Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изменчивость признаков ярового ячменя и её использование в селекции и семеноводстве в степной зоне Республики Хакасия

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Изменчивость признаков ярового ячменя и её использование в селекции и семеноводстве в степной зоне Республики Хакасия"

005008127

БОРОДЫНЯ Александр Николаевич

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПРИЗНАКОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ И ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВЕ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ

Специальность: 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 9 ЯНВ2012

Барнаул - 2012

005008127

Работа выполнена на кафедре растениеводства Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Хакасский государственный университет им Н. Ф. Ката-нова»

Научный руководитель:

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Кадычегов Алексей Николаевич

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Усенко Владимир Иванович кандидат сельскохозяйственных наук Мусалитин Григорий Михайлович

Красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита состоится «1_» марта 2012 года в 14:00 часов на заседании диссертационного совета ДМ. 220.002.03 при ФГЕОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Адрес: 656099 г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98. Факс (3852) 62-83-96; e-mail: arrow64@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Н.Н.Чернышева

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Продовольственная безопасность России должна строиться на собственном сельскохозяйственном производстве как растениеводческой, так и животноводческой продукции. Растениеводство должно обеспечить отрасль животноводства относительно дешевыми и сбалансированными кормами. Ячмень, является важнейшей фуражной и продовольственной культурой. Площадь под данной культурой в Республике Хакасия пока незначительная и находилась в 2005 - 2009 гг. в пределах 1000 -12885 га. Урожайность ячменя остается в республике очень низкой и варьирует от 0,7 до 1,4 т/га. Однако отмечается тенденция увеличения посевных площадей и урожайности ячменя в последние годы.

В последние десятилетия из-за экономических трудностей часто для посева используются семена низких посевных кондиций, массовых репродукций с недостаточной сортовой чистотой или даже смеси разных сортов.

Однако, с реализацией программ по подъёму сельского хозяйства, в том числе и в Республике Хакасия, отмечается рост площадей под сортовыми посевами.

В Республике в 2010 г. в общем объёме семян ячменя 87% приходилось на сорт Ача, и в 2011 г. - 100%. Это указывает, на ограниченное сортовое разнообразие сортов ячменя в зоне исследования.

Широкое экологическое испытание селекционных сортов на устойчивость к неблагоприятным факторам среды позволит выявить формы с широкой адаптивностью, которая сможет обеспечить стабильность урожая в различных экологических условиях и выделить исходный материал для селекции (Косьяненко Л. П., 2007; Сапега В. А., 1985).

Получение семян с высокими посевными качествами в условиях Восточной Сибири - весьма важная и пока еще далеко не решенная проблема, в том числе и для Республики Хакасия. По культуре ячменя недостаточно изучены факторы (генетические, почвенно-климатические и технологические), влияющие на формирование посевных качеств семян. В этой связи учет перечисленных факторов при планировании производства и заготовки высококлассного семенного зерна в зональном аспекте позволит увеличить их производство.

Цель исследований. Провести экологическую оценку сортов ячменя на урожайность и посевные качества семян, выделить перспективные сорта для возделывания в условиях степной зоны Хакасии и использования в селекции.

Задачи исследований:

- выявить влияние сортовых различий на урожайность и посевные качества семян ярового ячменя;

- изучить влияние экологических факторов на урожайность и формирование высококачественного семенного зерна;

- оценить адаптивные свойства ярового ячменя по урожайности и посевным качествам зерна;

- оценить урожайные и посевные качества семян сортов ярового ячменя различных групп спелости;

- провести агроэкологическую оценку голозёрного сорта ячменя Оскар в степных условиях Хакасии;

- определить экономическую и энергетическую эффективность производства семенного зерна в степной зоне Республики Хакасия.

Объект исследования - коллекция сортов ярового ячменя различного эколого-географического происхождения.

Научная новизна. Впервые в степной зоне Республики Хакасия проведены комплексные многолетние исследования по изучению сортообразцов ярового ячменя разного эколого-географического происхождения для оценки биологических свойств и семенной продуктивности. Выявлены экологические факторы, влияющие на семенную продуктивность ярового ячменя. Проведена агроэкологическая оценка голозёрного сорта ячменя Оскар в степных условиях Хакасии.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Характер изменчивости основных урожайных и посевных качеств семян сортов ярового ячменя как основа селекции и семеноводства в экстремальных условиях степной зоны Республики Хакасия.

2. Установление доли влияния сорта, метеорологических и климатических факторов в общей изменчивости урожайности и посевных качеств ярового ячменя.

3. Агроэкологическая оценка голозёрного сорта ячменя Оскар в степных условиях Хакасии.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Установленные закономерности изменчивости урожайных и посевных качеств семян ячменя могут быть использованы в селекционной и семеноводческой пралсгике для повышения урожайности этой культуры. Комплексная оценка по многолетним наблюдениям с использованием экологических пунктов испытания позволит разнообразить ассортимент сортов ячменя, адаптированных к резкоконтинентальным условиям степной зоны Хакасии, и, как следствие, увеличить производство высококачественных семян. Апробация полученных результатов осуществлялась внедрением в двух хозяйствах зоны исследований.

Результаты исследования широко используются в преподавании курсов «Селекция и семеноводство полевых культур», «Растениеводство», «Сельскохозяйственная экология» студентам сельскохозяйственного института Хакасского государственного университета им. Н. Ф. Катанова по специальности и направлению «Агрономия», а также отражены в учебном пособии «Практикум по растениеводству» (2009).

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на: научной конференции «Катановские чтения» (Абакан, 2009, 2010, 2011 гг.); Международной научной школе-конференции студентов и молодых учёных «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2009, 2010 гг.); научной сессии общего собрания ГНУ СО Российской академии сельскохозяйственных наук «Проблемы сельскохозяйственного производства аридных территорий и их решение» (Абакан, 2010 г.); Международном Круглом столе «Итоги и перспективы научных исследований по совершенствованию ведения сельскохозяйственного производства на опустынен-ных землях аридной зоны Монголии и России» (Абакан, 2009 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Современные тенденции и перспективы развития агропромышленного комплекса Сибири» (Абакан, 2011 г.); Межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы развития АПК Саяно-Алтая» (Абакан, 2010,2011 гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ объемом 3,18 п. л., где доля автора составляет 1,98 п.л. 5 статей в изданиях, рекомендованных ВАК.

Личный вклад автора в работу. Соискателем выполнен анализ литературных данных, разработана программа и методика исследований, самостоятельно проведены опыты и наблюдения, лабораторные анализы, обработан полученный материал.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству, библиографического списка, включающего 205 источников, в том числе 11 на иностранном языке. Работа изложена на 139 страницах, содержит 30 таблиц, 20 рисунков, 8 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ИЗМЕНЧИВОСТИ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ (обзор литературы)

В главе представлен краткий обзор литературы влияния факторов изменчивости на формирование урожайности и посевных качеств семян ярового ячменя.

2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для решения поставленных задач в степных условиях Хакасии, были проведены полевые исследования в 2001-2009 гг. на Ширинском и Бейском ГСУ в рамках договора между ХГУ им. Н. Ф. Катанова и инспектурой ГК по

сортоиспытанию и охране селекционных достижений по Красноярскому краю, Республике Хакасия и Республике Тыва.

Почвенный покров опытного участка пункта «Шира» представлен черноземом обыкновенным малогумусным маломощным среднесуглини-стым. В целом почва опытного участка характеризуется слабой гумусирован-ностью (1,8%), укороченностью гумусового горизонта, щелочной реакцией почвенной среды, средним содержанием подвижного (нитратного) азота (78,8 мг/кг), средней обеспеченностью подвижным фосфором (48-141 мг/кг) и средним уровнем обеспеченности обменным калием (141-175 мг/кг) по Ма-чигину.

Опытный участок пункта «Бея» расположен на черноземах обыкновенных, среднесуглинистых. Содержание гумуса в пахотном горизонте составляет 3,22- 3,89%, запасы подвижного азота характеризуют почву как повышенно обеспеченную (14,2-14,5 мг/кг), низхо-подвижным фосфором (13,215,5 мг/кг) и средне-обменным калием (199-210 мг/кг).

Сопоставляя суммы осадков в годы исследования в период «посев — восковая спелость», можно заключить, что более засушливыми были 2001, 2005 и 2007 гг., хорошо увлажненными -2003,2004 и 2008 гг.

Опыты закладывались по методике государственного сортоиспытания, утвержденной Государственной комиссией Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений (1989).

Конкурсное сортоиспытание проведено второй культурой после пара по предшественнику пшеница.

Опыт 1. Влияние сорта и метеорологических условий на урожайность и посевные качества семян ярового ячменя в степной зоне Республики Хакасия. В конкурсном сортоиспытании участвовали от 14 до 19 сортов. Урожайность и посевные качества семян шести сортов, прошедших испытание в течение девяти лет, проанализированы в двухфакторном дисперсионном комплексе для расчета вклада факторов «год», «сорт» и их взаимодействий.

Опыт 2. Влияние метеорологических и экологических условий на урожайность и посевные качества семян ярового ячменя. Экологическое испытание проведено на Ширинском и Бейском ГСУ.

Схема опыта

Фактор А («Год»): 2003 - 2006 и 2008 гг.

Фактор В («Сорт»): Ача, Сигнал, Бахус, Вулкан и Соболёк.

Фактор С («Пункт»): Бея, Шира.

Опыт 3. Агроэкологическая оценка голозёрного ячменя Оскар в степных условиях Хакасии.

Схема опыта

Фактор А («Год»): 2005-2008 гг.

Фактор В («Сорт»): Ача, Кедр и Оскар

Посев проводили по пшенице во второй половине мая с нормой высева 4,5 млн. всхожих зёрен на га.

Учёты и наблюдения в опытах:

- фенологические наблюдения по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989);

- урожайность методом сплошной уборки с перерасчётом на 14% влажность;

- анализ семян на посевные качества осуществлялся по ГОСТам: ГОСТ 12037-81 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения чистоты и отхода семян»; ГОСТ 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести»; ГОСТ 12041-82 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения влажности»; ГОСТ 12042-80 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1000 семян».

Статистическая обработка данных - по методике в изложении Б. А. Доспехова (1985) с помощью пакета программ FieldExpert Д. Н. Акимова (2006). Показатель гомеостатичности рассчитан по В. В. Хангильдину (1978); параметры экологической пластичности - по методике Эберхарта и Расселла (S. А. Eberhart, W. А. Russell) (1966); оценка энергетической эффективности возделывания сортов по методике Ю. И. Ермохина и А. Ф. Неклюдова (1994).

3 ВЛИЯНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

И ГЕНОТИПИЧЕСКИХ РАЗЛИЧИЙ НА ИЗМЕНЧИВОСТЬ УРОЖАЙНОСТИ И ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ

С использованием вариационного анализа проведена оценка изменчивости в выборках изучаемых сортов ячменя в 2001 - 2009гг.

Коэффициент вариации в выборке изучаемых сортов ячменя изменялся по урожайности от 9,55 до 26,57% и по годам от 39,99% до 52,93%, что указывает о более высокой зависимости показателя от метеорологических условий, чем генотипических различий.

В целом по опыту максимальный урожай получен в 2003 году по сорту Новосибирский 80 - 4,28 т/га, что указывает на высокий потенциал культуры в степной зоне Хакасии.

Установлено, что вклад фактора «год» в изменчивость урожайности составил 92%. Различия между крайними вариантами составили 3,0 т/га. Наиболее низкая урожайность ячменя была в 2005 году и составила в целом по опыту 0,50 т/га и наиболее высокая - в 2003 году и находилась на уровне 3,50 т/га.

Представленные материалы свидетельствуют о крайней нестабильности урожайности ячменя в степных условиях юга средней Сибири.

Генотипические различия сортов только на 6,0% определяли урожайность ячменя

Наиболее высокая урожайность отмечена по результатам восьми лет испытания у сорта Новосибирский 80 (1,98 т/га). Средняя урожайность сортов Ача, Сигнал и Бахус составила, соответственно, 1,87,1,88 и 1,76 т/га.

Отмечено специфическое взаимодействие «год х сорт», которое внесло вклад в общую изменчивость урожайности только 2,0%.

Для определения нормы реакции сортов ячменя использован метод Эберхарта и Расселла, который основан на расчете двух параметров: коэффициента линейной регрессии (bi) и дисперсии (02d). В выборке изучаемых сортов наиболее отзывчивым на изменение условий выращивания был сорт Новосибирский 80, (при повышении уровня урожайности в целом по опыту на 1 т/га он увеличивал свою на 1,32 т/га).

Расчёты показали наличие существенных различий между коэффициентами регрессии в данном наборе сортов (Бф > F0s), что говорит о корректно проведенном анализе сортов.

Как показывают результаты сравнения по F-критерию, различия по величине о^ между сортами не значительны (Рф < F05), т. е. нет сортов, устойчивость урожайности которых была бы специфической, т.е. генетически обусловленной сортом, достоверно превышающей изменчивость средней всего набора. Таким образом, вся изменчивость этих сортов вызвана только влиянием условий внешней среды, а не их генетическими особенностями (Методика расчёта..., 2005).

Анализ гомеостатичности сортов по урожайности позволил установить, что высоким показателем данного параметра выделяется сорт Соболек (Нош = 4,2).

Варьирование массы 1000 зерен в выборке изучаемых сортов в 20012009 г.г. находилось от 4,4 до 11,2%. Формировали массу 1000 зёрен более 50 г в 2001 году сорта Новосибирский 80, Золотник, Никита, Лука, 2002 году - Азов, Партнёр, 2003 году - Новосибирский 80, Партнер, У- 20704, Ф-241438,2008 году -Т-12 и 2009 году - Т-12.

Определено, что масса 1000 зёрен определялась на 45% фактором «год» и фактором «сорт» - на 49%. Сравнивая усреднённые показатели массы 1000 зёрен в целом по опыту и по сортам за 8 лет испытания можно выделить: Новосибирский 80 - 47,9 г, Вулкан - 46,7 г и Сигнал - 45,1 г.

Взаимодействие «год х сорт» на 6%, определяло массу 1000 зёрен и было существенно при 5%-ном уровне, что даёт основание для расчёта параметров экологической пластичности и стабильности. По степени реакции генотипа сорта можно разделить на три группы:

- сорта Соболёк, Сигнал, Новосибирский 80 - требовательны к высокому уровню условий для роста и развития;

- сорт Ача - имеет соответствие изменения показателя массы 1000 зёрен изменению условий выращивания;

- сорта Вулкан и Бахус реагируют слабее на изменение условий среды, чем в среднем весь набор изучаемых сортов.

Достоверные различия по стабильности обнаружены только между сортами Ача, Вулкан и Новосибирский 80, Бахус. Это говорит о высокой стабильности сортов Ача и Вулкан и их достоверном превосходстве над сортами Новосибирский 80 и Бахус по признаку «масса 1000 зёрен».

По показателю гомеостатичности выделился раннеспелый сорт Вулкан (Нот = 1217,33).

Коэффициент вариации процента влажности семян изменялся от низких до средних значений и находился в пределах от 1,9% до 6,2% и только в 2008 году-13,4%.

Доминирующий вклад в изменчивость влажности семян вносил фактор «год» - 96%. Влажность зерна ячменя в период уборки во всех вариантах опыта превышала критический порог для закладки на длительное хранение.

Коэффициент вариации всхожести семян был в 2001 - 2009 годах менее 10%, что указывает на низкую изменчивость признака.

Фактор «год» на 61% влиял на проявление признака. Сортовые различия на 25% способствовали формированию всхожести семян. Взаимодействие «год х сорт» определяло всхожесть семян на 14%, соответственно имеется возможность для расчёта показателей адаптивности.

Большей отзывчивостью на улучшение условий выращивания в нашем случае, более благоприятные метеорологические условия, выделились сорта Сигнал и Новосибирский 80. Наиболее высокая стабильность всхожести семян была у-сорта Соболек, который имел достоверные различия по сравнению с сортами Ача, Новосибирский 80, Сигнал, и Вулкан.

Сорта Соболйк и Бахус отличаются повышенным уровнем гомеостатичности в степных условиях юга средней Сибири по показателю «всхожесть семян».

Многие исследователи, в том числе П.Л. Гончаров, Н.П. Гончаров (1993), отмечали, что группа спелости сорта может колебаться в зональном аспекте, а также зависеть от погодных условий года. Поэтому группировку сортов по продолжительности вегетационного периода необходимо проводить в сравнении с районированными сортами разных групп спелости.

В качестве стандартов использованы сорта Вулкан (раннеспелые и среднеранние) и Ача (среднеспелые - среднепоздние). Оценку других сортов проводили по отношению к стандарту по усреднённым показателям только за годы, в которые испытывался сорт (табл. 1).

Группа спелости установлена по данным, представленным оригинато-рами сортов.

По Республике Хакасия в 2009 году было засеяно сортом Вулкан 390 га (общая площадь посева ячменя -5401 га), соответственно, он может рассматриваться как стандарт. По данным 9 лет испытания сорт Вулкан имел урожайность 1,53 т/га. Масса 1000 зёрен находилась в пределах 46,8 г, всхожесть - 96,7%, продолжительность от полных всходов до восковой спелости варьировала от 69 до 89 суток.

Таблица 1- Краткая характеристика сортов ячменя по урожайности и посевным качествам семян (не менее двух лет испытания)

Сорт Годы испытания Урожайность, Масса 1000 зёрен, г Всхожесть, %

т/га ± прибавка к стандарту

Ранние - среднеранние

Вулкан, стандарт 2001-2009 1,53 46,8 96,7

Андрей 2001-2005 1,71 +0,15 46,3 95,2

Биом 2005-2009 1,45 +0,17 47,1 92,4

Валет 2001-2003 1,67 -0,09 39,5 94,7

Золотник 2001-2002 1,39 +0,06 44,4 94,0

Колчан 2004-2006 1,36 -0,07 37,3 96,0

Симон 2001-2002 1,08 -0,26 40,9 96,3

Среднеспелые - среднепоздние (лит. данные)

Ача, стандарт 2001-2009 1,82 45,0 94,9

Актон 2002-2004 1,92 -0,56 46,2 90,5

Бахус 2001-2008 1,70 -0,1 44,0 95,8

Ворсинский 2006-2008 1,98 +0,31 46,4 90,0

Задел 2006-2008 1,82 +0,15 48,7 96,0

Кедр 2005-2009 1,51 -0,01 45,3 89,6

Красноярский 80 2004-2009 1,54 -0,05 46,0 90,0

Лука 2001-2002 1,44 -0,18 49,1 93,3

Никита 2001-2002 1,56 -0,06 52,6 95,7

Новосибирский 80 2001-2008 1,88 +0,08 47,6 92,2

Оскар 2005-2009 1,10 -0,42 43,8 93,4

Партнёр 2002-2003 1,93 -0,80 53,2 28,0

Петр 2004-2006 1,47 0,00 45,5 84,0

Сибиряк 2008-2009 1,30 -0,65 42,8 86,0

Сигнал 2001-2009 1,60 0,00 44,8 85,2

Соболёк 2001-2009 1,56 -0,26 40,6 92,9

Челябинский 96 2008-2009 1,46 -0,05 43,7 84,0

В среднем за годы исследований прибавка к стандарту (Вулкан) выявлена по урожайности у сорта Андрей. В 2001-2005 гг. он имел среднюю уро-

жайность 1,71 т/га, что на 0,15 т/га больше, чем у стандарта. Сорт Андрей за пять лет испытания имел массу 1000 зёрен в пределах 46,3 г и всхожесть семян - 95,2%. Период от полных всходов до восковой спелости составлял от 68 до 89 суток.

Отмечена прибавка урожайности зерна по отношению к стандарту и по сорту Биом. Сорт Биом находился в испытании с 2005 по 2009 гг. и в эти годы он показал среднюю урожайность - 1.45 т/га. Стандарт имел за эти годы среднюю урожайность - 1,28 т/га. Средняя масса 1000 зёрен у сорта Биом находилась в пределах 47,1 г и, лабораторная всхожесть семян - 92,4%. Продолжительность от полных всходов до восковой спелости варьировала от 70 до 79 суток.

Наиболее многочисленной группой в выборке были среднеспелые сорта. По Республике Хакасия в 2009 году сорт Ача высевался на площади 3749 га, что составляет 69,4% сортовых посевов от общего объема. Данный сорт использован как стандарт. В годы испытания продолжительность от полных всходов до восковой спелости колебалась в пределах 67 — 81супш. За 9 лет исследования урожайность сорта Ача -1,82 т/га. Усредненный показатель массы 1000 зёрен составил 45,0 г и всхожести семян - 94,9%.

Сорт Ворсинский находился в испытании в период 2006-2009 гг. и показал среднюю урожайность - 1,98 т/га, что превышает среднюю урожайность стандартного сорта Ача на 0,31 т/га по результатам испытания в эти же годы. Он имел среднюю массу 1000 зёрен в годы испытания - 46,4 г и всхожесть семян - 90,0%. В годы испытания продолжительность от полных всходов до восковой спелости изменялась от 75 до 79 суток.

Сорт Задел показал прибавку, в сравнении с сортом Ача - 0,15 т/га. Сорт испытывался в период 2006-2008 гг. Сорт Ача в испытании в эти годы имел среднюю урожайность - 1,67, а сорт Задел - 1,82 т/га. Сорт Задел имел 48,7 г массу 1000 зёрен и среднюю всхожесть семян 96,0%. Период от полных всходов до восковой спелости отмечен от 75 до 79 суток. Полученные результаты необходимо использовать при подборе сорта для выращивания в степной зоне Республики Хакасия.

4 ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

И ГЕНОТИПИЧЕСКИХ РАЗЛИЧИЙ НА ИЗМЕНЧИВОСТЬ УРОЖАЙНОСТИ И ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ

Для оценки сорта на основные количественные признаки необходимо экологическое испытание во многих пунктах и в течение ряда лет.

На основании трёхфакгорного дисперсионного анализа, где в качестве исходного материала служили сорта Ача, Сигнал, Бахус, Вулкан и Соболёк,

которые проходили конкурсное сортоиспытание в 2003 - 2006 и 2008 годах, в двух пунктах «Бея» и «Шира» было установлено, что фактор «пункт» способствовал формированию признаков: урожайности - на 39%; массы 1000 зерен - на 71%; влажности семян - на 78%; всхожести семян - 34%.

Величина и направленность действия фактора «пуни» на признаки были различны. В пункте «Бея» средняя урожайность ячменя в целом по опыту составила 1,12 т/га, что на 0,58 меньше чем в пункте «Шира»; усреднённый показатель массы 1000 зерен в пункте «Бея» отмечен в пределах 48,62 г и пункте «Шира - 43,72 г.; средняя влажность в пункте «Бея» находилась в пределах 13,8%, что на 2,3% ниже, чем в пункте «Шира»; всхожесть семян в пункте «Шира» была 92% и 90% - в пункте «Бея».

Высокий и существенный вклад фактора «пункт» в общую изменчивость показателей позволяет сделать вывод, что более надежную оценку селекционного материала можно получить по результатам испытания в различных экологических нишах.

Вклад фактора «сорт» был значительно ниже в общую изменчивость, что указывает на высокий потенциал представленных селекционных сортов в опыте.

Вклад фактора «год» в общую изменчивость урожайности был в пределах 25%, массы 1000 зёрен - 9%, всхожести семян -7%.

Выявлено достоверное взаимодействие между факторами, что позволяет провести расчёт параметров экологической пластичности (Ы и а2^.

Наиболее отзывчивым на улучшение условий выращивания по уровню урожайности в опыте был сорт Сигнал (при повышении уровня урожайности на 1 т/га он увеличивал свой на 1,22 т/га).

Расчёты показали наличие существенных различий между коэффициентами регрессии в данном наборе сортов (Бф > Р05), что говорит о корректно проведенном анализе сортов.

Как показывают результаты сравнения по Р-критерию, различия по величине показателя между сортами незначительны (Рф < Ро5), т. е. в данном наборе нет сортов, устойчивость урожайности которых была бы специфической, т.е. генетически обусловленной сортом, достоверно превышающей изменчивость средней всего набора. Таким образом, вся изменчивость продуктивности этих сортов вызвана только влиянием условий внешней среды, а не их генетическими особенностями.

Расчёт гомеостатичности у сортов ячменя позволил установить, что высоким показателем этого параметра по урожайности выделились сорта Ача (Нот = 2,8) и Сигнал (Нот =2,67).

Большого контраста по величине Ы по массе 1000 зёрен не отмечено. Так, сорт Бахус имел Ы = 1,10, что свидетельствует о прогрессивном увеличении массы 1000 зёрен под влиянием улучшения условий выращивания.

Достоверных различий по Р - критерию между сортами по стабильности массы 1000 зёрен не обнаружено.

По показателю «гомеостатичности» выделился сорт Вулкан (Нот = 704,3).

Расчёт bi позволил установить, что наиболее экологически пластичным в наборе сортов по всхожести семян был Вулкан (при повышении уровня всхожести на 1% он увеличивал свою на 2,03%).

Достоверности различий по показателю o2¿ между сортами не выявлено.

Проявление более высокой гомеостатичности по всхожести семян отмечено у сортов Соболёк (Нош = 3780,6) и Бахус (Нош = 2278,8), что указывает на их большую стабильность признака при одних и тех же факторах изменчивости.

5 АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ГОЛОЗЁРНОГО СОРТА ЯЧМЕНЯ ОСКАР В СТЕПНЫХ УСЛОВИЯХ ХАКАСИИ

Вариабельность признаков голозёрного ячменя Оскар проанализирована в сравнении с сортами пленчатого ячменя Ача и Кедр (табл.2).

Среднюю урожайность за пять лет испытания сорта плёнчатого ячменя Ача и Кедр сформировали 1,55 т/га, а сорт Оскар только 1,12 т/га.

Сорт голозёрного ячменя Оскар показал наиболее высокую натуру зерна, которая составила 710 г/л. Пленчатые сорта Ача и Кедр показали натуру зерна, соответственно, 626 и 640 г/л. В среднем масса 1000 зёрен за пять лет у сорта Ача составила 44,0 г, Кедр - 45,3 г и Оскар - 44,8 г.

Так, в среднем за пять лет исследования сорт голозёрного ячменя Оскар показал наиболее высокую влажность семян, которая составила 17,2%. Плёнчатые сорта Ача и Кедр показали влажность зерна, соответственно, 16.0 и 16,4%.

Сорт ячменя Ача показал наиболее высокую всхожесть семян, которая составила 95%. Голозерный сорт Оскар и пленчатый Кедр показали всхожесть зерна 92 и 91%.

Таблица 2 - Изменчивость признаков ярового ячменя (среднее за 20052009гг.)

^^ГГризнак Сорт Урожайность, т/га Натура зерна, г/л Масса 1000 зёрен, г Влажность зерна, % Всхожесть зерна, %

Ача 1,55 626 44,0 16,0 95

Кедр 1,55 640 45,3 16,4 91

Оскар 1,12 710 44,8 17,2 92

НСР05 0,13 2,11 0,22 0,24 2,31

Следует отметить, что сорт голозёрного ячменя Оскар уступал по уровню урожайности плёнчатым разновидностям. Делать вывод о нецелесообразности возделывания голозёрного ячменя в степных условиях Хакасии не следует, так как данная разновидность используется, или будет использоваться как кормовая культура. По сообщению многих авторов, достоинством голозёрного ячменя является, прежде всего, низкое содержание клетчатки, что оказывает положительное воздействие при кормлении свиней и птицы, а также тот факт, что состав зерна сбалансирован по аминокислотному составу.

б ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ

При расчёте экономической эффективности сортообновления использованы реальные затраты на ГСМ, заработную плату, накладные расходы на Ширинском ГСУ. Учтены дополнительные затраты на производство семенного зерна. В качестве базовой принята урожайность сорта Соболёк на участке размножения семян категории РС. В качестве контроля использованы посевы ячменя сорта Соболёк массовой репродукции. Расчеты показали, что производство семенного зерна РС повышает рентабельность на 126,7%, чистый доход на 553 Зруб./га.

Экономический эффект от замены сорта Сигнал на сорт Вулкан в кре-стьянско-фермерском хозяйстве «Кублик» Боградского района Республики Хакасия составил с площади 12 га 23355 руб.

Установлено, что наиболее перспективным для использования в степной зоне Хакасии является сорт Новосибирский 80, энергетический коэффициент которого составил 1,80, а также сорта: Ача -1,7 и Сигнал -1,71.

ВЫВОДЫ

1. Коэффициент вариации в выборке изучаемых сортов ячменя изменялся по урожайности от 9,55 до 26,57% и по годам от 39,99% до 52,93%, что указывает на более высокую зависимость показателя от метеорологических условий, чем от генотипических различий.

2. Доминирующий вклад в формирование урожайности вносил фактор «год» (92%). Различия между крайними вариантами урожайности по годам составили 3,0 т/га, что указывает на нестабильность урожайности ячменя в степных условиях юга средней Сибири. Оценку урожайности ячменя необходимо проводить по многолетним результатам испытания.

3. Генотипические различия сортов только на 6,0% определяли урожайность ячменя. Наиболее высокая урожайность по результатам девяти лет испытания отмечена у сорта Новосибирский 80 (1,98 т/га). Наиболее стабильной урожайностью выделился сорт Ача, при среднем значении 1,87 т/га.

4. Варьирование массы 1000 зерен в выборке изучаемых сортов в 20012009 гг. составило от 4,4 до 11,2%. Массу 1000 зёрен более 50 г в 2001 году формировали сорта Новосибирский 80, Золотник, Никита, Лука, в 2002 году - Азов, Партнёр, в 2003 году - Новосибирский 80, Партнер, в 2008 году и в 2009 году -Т-12.

На основании дисперсионного анализа установлено, что масса 1000 зёрен на 45% определялась фактором «год» и на 49% - фактором «сорт». По показателю масса 1000 зерен за 8 лет испытания выделили сорта: Новосибирский 80 - 47,9 г, Вулкан - 46,7 г и Сигнал- 45,1 г.

5. Коэффициент вариации влажности семян изменялся от низких до средних значений и находился в пределах от 1,9% до 6,2% и только в 2008 году - 13,4%. Доминирующий вклад в изменчивость влажности семян вносил фактор «год» - 96%. Влажность зерна ячменя в период уборки во всех вариантах опыта превышала критический порог для закладки на длительное хранение.

6. Коэффициент вариации всхожести семян был в 2001 - 2009 годах менее 10%, что указывает на низкую изменчивость признака. Фактор «год» на 61% определял проявление этого признака и сортовые различия - на 25%. В выборке шести сортов средняя всхожесть в годы исследования варьировала от 91,1% (Соболёк) до 95,1% (Вулкан).

7. Фактор «пункт» способствовал формированию признаков: урожайности - на 39%; массы 1000 зерен - на 71%; влажности семян - на 78%; всхожести семян - 34%.

8. В пункте «Бея» средняя урожайность ячменя в целом по опыту составила 1,12 т/га, что на 0,58 т/га меньше, чем в пункте «Шира». Усреднённый показатель массы 1000 зёрен в пункте «Бея» составил 48,62 г и в пункте «Шира» - 43,72 г, средняя влажность в пункте «Бея» находилась в пределах 13,8%, что на 2,3% ниже, чем в пункте «Шира», а всхожесть семян в пункте «Шира» была 92% и в пункте «Бея» - 90%.

9. В степных условиях Хакасии сорт голозёрного ячменя Оскар уступал по уровню урожайности плёнчатым сортам Ача и Кедр, а его возделывание целесообразно в качестве кормовой культуры.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА

1. Для использования в качестве источников хозяйственно-ценных признаков для решения региональных проблем селекции рекомендуем следующие сортообразцы по:

- урожайности - Андрей, Валет, Ача, Ворсинский, Задел, Новосибирский 80, Партнёр и Антон;

- массе 1000 зёрен - Биом, Задел, Лука, Никита, Партнёр и Т-12;

- скороспелости - Биом, Золотник, Лука, Никита и Симон;

- высокой всхожести семян - Андрей, Бахус, Вулкан, Задел, Колчан, Никита, Симон;

- высокой пластичности - по урожайности сорта Новосибирский 80 и Сигнал, по массе 1000 зёрен - сорта Соболёк, Сигнал и Новосибирский 80 и по всхожести семян - сорта Сигнал и Новосибирский 80.

- стабильности - по урожайности сорт Ача, Вулкан и Сигнал, по массе 1000 зёрен - сорта Ача и Вулкан, по всхожести семян - сорт Соболёк.

- гомеостатичности - по урожайности сорт Соболёк, по массе 1000 зёрен сорт Вулкан и всхожести семян - сорта Соболёк и Бахус.

2. Для внедрения в сельскохозяйственное производство степной зоны Хакасии предлагаются сорта: Андрей и Биом (раннеспелая группа) и Ворсин-ский, Задел (среднеспелая).

3. Для гарантированного получения семян в условиях степной зоны Республики Хакасия предпочтительнее использовать сорта Вулкан, Бахус, Новосибирский 80 и Ача. Предусмотреть в технологии производства приёмы по снижению влажности семенного зерна.

4. При планировании производства зерна ячменя следует учитывать, что урожайность ячменя в пункте «Бея» была ниже, чем в пункте «Шира».

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Бородыня А.Н. Вариабельность признаков голозёрного ячменя Оскар в степных условиях Хакасии/ А.Н. Бордыня, А.Н. Кадычегов// Аграрная наука - сельскому хозяйству: сборник статей: в 3 кн./4 Международная научно - практическая конференция (5-6 февраля 2009 г.). Барнаул: Изд - во АГАУ, 2009. Кн.2.- С.31-34.

2. Бородыня А.Н. Изменчивость признаков голозёрного овса и ячменя в степных условиях Хакасии/А.Н. Бородыня, А.Н. Кадычегов // Вестник КрасГАУ. Вып. 4; гл.научн.ред. Н.В. Цугленок,- Красноярск: Изд-во КрасГау,

2009.- С.51-55.

3. Кадычегов А.Н. Урожайность ярового ячменя в степных условиях Хакасии/АЛ. Кадычегов, А.Н. Бородыня//Вестник АГАУ.-2010.-Ш.-С.9-13.

4. Кадычегов А.Н. Оценка адаптивных свойств ярового ячменя по урожайности и посевным качествам зерна в степных условиях Хакасии / А.Н. Кадычегов, А.Н. Бородыня//Вестник АГАУ.-2010.-М>5.-С.10-15.

5. Кадычегов А.Н. Изменчивость посевных качеств семян ячменя в степных условиях Хакасии/ А.Н. Кадычегов, А.Н. Бородыня// Вестник АГАУ.-

2010.-Ш.-С.8-13.

6. Кадычегов А.Н. Влияние климатических условий и генотипических различий на изменчивость урожайности и посевных качеств семян ярового ячменя в степной зоне Республики Хакасия/ А.Н. Кадычегов, А.Н. Бородыня// Вестник АГА У.-2011. -№3. -С. 13-17.

7. Бородыня А.Н. Экологическая пластичность и стабильность голозёрного сорта ячменя Оскар в степных условиях Хакасии/А.Н. Бородыня, А.Н. Кадычегов// Проблемы развития АПК Саяно-Алтая: Материалы межрегиональной научно-практической конференции /Сост. Ултургашева О.Г.Абакан: Хакасское книжное издательство, 2010.-С.149-155

8. Бородыня А.Н. Формирование урожайности и посевных качеств семян у сортов ячменя различных групп в степной зоне Республики Хака-сия/А.Н. Бородыня, А.Н. Кадычегов// Социально - экономические проблемы развития Саяно-Алтая: прил. к «Вестнику КрасГАУ»: сб. науч. тр. Вып.б/Краснояр. гос. аграр. Ун-т; Хакас. Фил.- Красноярск, 2011.-С.89-91

Подписано в печать 26.12.2011 г. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Гарнитура «Times New Roman». Печать ризографная. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № Зк.

Издательство АГАУ 656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98 Тел. 62-84-26

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Бородыня, Александр Николаевич, [Барнаул]

61 12-6/237

Министерство ооразования и науки госсийской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Хакасский государственный университет имН.Ф. Катанова»

На правах рукописи

Бородине Александр Николаевич

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПРИЗНАКОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ И ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВЕ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных

растений

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент Кадычегов А.Н.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

1 Влияние факторов изменчивости на формирование посевных качеств семян ярового ячменя(Обзор литературы) 9

1.1 Краткая история культуры ячменя в Средней Сибири 9

1.2. Роль сорта в культуре земледелия 11

1.2.1. Роль сорта в повышении урожайности 18

1.3. Роль метеорологических условий на изменчивость признаков ярового ячменя 21

1.4. Влияние условий выращивания на морфологические и семенные качества зерна ячменя 23

1.5. Адаптивность сортов ярового ячменя 27

2 Условия и методика проведения исследования 35 2.1. Экологические условия проведения исследования 35

2.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований 38

2.3 Методика исследования 43

3. Влияние метеорологических условий и генотипических 46 различий на изменчивость урожайности и посевных качеств семян ярового ячменя в степной зоне Республики_

3.1 Продолжительность вегетационного периода__46

3.2 Урожайность ярового ячменя 49

3.3 Изменчивость посевных качеств семян 56

3.3.1 Масса 1000 зерен г • 56

3.3.2 Влажность семян 61

3.3.3 Всхожесть семян 64

3.4 Формирование урожайности и посевных качеств семян у сортов ячменя различных групп спелости в степной зоне Республики Хакасия " 68

4. Влияние климатических условий и генотипических различий

на изменчивость урожайности и посевных качеств семян ярового

ячменя в степной зоне Республики Хакасия 74

4.1. Продолжительность вегетационного периода 74

4.2. Урожайность ярого ячменя 76

4.3. Изменчивость посевных качеств семян 80 4.ЗЛ.Масса 1000 зёрен 80

4.3.2.Влажность семян 83 4.3.3 Всхожесть семян 85

5. Экологическая оценка голозёрного сорта ячменя Оскар в

90 90

степных условиях

5.1. Изменчивость вегетационного периода

5.2. Изменчивость урожайности плёнчатого и голозёрного 91

ячменя

5.3. Изменчивость массы, 1000 зёрен плёнчатого и голозёрного 93 ячменя

5.4. Изменчивость натуры зерна плёнчатого и голозёрного 94

ячменя г

5.5. Изменчивость влажности зерна плёнчатого и голозёрного 95

ячменя

5.6. Изменчивость всхожести семян плёнчатого и голозёрного 97 ячменя \

6. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания ярового ячменя в степной зоне Республики Хакасия

6.1. Внедрение мероприятий по производству семенного зерна ярового ячменя и их экономическая эффективность

100

100

6.2. Энергетическая эффективность возделывания сортов 103 ярового ячменя на семена

Выводы 106

Библиографический список 109

Приложения 131

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Продовольственная безопасность России должна строиться на собственном сельскохозяйственном производстве как растениеводческой, так и животноводческой продукции. Растениеводство должно обеспечить отрасль животноводства относительно дешевыми и сбалансированными кормами. Яровой ячмень, является важнейшей фуражной и продовольственной культурой. Площадь под данной культурой в Республике Хакасия была незначительной и находилась в 2005 - 2009 гг. в пределах 1000 - 12885 га. Однако отмечается тенденция увеличения посевных площадей ячменя в последние годы. Урожайность ячменя остается в республике очень низкой и варьирует от 0,7 до 1,4 т/га.

В зоне проведения исследований площадь под культурой в последние семь лет колеблется от 2789 га (2005 г.) до 5101 га (2009 г.) при средней урожайности от 0,94 (2007 г.) до 2,36 (2010 г.) т/га.

Для повышения урожайности зерновых культур важнейшее место принадлежит селекционно-семеноводческой работе. Как указывает (Косяненко Л. П., 2007;) необходимо уделять больше внимания в селекции зерновых культур не просто повышению урожайности, а стабильности урожая во времени и в пространстве. Остро стоит вопрос размещения семеноводства в наиболее благоприятных для формирования посевных качеств семян зонах. В полной мере это относится и к культуре ячменя.

Решение данных вопросов связано, с одной стороны, с рациональным и более полным использованием сортов различных групп спелости и отвечающих требованиям Восточно-Сибирского экотипа, а с другой - с использованием экологических условий как фона для выделения источников для селекции на высокую адаптивность.

В последние десятилетия из-за экономических трудностей часто для посева используются семена низких посевных кондиций, массовых

репродукций с недостаточной сортовой чистотой товарного зерна или даже смеси разных сортов и культур.

А. М. Малько (2004) особо отметил негативный факт использования на посев товарного зерна и сортосмесей в объёме более 10 % от общего количества семян и в Республике Хакасия. Автор выделил, что доля высева некондиционных семян яровых зерновых и зернобобовых культур в 1996 2003 гг. находилась по Республике Хакасия в пределах 30-40 %, а в Красноярском крае свыше - 40 %. Однако, в последние годы с реализацией программ по подъёму сельского хозяйства, в том числе и в Республике Хакасия, отмечается рост площадей под сортовыми посевами. Так, например, в зоне проведения исследования в 2010 г. было произведено сортовых семян 1993 т, что покрывает потребность в семенах. В 2011 г. засыпано 1252 т сортовых семян ячменя. Но в 2010 г. 87 % семян было произведено сорта Ача, а в 2011 г. -100 %. Это указывает, на ограниченное сортовое разнообразие сортов ячменя в зоне исследования.

Широкое экологическое испытание сортов на устойчивость к неблагоприятным факторам среды позволит выявить формы с широкой гомеостатичностью, так как высокая адаптивность сорта может обеспечить стабильность урожая в различных экологических условиях (Сапега В.А., 1985).

В засушливых условиях хорошо организованное семеноводство в комплексе с другими агротехническими факторами являются определяющими величину урожайности (Бобрышев Ф. И., 1999; Павлов М. И., 1999). Получение семян с высокими посевными качествами в условиях Восточной Сибири - весьма важная и пока еще далеко не решенная проблема, в том числе и для Республики Хакасия (Яровая пшеница..., 1998).

Однако в условиях республики по культуре ярового ячменя данные факторы (генетические, почвенно-климатические и технологические) не изучены.

В этой связи учет перечисленных факторов при планировании производства и заготовки высококлассного семенного зерна в зональном аспекте позволит увеличить его производство.

Цель исследований. Провести экологическую оценку сортов ячменя на урожайность и посевные качества семян, выделить перспективные сорта для возделывания в условиях степной зоны Хакасии и использования в селекции.

Задачи исследований:

- выявить влияние сортовых различий на урожайность и посевные качества семян ярового ячменя;

- изучить влияние экологических факторов на урожайность и формирование высококачественного семенного зерна;

- оценить адаптивные свойства ярового ячменя по урожайности и посевным качествам зерна;

- оценить урожайные и посевные качества семян сортов ярового ячменя

различных групп спелости;

- провести агроэкологическую оценку голозёрного сорта ячменя Оскар в степных условиях Хакасии;

- определить экономическую и энергетическую эффективность производства семенного зерна в степной зоне Республики Хакасия.

Научная новизна. Впервые в степной зон,е Республики Хакасия проведены комплексные многолетние исследования по изучению сортообразцов ярового ячменя разного эколого-географического происхождения для оценки биологических свойств и семенной продуктивности. Выявлены экологические факторы, влияющие на семенную продуктивность ярового ячменя. Проведена агроэкологическая оценка голозёрного сорта ячменя Оскар в степных условиях Хакасии. Положения, выносимые на защиту: 1. Характер изменчивости основных урожайных и посевных качеств семян сортов ярового ячменя как основа селекции и

семеноводства в экстремальных условиях степной зоны Республики Хакасия.

2. Установление доли влияния сорта, метеорологических и

климатических факторов в общей изменчивости урожайности и посевных качеств ярового ячменя.

3. Агроэкологическая оценка голозёрного сорта ячменя Оскар в степных условиях Хакасии.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Установленные закономерности изменчивости урожайных и .посевных качеств семян Ярового ячменя могут быть использованы в селекционной и семеноводческой практике для создания новых сортов и повышения урожайности этой культуры. Комплексная оценка по многолетним наблюдениям с использованием экологических пунктов испытания позволит разнообразить ассортимент ярового ячменя, адаптированных к резкоконтинентальным условиям степной зоны Хакасии, и, как следствие, увеличить производство высококачественных семян. Апробация полученных результатов осуществлялась внедрением в двух хозяйствах зоны исследований.

Результаты исследования широко используются в преподавании курсов «Селекция и семеноводство полевых культур», «Растениеводство», «Сельскохозяйственная экология» студентам сельскохозяйственного института Хакасского государственного университета им. Н. Ф. Катанова по специальности и направлению «Агрономия», а также отражены в учебном пособии «Практикум по растениеводству» (2009 г.).

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на: научно-практических конференциях аграрного факультета ФГБОУ ВПО «Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова» (Абакан, 2009,2010, 2011 гг.), научной конференции «Катановские чтения» (Абакан, 2009, 2010 гг.); Международной научной школе-конференции студентов и

молодых учёных «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2009, 2010 гг.); научной сессии общего собрания ГНУ СО Российской академии сельскохозяйственных наук «Проблемы сельскохозяйственного производства аридных территорий и их решение» (Абакан, 2010 г.); Международном Круглом столе «Итоги и перспективы научных исследований по совершенствованию ведения сельскохозяйственного производства на опустыненных землях аридной зоны Монголии и России» (Абакан, 2009 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Современные тенденции и перспективы развития агропромышленного комплекса Сибири» (Абакан, 2011 г.); Межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы развития АПК Саяно-Алтая» (Абакан, 2010, 2011 гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ, объемом 3,18 п. л., где доля автора составляет 1,98 п.л. Пять статей в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству, библиографического списка, включающего 205 источников, в том числе 11 на иностранном языке. Работа изложена на 139 страницах, содержит 31 таблицу, 20 рисунков, 8 приложений.

Личный вклад. Соискателем выполнен анализ литературных данных, разработана программа и методика исследований, самостоятельно проведены опыты и наблюдения, лабораторные анализы, обработан полученный материал.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю - кандидату сельскохозяйственных наук, доценту А.Н. Кадычегову, руководителю * ФГУ «Россельхозцентр» Н.К. Хнытиковой, главному агроному Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Хакасия Н. В. Богданову и коллективу кафедры растениеводства ХГУ им. Н.Ф. Катанова за научные консультации и поддержку в период подготовки диссертации.

ГЛАВА 1. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ИЗМЕНЧИВОСТИ НА ФОРМИРОВАНИЕ ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН ЯРОВОГО

ЯЧМЕНЯ

(Обзор литературы) 1.1 Краткая история культуры ячменя в средней Сибири

3?

В мировой культуре сохранились свидетельства того, что ячмень культивировался древним человеком в период 7900 — 5000 лет до н. э. на территории Ирана, Ирака, Иордании, Египта, Эфиопии (Грязнов А. А., 1996; Харлан Д. Р., 1973). Египтяне примерно за IV— V тысяч лет до н. э. готовили из ячменя напиток, который по вкусу и крепости не уступал вину (Коданев И. М., 1964).

На территории современной Хакасии земледелие зародилось к периоду афанасьевской культуры (средина III века до н.э - Кызласов Л. Р., 1986).

Одним из крупных очагов земледелия Сибири, возникших за 1200 -1700 лет до н. э., в Минусинской котловине, была карасукская культура. В Карасукский период на полях вблизи рек и озёр возникли простейшие оросительные сооружения. Преимущественно возделывали просо и ячмень (Дмитриев В. Е., Ведров Н. Г, 2003). Дальнейшее развитие древнее земледелие получило в тагарскую (700 —200 гг. до н. э.) и таштыпскую (I век до н. э. — V в. н. э.). Земледелие совершенствовалось с изготовлением железных сельскохозяйственных орудий, прежде всего мотыги для обработки почвы (Гешеле Э. Э, 1957; Дмитриев В. Е., Ведров Н. Г, 2003). Отмечено П. Л. Гончаровым, И. С. Шелухиным (1979), что кыргызы (предки современных хакасов), жившие осёдло в верховьях Енисея в V—XX вв.н. э., сеяли ячмень, просо, пшеницу, гималайский (голозёрный) ячмень и перемалывали зёрна на ручных мельницах.

Ко времени колонизации Сибири (XVI — начало XVIII вв.) русское сибирское земледелие имело очень древние традиции, восходящие к I тысячелетию до н. э. (Сурин Н. Е., Ляхова М. А., 1993).

Массовое освоение Сибири связано с переселением крестьян западной части России, где земледелие было хорошо развито. В XVII веке земледелие было главным образом связано с острогами. Главной культурой в конце XVII века был ячмень, урожай, которого при посеве одного пуда ячменя составлял

12 пудов (Дмитриев В. Е., Ведров Н. Г, 2003)

„Земледелие Хакасии в XVIII веке было развито недостаточно, и более успешно занимались им, применяя примитивное орошение, в Кайбальской степи. На одного пахаря засевалось в среднем 0,5 десятины пашни.

Средняя урожайность ячменя в Енисейском уезде была около 17 ц/га

(Косяненко Л. П., 2008;)

С образованием в 1822 году Енисейской губернии возросло влияние

русских крестьян на культуру земледелия в Хакасии. Однако, урожайность зерновых была невысокой и составляла у хакасов 52 пуда с десятины. За период с 1893 по 1913 гг. в губернии наиболее стабильную урожайность показал ячмень, которая составила 13,1ц/га (Берзин Н. А., Сурин Н. А., 1972;

Дмитриев В. Е., Ведров Н. Г., 2003).

Одной из причин низкой урожайности было плохое качество семян. Причины получения некачественных семян заключались в отсутствии организованной системы сортосмены и сортообновления, поздней уборки в ненастную погоду.

В последние 70 лет урожайность зерновых культур на пашне Хакасии варьировала от 0.16 т/га до 1,76 т/га и составила в среднем 0,77 т/га (Донская О. Л, 2008). По данным В. К. Савостьянова (2006) урожай зерновых по Республике Хакасия в 2005 году составил 5,8 ц/га. Автор рекомендует в степной зоне отдавать предпочтение выращиванию серых хлебов (овса, ячменя).

Посевная площадь ячменя в мире составляет 79 млн. га. Общая посевная площадь ячменя в Сибири около 1,7 млн. га, Красноярском крае около 129 тыс. га. При средней мировой урожайности ячменя 2,1 т/га, его урожайность в Сибири составляет 1,54 т/га. За последние двадцать лет урожайность ячменя колеблется от 1,31 до 2,48 т/га. (Ведров Н. Г., Дмитрев В. Е., Халипский А. Н., 2002; Дмитрев В. Е„ Ведров Н. Г., 2003; Михарева О. Г.,

2004).

1.2. Роль сорта в культуре земледелия

Н. И. Вавилов (1987) писал, что «сортом» применительно к народнохозяйственным запросам, следует считать в семеноводстве продукт искусственного или естественного отбора, обладающий определёнными хозяйственно ценными качествами. Термину «сорт» в литературе даётся достаточно много определений. В «до селекционные» времена сортом называли любой посевной материал, используемый в той или иной местности или даже в том или ином хозяйстве, независимо от характера его происхождения, чистоты, константности и выравненное™ (Гончаров П. Л., Гончаров Н. П., 1993).

К наиболее ёмким и отражающим специфику сорта можно отнести определение Г. В. Гуляева и В. В. Мальченко (1975): «сорт - группа сходных по хозяйственно - биологическим свойствам и морфологическим признакам растений одной культуры, родственных по происхождению, отобранных и размноженных для возделывания в определённых природных и производственных условиях с целью повышения урожайности и качества продукции».

Сорт - это больше агрономическая, чем ботаническая, категория , тем не менее, и те, и другие признаки необходимо принимать во внимание (Бо-роевич, 1984). При воздействии факторов внешней среды как одновидовой системы на большое разнообразие сортов одной культуры наблюдае�