обоих сортах. В увлажненные годы аммиачная селитра повышала урожайность Новосибирской 22 на 5-16 % за счет увеличения в разные годы продуктивного кущения на 15%, или массы 1000 зерен на 3-14%, или числа зерен в колосе на 7-12 %; Кантегирской 89 на 7-15 %, за счет увеличения числа зерен в колосе на 7-12 % или повышения массы 1000 зерен на 9 %. Некорневая подкормка мочевиной при отсутствии болезней увеличивала урожайность на 4-6%, в их присутствии - снижала на 7-10%.

10. Обработка растений фунгицидом тимус на фоне применения удобрений и ЦеЦеЦе увеличивает площадь листьев на 4-8 % и содержание в них хлорофилла на 7,4%. Опрыскивание посевов раннеспелого сорта Новосибирская 22 тимусом в засушливые годы повышает урожайность на 10-33%, за счет увеличения числа зерен в колосе на 3-12% и массы 1000 зерен на 3-10%; сорта Кантегирская 89 - на 16-27%, за счет увеличения числа зерен в колосе на 3-12% и массы 1000 зерен на 4-8%. В увлажненные годы прибавка урожайности от применения фунгицида составляла на Новосибирской 22 10-47%, Кантегирской 89-15-36% и зависела от развития болезней листьев.

11. Качество зерна полученного урожая зависит от параметров вегетационного периода и средств химизации. У сорта Новосибирская 22, в условиях засухи, на 3-5% снижалась массовая доля сырой клейковины, на 10-15% повышалась лабораторная всхожесть. Во влажных условиях качество сырой клейковины улучшали аммиачная селитра и фунгицид, лабораторную всхожесть на 5-13% - фунгицид и азотные удобрения независимо от способа их применения, массу проростков, высоту побегов и число корней - фунгицид тимус. В засушливых условиях биометрические параметры проростков увеличивал ретардант ЦеЦеЦе. Во влажных условиях наблюдается отрицательная корреляция количества сырой клейковины с урожайностью (г = -0,71). массой 1000 зерен (г = -0,73), в сухих условиях - положительная (г = 0,56; 0,84).

12. У сорта Кантегирская 89, в условиях засухи, на 3-10% снижалась массовая доля сырой клейковины, на 11-19% повышалась лабораторная всхожесть. Во влажных условиях качество сырой клейковины улучшали аммиачная селитра и ЦеЦеЦе, лабораторную всхожесть на 11 % - только аммиачная селитра; массу проростков, высоту побегов и число корней — суперфосфат и фунгицид тимус. В засушливых условиях биометрические параметры проростков достоверно увеличивались во всех вариантах, кроме ЦеЦеЦе. В сухих условиях наблюдается положительная корреляция количества сырой клейковины с урожайностью (г = 0,56) и количеством белка (г = 0,67). Во влажных условиях наблюдается отрицательная корреляция количества белка с урожайностью (г = -0,56), массой 1000 зерен (г = -0,61), в сухих условиях - она положительная (г = 0,42; 0,29).

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для повышения биоресурсного потенциала обоих сортов мягкой яровой пшеницы при отсутствии долгосрочных гарантированных прогнозов погоды

рекомендуется обработка посевов ретардантом ЦеЦеЦе как профилактический прием, положительный эффект которого возможен при любых конкретно складывающихся погодных условиях. В условиях засухи ретардант повышает адаптивные возможности растений, при избыточном увлажнении предотвращает полегание посевов. На среднеспелом сорте мягкой яровой пшеницы Кантегирская 89 в условиях засухи положительное влияние на зерновую продуктивность оказывают фосфорные удобрения.

Особенностью реализации биоресурсного потенциала яровой пшеницы в благоприятных условиях водоснабжения является сочетание обработки посевов ретардантом ЦеЦеЦе с дополнительным азотным питанием, за счет которого реализуются предпосылки повышения продуктивности, вызванные торможением роста и замедлением прохождения фаз органогенеза в периоды кущения — трубкования.

Применение фунгицида тимус, кроме снижения развития болезней, увеличивает площадь флаговых листьев и содержание хлорофилла в них, что способствует наливу зерна, особенно у раннеспелого сорта.

Посевные и продовольственные показатели качества зерна повышаются под действием средств химизации, особенно в увлажненные годы.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в журналах из перечня ВАК

1. Дымина Е. В. Зависимость продуктивности яровой пшеницы сорта Кантегирская 89 от гидротермического режима вегетационного периода/ Аграрная Россия, 2009, № 5. - С. 2-3.

2. Дымина Е. В. Влияние ретарданта, азотных удобрений и фунгицида на продуктивность яровой пшеницы / Е. В. Дымина, С.Х. Вышегуров // Вестник НГАУ, 2010, № 3 (15). - С. 13-18.

3. Дымина Е. В. Эффективность удобрений и фунгицида на яровой пшенице сорта Кантегирская 89/ Вестник НГАУ, 2010, № 3 (15). - С. 18-21.

4. Дымина Е. В. Зависимость продуктивности яровой пшеницы сорта Кантегирская 89 от удобрений и фунгицида / Е.В. Дымина, С.Х. Вышегуров //Вестник НГАУ, 2010, № 4 (16). - С. 10-13.

5. Дымина Е.В. Влияние осадков и температуры на урожай яровой пшеницы/ Аграрная наука, 2010, № 11. - С. 18—19.

6. Дымина Е. В. Влияние гидротермического режима вегетационного периода на структуру урожая яровой пшеницы сорта Новосибирская 22/ Вестник НГАУ, 2011, № 1 (17). - С. 28-32.

7. Дымина Е. В. Влияние средств химизации на качество зерна мягкой яровой пшеницы сорта Кантегирская 89/ Е.В. Дымина, С.X. Вышегуров // Вестник НГАУ, 2011, № 2 (18). - С. 14-19.

8. Дымина Е.В. Продуктивность яровой пшеницы Кантегирская 89 и ее оптимизация различными агротехническими приемами/ Вестник НГАУ, 2011, №4 (20).-С. 19-23.

9. Вышегуров С. X. Урожайность яровой пшеницы Новосибирская 22 в северной лесостепи Приобья/ С.Х. Вышегуров, Е. В. Дымина //Сибирский вестник сельскохозяйственной науки, 2012, № 2. - С. 18-23.

10. Дымина Е.В. Факторы, влияющие на биоресурсный потенциал яровой пшеницы в северной лесостепи Приобья/ Е.В. Дымина, С.Х. Вышегуров //Вестник НГАУ, 2012, № 1 (22), часть 2. - С. 9-12.

11. Дымина Е.В. Качество зерна яровой пшеницы Новосибирская 22 в условиях северной лесостепи Приобья / Е.В. Дымина, С.Х. Вышегуров // Вестник НГАУ, 2013, № 1 (26). - С. 16-21.

Публикации в прочих изданиях

12. Фадеева JI. Г. Вегетационный период и продуктивность различных по скороспелости сортов яровой пшеницы в лесостепной зоне Западной Сибири/ Л.Г.Фадеева, Л.А.Игнатьев, Е.В.Дымина// Проблемы растениеводства в Западной Сибири: Сб. науч. тр., НГАУ. - Новосибирск, 2002. - С. 24-27.

13. Дымина Е. В., Чеботарева Н. А. Действие ретарданта на устойчивость и продуктивность яровой пшеницы Новосибирская 22 в западной Сибири/ Е.В. Дымина, H.A. Чеботарева // Физиология растения и экология на рубеже веков: Тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. - Ярославль, 2003. - С. 19.

14. Дымина Е.В. Влияние засухи и фунгицида на продуктивность яровой пшеницы в Западной Сибири/ Совершенствование современных фитосанитар-ных технологий: Матер, докл. междунар. конф. - Новосибирск, 2005. - С. 63-69.

15. Дымина Е. В., Чеботарева H.A. Влияние засухи на продуктивность яровой пшеницы/ / Е. В. Дымина, Н. А. Чеботарева //Проблемы аграрной науки в XXI веке: Матер, докл. междунар. науч.-практ. конф., посвященной 70-летию НГАУ. - Новосибирск, 2006. - С. 28-30.

16. Дымина Е.В. Продуктивность яровой пшеницы Новосибирская 22 и ее оптимизация различными агротехническими приемами/ Инновационные процессы в АПК: Сб. статей III междунар. науч.-практ. конф. преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию образования аграрного факультета РУДН. - М.: РУДН, 2011. - С. 20-22.

17. Дымина Е.В. Влияние средств химизации на посевные качества зерна мягкой яровой пшеницы сорта Новосибирская 22/ Е. В. Дымина, С. X. Вышегуров // Естественнонаучные вопросы технических и сельскохозяйственных исследований: Матер, докл. I междунар. науч. заоч. конф. - М.: Издательство ИНГН, 2011.-С. 8-10.

18. Дымина Е. В. Влияние средств химизации на урожайность и качество зерна мягкой яровой пшеницы сорта Новосибирская 22/Современное состояние естественных и технических наук: Матер, докл. IV междунар. науч.-практ. конф. -М.: Издательство «Спутник+». 2011. - С. 29-33.

Подписано в печать 25 сентября 2013 г. Формат 60 х 84 '/, Объем 2,1 уч.-изд. л., 2,5 усл. печ. л. Тираж 100 чкз. Заказ № 928

Отпечатано в Издательстве Новосибирского государственного аграрного университета 630039, Новосибирск, ул. Добролюбова, 160, каб. 106. Тел./факс (383) 267-09-10. E-mail: 2134539@mail.ru

Текст научной работыДиссертация по биологии, доктора биологических наук, Дымина, Елена Владимировна, Новосибирск

Новосибирский государственный аграрный университет

На правах рукописи

05201450159

ДЫМИНА Елена Владимировна

Специальность: 03.02.14 - биологические ресурсы Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук

Научный консультант д.с-х.н., профессор Вышегуров С.Х.

Новосибирск -2013

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 11

2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ 60

2.1. Объекты исследований 60

2.2. Погодные условия лет исследований 61

2.3. Методы исследований 73

3. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИИ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА НА РЕАЛИЗАЦИЮ БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ И ТЕНДЕНЦИИ В ИЗМЕНЕНИИ КЛИМАТА РЕГИОНА ЗА ДВАДЦАТЬ ЛЕТ 81

3.1. Влияние гидротермического режима вегетационного периода на реализацию биоресурсного потенциала сортов яровой пшеницы разных групп спелости 81

3.1.1. Реализация биоресурсного потенциала сортов яровой пшеницы от условий вегетационного периода 81

3.1.2. Влияние осадков и температуры на структуру урожайности сортов яровой пшеницы разных групп спелости 95

3.1.3. Влияние гидротермического режима вегетационного периода (ГТК) на структуру урожайности сортов яровой пшеницы разных групп спелости 105

3.2. Роль физиологических особенностей сортов яровой пшеницы разных групп спелости в реализации их биоресурсного потенциала 113

3.3. Гидротермические условия вегетационных периодов за 20 лет, включая годы исследований 120

4. ПОВЫШЕНИЕ БИОРЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА СОРТОВ МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ИХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ 125

4.1. Влияние средств химизации на изменение физиологических параметров растений различных по скороспелости сортов яровой пшеницы 125

4.2. Влияние приемов интенсификации на повышение биоресурсного потенциала раннеспелого сорта Новосибирская 22 207

4.3. Влияние приемов интенсификации на повышение биоресурсного потенциала среднеспелого сорта Кантегирская 89 222

5. ВЛИЯНИЕ ПОГОДНЫХ ФАКТОРОВ И СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ НА НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ 242

5.1. Влияние средств химизации на качество зерна мягкой яровой пшеницы сорта Новосибирская 22 242

5.2. Влияние средств химизации на качество зерна мягкой яровой 253

пшеницы сорта Кантегирская 89

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ХИМИЗАЦИИ НА СОРТАХ МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ 265

ВЫВОДЫ 268

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 272

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 273

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В северной лесостепи Приобья климатическими факторами, затрудняющими реализацию биоресурсного потенциала пшеницы, являются недостаток влаги и высокие температуры в наиболее важные для развития растений периоды, а также краткость вегетационного периода (Альтергот В.Ф., Коваль С.Ф., Мордкович С.С. Физиолого-морфологическая модель интенсивного сорта пшениц для Сибири // Сиб. вестн .с.-х. науки. 1974. Вып. 65. С. 94-101; Андрианова Ю.Е., Тарчевский И.А. Хлорофилл и продуктивность растений //М.: Наука, 2000. 135с; Garciu Gh., Manea D., Lazureanu A., Alda S. L'influence de la reserve d'eau sur la production de ble d'autome // Bul. Univ. sti. agr. si med. vet., Cluj-Napoca. Ser. Agr.. 2004. Vol. 60. P. 199-204; Каличкин B.K., Понько В.A., Павлова A.И. К вопросу о климатически обеспеченной урожайности с-х культур//Сиб. Вестн. с.-х. науки. 2009. №5.С.13-21; Костюков В.В, Старостина Т.В., Черникова М.И. Агроклиматические ресурсы и динамика урожайности ранних яровых зерновых культур Западной Сибири. Новосибирск. 2009. 183с). Радикальным способом преодоления или ослабления действия неблагоприятных факторов может служить селекция устойчивых сортов

(Патуринский A.B. Комплексный подход к оценке исходного селекционного материала яровой пшеницы на высокую потенциальную продуктивность и засухоустойчивость // Вестник КгасГАУ. 2007. С.11-16.). Однако высокая их устойчивость приходит в этом случае в противоречие с потенциальной продуктивностью (Третьяков H.H., Кузнецов В.В., Холодова В.П. и др.. Устойчивость сортов яровой пшеницы к абиотическим стрессам (комплексная оценка) // Изв. ТСХА. 2003. № 4. С. 71-86). Отсюда и возникает необходимость поиска других путей преодоления данного препятствия, например, регуляция устойчивости растений в процессе онтогенеза с помощью физиологически активных веществ.

В качестве факторов, регулирующих устойчивость растений и продолжительность их вегетационного периода, использовался ретардант ЦеЦеЦе, фосфорные, азотные удобрения и фунгицид (Журбицкий З.И. Физиологические и агрономические основы применения удобрений. М.:

Изд-во АН СССР. 1963. 295с; Фадеева Л.Г., Дымина Е.В. Влияние фунгицида на физиологические процессы и продуктивность яровой пшеницы //Сиб. вестн. с.-х. науки. 1989. №4. С. 13-17; Muurinen S., Kleemova J., Peltonen-Sainio P. Accumulation and translocation of nitrogen in spring cereal cultivars differently in nitrogen use efficiency//Agronomy Journal. 2006. Vol.99. No.2. P. 441^49; Шаповал O.A., Вакуленко B.B. , Прусакова Л.Д. и др. Регуляторы роста растений в практике сельского хозяйства // М: ВНИИА, 2009. 60с). Предположительно, использование этих средств химизации могло вызвать различный эффект в зависимости от конкретно складывающихся погодных условий, для чего требовалось постановка экспериментов в течение ряда лет.

Задачи исследований:

среднеспелым сортом. Существуют различия в коэффициентах корреляции элементов структуры урожайности сортов разных групп спелости с декадными показателями температуры, суммой выпавших осадков и ГТК Селянинова. Определена роль физиологических особенностей сортов разных групп спелости в реализации продукционного потенциала. Выявлена разница в сроках затухания работы фотосинтезирующего аппарата и прохождения этапов органогенеза разных по скороспелости сортов мягкой яровой пшеницы в пределах одной фенологической фазы.

Экспериментально доказано регулирующее действие ретарданта ЦеЦеЦе (хлорхолинхлорид) и фосфорных удобрений на устойчивость растений мягкой яровой пшеницы к гидротермическим стрессам в условиях северной лесостепи Приобья по физиологическим показателям: водоудерживающей способности клеток листьев, вымываемости электролитов из них, соотношению концентраций форм хлорофилла «а»/«б». Определены статистически достоверные различия в действии средств химизации (ретардант, удобрения, фунгицид) на повышение биоресурсного потенциала, посевные и продовольственные показатели качества зерна сортов мягкой яровой пшеницы разных групп спелости в зависимости от гидротермических условий.

На защиту выносятся следующие положения:

4. Посевные и продовольственные показатели качества зерна

определяются действием средств химизации и гидротермическими условиями вегетационного периода.

Практическая значимость. Результаты исследований позволяют дать практические рекомендации по рациональному использованию биоресурса мягкой яровой пшеницы разных групп спелости в условиях северной лесостепи Приобья при отсутствии долгосрочных гарантированных прогнозов погоды. Разработаны приемы повышения устойчивости растений мягкой яровой пшеницы к недостатку влаги с помощью ретарданта ЦеЦеЦе (хлорхолинхлорида) и фосфорных удобрений. Показана более полная реализация биоресурсного потенциала сортов яровой пшеницы разных групп спелости от ретарданта ЦеЦеЦе, а среднеспелого сорта и от предпосевного применения суперфосфата, при совпадении индуцированной ими повышенной устойчивости растений со временем воздействия засухи. Обоснована целесообразность сочетания этих приемов с азотным минеральным питанием и фунгицидом в условиях благоприятного водообеспечения. Экспериментально доказана необходимость сочетания некорневой подкормки мочевиной с обработкой растений фунгицидом, который способствует росту продуктивности сортов, увеличивая площадь листьев и содержание в них хлорофилла. Показано, что фунгицид и азотные удобрения улучшают качество сырой клейковины, лабораторную всхожесть семян и биометрические параметры проростков. Данные диссертационной работы могут быть использованы при разработке адаптивных технологий по повышению биоресурсного потенциала яровой пшеницы в экстремальных условиях зоны рискованного земледелия северной лесостепи Приобья. Результаты исследований используются при подготовки бакалавров и специалистов биологического и агрономического направлений.

технологий», Новосибирск, 2005; Международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию НГАУ «Проблемы аграрной науки в XXI веке», Новосибирск, 2006; III Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 50-летию образования аграрного факультета РУДН «Инновационные процессы в АПК», Москва, 2011; I Международной научной заочной конференции «Естественнонаучные вопросы технических и сельскохозяйственных исследований», Москва, 2011; IV Международной научно-практической конференции «Современное состояние естественных и технических наук», Москва, 2011; Годичное собрание Первой с Сибири научно-педагогической школы по защите растений, Новосибирск, 2013.

Личный вклад соискателя. Соискатель Дымина Е.В. с 1997 г. лично проводила научный поиск, разрабатывала программы исследований, принимала непосредственное участие в проведении опытов и аналитических работ. Самостоятельно обобщила полученные результаты и оформила диссертационную работу. Рассматриваемый материал получен автором самостоятельно и в соавторстве с перечисленными в публикациях коллегами.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает 217 наименований, из них 48 зарубежных авторов. Работа изложена на 301 странице, содержит 111 таблиц, 25 рисунков.

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту

доктору сельскохозяйственных наук, профессору Вышегурову Султану Хаджибикаровичу, а также глубокую признательность за оказанную помощь доктору биологических наук Игнатьеву Льву Алексеевичу.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Ведущая роль среди зерновых культур во многих районах нашей планеты принадлежит яровой пшенице. Яровая пшеница — одна из основных продовольственных культур. Ее зерно характеризуется высоким содержанием белка и клейковины, отличными хлебопекарными качествами. Отходы мукомольной промышленности (отруби) — ценный концентрированный корм для животных. Соломой и половой также кормят скот.

Яровая пшеница — одна из древнейших и наиболее распространенных культур на земном шаре. Ее возделывают во всех частях света — от Полярного круга до Южной Америки и Африки. В Российской Федерации под яровую пшеницу отведены большие площади. Она занимает первое место среди других зерновых культур по валовому сбору зерна. Основные районы, где традиционно возделывается яровой пшеницы это Поволжье, Южный Урал, Западная и Восточная Сибирь. В этих регионах получают наиболее ценное зерно с высоким содержанием белка и клейковины. Выращивают яровую пшеницу в Центрально-Черноземной и Нечерноземной зонах. Там она дает хорошие урожаи, но качество зерна несколько ниже, чем в других регионах. Средняя урожайность яровой пшеницы сравнительно невысокая, что связано с особенностями почвенно-климатических условий в основных районах ее возделывания

Биологические особенности яровой пшеницы в связи с условиями возделывания довольно подробно описаны Кирюшиным В.И., Власенко А.Н., Чулкиной В.А. в книге «Яровая пшеница: прогрессивные технологии» (Кирюшин В.И., Власенко А.Н., Чулкина В.А. Яровая пшеница: прогрессивные технологии. Новосибирск: Новосибирское кн. из-во, 1988. С. 12—20). Ниже приводится их краткое описание из этой книги с уточнениями и дополнениями других авторов. Яровая пшеница является культурой длинного дня. Сумма активных температур за период всходы — созревание составляет 1500...1750°С. Ареал её выращивания довольно широк.

Северная граница для скороспелых сортов мягкой яровой пшеницы проходит по изолинии 1500°С. В северных районах получают зерно с низкими хлебопекарными качествами, поэтому возделывание ее там нерентабельно. Почвенно-климатические условия на севере больше подходят для выращивания серых хлебов, особенно овса. В южных регионах, при высоком качестве зерна, высока вероятность снижения урожайности из-за недостатка влаги, особенно в засушливые годы. Яровая пшеница умеренно засухоустойчива, у нее довольно высокий транспирационный коэффициент (450—600). Зерновая продуктивность яровой пшеницы зависит от условий прохождения фенологических фаз. Семена яровой пшеницы прорастают, когда количество вод

Информация о работе

Дымина, Елена Владимировна
доктора биологических наук
Новосибирск, 2013
ВАК 03.02.14

Диссертация

Повышение биоресурсного потенциала сортов мягкой яровой пшеницы разных групп спелости в условиях северной лесостепи Приобья - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Повышение биоресурсного потенциала сортов мягкой яровой пшеницы разных групп спелости в условиях северной лесостепи Приобья - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы