Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Роль агроэкологических условий в формировании посевных качеств и урожайных свойств семян яровой пшеницы

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Роль агроэкологических условий в формировании посевных качеств и урожайных свойств семян яровой пшеницы"

На правах рукописи

у

'иИ-^

АНОСОВ Сергей Иванович

РОЛЬ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИИ В ФОРМИРОВАНИИ ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ И УРОЖАЙНЫХ СВОЙСТВ СЕМЯН ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Специальность 06 01 09 - растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ООЗ1735Эи

Новосибирск - 2007

003173590

Работа выполнена в лаборатории семеноведения Сибирского НИИ растениеводства и селекции СО РАСХН (1985-1988 гг) и в лаборатории агроценологии Сибирского НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства СО РАСХН (2004-2007 гг)

Научный руководитель- доктор биологических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Наталия Григорьевна Власенко

Официальные оппоненты, доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Сапрыкин Валентин Сергеевич

(>Сибирский НИИ кормов СО РАСХН)

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Овчинникова Людмила Васильевна

(Новосибирский государственный аграрный университет)

Ведущая организация - Алтайский НИИ сельского хозяйства СО РАСХН

Защита состоится «. » ноября 2007 г в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220 048 02 при Новосибирском государственном аграрном университете по адресу 630039, г Новосибирск, ул Добролюбова, 160, тел (383) 267-05-10, факс (383)267-32-14

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного аграрного университета

Автореферат разослан « Е> » '^4^2007 г Ученый секретарь

диссертационного совета Широких П С

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Дальнейшее увеличение производства зерна, предусмотренное Национальным проектом развития аграрного сектора, возможно лишь на основе использования эффективных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, подбора сортов и качественных семян По данным Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур, при посеве высококачественными семенами лучших районированных сортов урожай зерна повышается на 15-20 %

Ежегодно в среднем по России высевают 4-7 % некондиционного материала, а доля семян яровых зерновых культур первого класса составляет лишь 40-45 % По данным Новосибирской областной государственной семенной инспекции, за последние 15 лет в области высевалось семян пшеницы I и II класса 60 %, овса - 23, ячменя - 10 %

Это не позволяет и наполовину реализовать достижения селекции и возможности значительного увеличения производства зерна, заложенные в современных технологиях Вследствие этого зерновое хозяйство несет большие и неоправданные потери (Гуляев, 1992) Решение этого вопроса тесно связано с развитием системы семеноводства, его специализацией и концентрацией В отличие от товарного зерна, при производстве семян, показатели качества которых в значительной степени зависят от условий выращивания, требуется более подробная оценка агроэкологических условий при размещении семеноводческих посевов и соответствия этих условий сортовым особенностям выращивания культур

Новосибирская область характеризуется разнообразием почвенно-климатических условий, что определяет необходимость и важность выделения зон, наиболее благоприятных для получения высококачественных семян яровой пшеницы и увеличения семенной продуктивности растений В силу этого актуальность проблемы не вызывает сомнений

Цель исследований - изучить агроэкологические условия вегетации яровой пшеницы и их влияние на посевные качества и урожайные свойства зерна для определения природных зон с оптимальными условиями формирования семян высокого качества в Новосибирской области Основные задачи

- на основании многолетних данных сгруппировать районы области по уровню урожайности и качеству семян яровой пшеницы и составить соответствующую картограмму,

- определить влияние гидротермических условий различных периодов вегетации на урожайность сортов яровой пшеницы различных групп спелости в природных зонах области,

-изучить посевные качества семян пшеницы, репродуцированных в различных природных зонах области, и их связь с гидротермическими условиями периодов вегетации,

- исследовать урожайные свойства семян, выращенных в различных природных зонах, определить связь их урожайных свойств с посевными качествами, а также условиями формирования

Научная новизна. Впервые в Новосибирской области применен агроэко-логический подход в семеноводстве зерновых культур При этом обобщены и проанализированы статистические данные по урожайности и качеству семян яровой пшеницы за 24 года в 30 административных районах, входящих в 6 природных зон, и составлена соответствующая картограмма На основе многолетних данных сделан анализ гидротермических условий периодов вегетации сортов пшеницы различных групп спелости во всех природных зонах области Определено влияние этих условий на величину показателей посевных качеств и урожайных свойств семян яровой пшеницы различных по скороспелости сортов Выделены природные зоны с оптимальными условиями формирования семян высокого качества

Защищаемые положения:

— агроэкологическое обоснование производства семян яровой пшеницы с высокими посевными качествами и урожайными свойствами,

— совершенствование системы семеноводства на основе агроэкологи-ческого подхода к размещению семенных посевов

Практическая значимость работы. Показана зависимость формирования высокого урожая семян хорошего качества от гидротермических условий периода вегетации в различных природных зонах Новосибирской области Определены природные зоны с благоприятными гидротермическими показателями для получения семян яровой пшеницы различных по скороспелости сортов За счет увеличения доли семеноводческих посевов в этих зонах возможно существенно увеличить рентабельность производства семян, т к при этом повышается урожайность и качество семян пшеницы

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 7 работ, в том числе одна в журнале «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки»

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений производству и списка литературы Работа изложена на 119 стр машинописного текста, содержит 29 таблиц и 8 рисунков Список литературы включает 180 наименования, из них 22 иностранных авторов

Объекты, условия и методы проведения исследований. В связи с целью и задачами исследований был осуществлен сбор статистической информации по урожайности и качеству семян яровой пшеницы во всех административных районах Новосибирской области за 24 года (1962-1985 гг) для составления соответствующей картограммы

Для определения величины тепло- и влагообеспеченности периодов вегетации зерновых культур и степени ее влияния на урожайность в различных природных зонах Новосибирской области были собраны данные по урожайности и по календарным датам наступления следующих фенологических фаз

всходов, колошения, восковой спелости за 10 лет (1978-1987 гг) на десяти Государственных сортоучастках (ГСУ) Новосибирской области Они представляли 6 природных зон подтайгу низменности - Северный ГСУ (I зона), подтайгу предгорий - Маслянинский ГСУ (II зона), северную лесостепь низменности -Венгеровский и Каргатский ГСУ (Ш зона), северную лесостепь предгорий -Новосибирский и Мошковский ГСУ (IV зона), южную лесостепь низменности -Барабинский и Доволенский ГСУ (V зона), южную степь низменности - Кара-сукский и Чистоозерный ГСУ (VI зона)

Изучали сорта пшеницы, различающиеся по продолжительности вегетационного периода и зонам районирования скороспелые Скала и Новосибирская 15 (Северный, Маслянинский, Новосибирский и Мошковский ГСУ), сред-неранние Иртышанка 10 и Новосибирская 29 (все ГСУ области), среднеспелые Новосибирская 67, Новосибирская 89 и Кантегирская 89 (Каргатский, Венгеровский, Новосибирский, Мошковский, Барабинский, Доволенский, Карасук-ский, Чистоозерный ГСУ) Выбор сортов был обоснован тем, что они являлись или являются стандартами при сортоиспытании и высевались во всех природных зонах, где они районированы

По датам наступления фенологических фаз рассчитывали продолжительность следующих периодов вегетации всходы - колошение, колошение - восковая спелость, а также всходы - восковая спелость

Для определения среднесуточной температуры воздуха и суммы осадков за указанные периоды из бюллетеней агрометеорологических станций (АМС), привязанных к соответствующим ГСУ, были собраны данные по среднесуточной температуре воздуха, сумме осадков за май, июнь, июль, август, сентябрь По этим данным и датам наступления фенофаз рассчитывали среднюю температуру воздуха и сумму осадков периодов вегетации, а также ГТК по Г Т Се-лянинову (1966)

В течение 1986 - 1988 гг изучали посевные качества и урожайные свойства семян пшеницы, репродуцированных в различных природных зонах Новосибирской области лабораторную всхожесть, энергию прорастания, массу 1000 семян, силу роста, проводили фитоэкспертизу семян с оценкой зараженности семян и проростков по родам грибов Bipolaris, Fusarium, Alternarla

Содержание белка в семенах пшеницы определяли в лаборатории биохимии и технологии СибНИИРС

Урожайные свойства семян изучали путем их пересева на опытном поле СибНИИРС в ОПХ «Элитное» Новосибирского района Новосибирской области Исходные семена выращивали по одинаковым предшественникам, по технологии, принятой в зоне Площадь делянки Юм2, повторность 6-кратная Посев производили сеялкой ССФК-7, норма высева семян 6 млн всхожих зерен/га Сроки посева варьировали в зависимости от погодных условий в год испытания 19, 23,22 мая соответственно годам исследований

Все учеты и наблюдения, а также статистическую обработку данных проводили по общепринятым методикам, рекомендациям и ГОСТам (ГОСТ 12038-

84, ГОСТ 12042-80, Наумова, 1970, Семена и посадочный материал , 1977, Jla-кин, 1980, Опытное дело , 1982; Методика определения , 1983, Доспехов, 1985, Сорокин, 2004)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Урожайность, качество семян и условия вегетации яровой пшеницы в

Новосибирской области

Анализ многолетних производственных данных по урожайности и качеству семян яровой пшеницы в административных районах, относящихся к различным природным зонам Новосибирской области, показал (рис 1), что высокой она была в районах, относящихся к зонам подтайги предгорий и северной лесостепи предгорий, а также к восточной части южной лесостепи низменности В районах, относящихся к северной лесостепи низменности и западной части южной лесостепи низменности она была средней Низкая урожайность была характерна для районов области, находящихся в зонах подтайги низменности и южной степи низменности При этом процент высеваемых семян I и II классов варьировал от 99 % до 60 % По сравнению с величиной урожайности посевные качества семян имели обратную тенденцию У пшеницы семена с высоким качеством формируются в природных зонах с достаточной обеспеченностью теплом и относительным дефицитом влаги - это северная лесостепь предгорий, южная лесостепь и степь Низкое качество семян соответствует зонам подтайги низменности и предгорий, северной лесостепи низменности Указанное можно объяснить различиями в потребностях растений к гидротермическим условиям вегетации при формировании урожая и посевных качеств семян

При анализе данных по урожайности, нами было установлено, что у скороспелых сортов Скала и Новосибирская 15 она наиболее стабильна в условиях подтайги предгорий (II) (табл 1) При среднем значении урожайности 2,41 и 2,85 т/га, лимиты различались в 2,5 и 2, 1 раза В северной лесостепи предгорий (IV) средняя урожайность отличалась незначительно, но крайние значения разнились в 3,4 и 2,3 раза, а в подтайге низменности (I) она снизилась в 1,3 и 1,2 раза (различия составили 13,3 и 6,3 раза, соответственно)

Самая высокая средняя урожайность среднеранних сортов Иртышанка 10 и Новосибирская 29 формировалась в северной лесостепи предгорий (IV), здесь же она характеризовалась и наибольшей стабильностью (лимиты разнились в 2,3 и 2,1 раза) В северной лесостепи низменности (III) ее величина уменьшалась в 1,1 и 1,3, а крайние значения урожайности различались в 3,6 и 2,4 раза Севернее, в подтайге предгорий (II) урожайность снизилась уже в 1,2 и 1,4 раза, с разницей в лимитах в 4,1 и 3,6 раза В подтайге низменности (I) эти показатели составили 1,6 и 1,4, 5,6 и 6,8 раза, соответственно При продвижении на юг, в южной лесостепи низменности (V), при незначительном снижении урожайности сорта Иртышанка 10 и ее уменьшении в 1,3 раза у сорта Новосибирская 29, крайние значения различались в 3,1 и 5,2 раза В южной степи низменности (VI) соответствующие показатели составили 1,3 и 1,4, 3,9 и 3,7 раза

Рис. 1 - Картограмма урожайности и качества семян пшеницы в Новосибирской области

- высокая урожайность

- средняя урожайность

- низкая урожайность

- высевалось ^^ семян I - II

Таблица 1 - Урожайность яровой пшеницы (т/га) в природных зонах Новосибирской области (по данным ГСУ)

Природ- Сред- ГП1П тах Коэффи- Сред- Ш1П тах Коэффици-

ные няя циент няя ент

зоны вариации 00,% вариации (V), %

Скала* Новосибирская 15**

I 1,85 0,26 3,45 55 2,51 0,61 3,82 44

II 2,41 1,50 3,81 29 2,85 1,95 4,15 27

IV 2,55 1,10 3,70 38 2,81 1,70 3,90 23

Иртышанка 10* Новосибирская 29**

I 1,70 0,52 2,92 45 2,47 0,63 4,24 50

II 2,34 0,81 3,46 33 2,46 0,96 3,49 40

III 2,51 0,99 3,56 38 2,51 1,32 3,14 29

IV 2,79 1,61 3,77 27 3,35 1,95 4,16 25

V 2,72 1,29 4,00 36 2,60 0,76 3,98 36

VI 2,13 0,86 3,35 40 2,35 1,24 4,60 38

Новосибирская 67* Новосибирская 89**

III 2,44 0,84 3,87 38 2,62 0,99 3,71 37

IV 2,60 1,53 3,68 31 2,73 1,58 3,88 31

V 2,64 1,51 3,74 32 2,54 0,58 4,20 44

VI 2,24 0,93 3,68 39 - - - -

Кантегирская 89**

VI - - - - 2,72 1,08 4,68 42

Примечание * сорт изучался в 1978-1987 гг

** сорт изучался в 2001-2006 гг

Варьирование урожайности среднеспелых сортов Новосибирская 67 и Новосибирская 89 в зависимости от условий года во всех зонах возделывания было высоким и примерно одинаковым Наименьшим оно было в северной лесостепи предгорий (IV), где при средней урожайности 2,60 и 2,73 т/га, ее крайние значения различались в 1,4 и 2,5 раза, соответственно В южной лесостепи низменности (V) соответствующие показатели у первого сорта были почти такими же, а у Новосибирской 89 при несущественном (в 1,1 раза) снижении урожайности лимиты разнились в 7,2 раза Севернее (III) величина средней урожайности уменьшалась у обоих сортов в 1,1 раза, но крайние значения различались уже в 4,6 и 3,7 раза Южнее (VI) урожайность сорта Новосибирская 67 была ниже в 1,2 раза при разнице крайних значений почти в 4 раза, а у сорта Кантегирская 89 (изучался вместо сорта Новосибирская 89) при высокой средней урожайности (2,72 т/га) лимиты различались в 4,3 раза

Корреляционный анализ зависимости величины урожайности различных по скороспелости сортов яровой пшеницы от продолжительности периодов ве-

гетадии, а также от их основных гидротермических показателей позволил выявить следующее 1) продолжительность периода всходы — колошение, а также температура воздуха и количество выпавших осадков в это время играют важную роль в формировании урожайности яровой пшеницы, 2) продолжительность периода всходы - колошение имеет тесную прямую связь с урожайностью культуры (г = 0,582 0,872), 3) в этот период вегетации урожайность пшеницы находится в обратной зависимости от средней температуры воздуха (г = -0,556 - 0,891) и в прямой - от суммы осадков (г = 0,531 0,913) и ГТК (г = 0,556 0,936), 4) урожайность скороспелых сортов Скала и Новосибирская 15 (IV зона), кроме того, напрямую связана с суммой осадков (г = 0,693 0,846) и ГТК (г = 0,777 0,0,833) за период всходы - восковая спелость и находится в обратной зависимости от средней температуры воздуха за этот же период 9г = -0,620 - 0,740), 5) при выращивании среднеранних сортов Иртышанка 10 и Новосибирская 29 в VI зоне уровень урожайности имеет прямую зависимость от продолжительности периода колошение - восковая спелость (к = 0,542 0,846) и обратную - от средней температуры воздуха (г = -) 688 - 0,731), 6) урожайность среднеранних сортов Иртышанка 10 и Новосибирская 29 также находится в тесной прямой связи с продолжительностью периода всходы - восковая спелость (г = 0,558 0,802) при выращивании во II, V и VI зонах, с суммой осадков - во II, III и VI зонах (г = 0,501 0,794), с ГТК - во II, III, IV и VI зонах (г = 0,515 0,792), и в обратной - со средней температурой воздуха в V и VI зонах (г = - 0,620 - 0,844), 7) уровень урожайности среднеспелых сортов в V и VI зонах напрямую связан с продолжительностью периода колошение - восковая спелость (г = 0,656 0,816) и находится в обратной зависимости от средней температуры воздуха в этот период (г = - 0,593 - 0,718), 8) продолжительность периода всходы — восковая спелость, а также температура воздуха, количество выпавших осадков и величина ГТК в это время играют важную роль в формировании урожайности среднеспелых сортов

Следует отметить, что в целом величину урожайности яровой пшеницы определяли условия первой половины вегетации (период всходы — колошение), но при этом в различных природных зонах проявлялись сортовые особенности

Высокая урожайность скороспелых сортов Скала и Новосибирская 15 формировалась в зонах северной лесостепи и подтайги предгорий При этом у второго сорта ее варьирование было примерно одинаковым в обеих зонах, а у первого меньшим оно было в зоне подтайги предгорий При изучении основных факторов, влияющих на величину урожайности, было установлено, что в зоне северной лесостепи предгорий (IV) продолжительность периода всходы -колошение у сорта Скала в среднем составляла 37 дней, причем оптимальные по этому показателю условия складывались в 50% лет У сорта Новосибирская 15 в этой же зоне средняя продолжительность периода всходы - колошение была немного ниже - 35 дней (причем оптимальной она была в 80 % лет) Средняя температура воздуха за этот период у сорта Скала была +17,2°С, Новосибирская 15-19,2 °С, и менее благоприятные условия складывались в первом случае в 50 %, во втором - в 60 % лет Урожайность этих сортов оптимально фор-

9

мировалась при выпадении в среднем 70 и 82 мм за период всходы - колошение, и такие условия были в 40 и 50 % лет Величина ГТК в этот период у сорта Скала составляла 1,1, Новосибирская 15 - 1,22 Высокая и более стабильная урожайность скороспелых сортов формировалась в зоне подтайги предгорий, что, по-видимому, определялось меньшей средней температурой воздуха в период всходы - колошение (15,7 и 18,2°С, соответственно), хорошей обеспеченностью осадками (в 80 и 50 % лет)

Среднеранние сорта Иртышанка 10 и Новосибирская 29 формировали самый высокий урожай в северной лесостепи предгорий (IV) В этой зоне средняя продолжительность периода всходы - колошение составила у первого сорта 39, у второго - 38 дней, а оптимальные показатели складывались в 40 и 50% лет, соответственно Средняя температура воздуха в этот период при выращивании сорта Иртышанка 10 достигала 17,7 °С, Новосибирская 29 - 18,9°С Оптимальные температурные условия в этой зоне для первого сорта складывалась в 50, для второго - в 70 % лет Количество осадков, выпавших в этот период, лимитировало формирование урожайности в 50 % лет Среднее количество осадков в период всходы - колошение у сорта Иртышанка 10 составило 67 мм, у сорта Новосибирская 29 - 87 мм Величина ГТК составляла 0,96 и 1,20, соответственно

Наиболее стабильная и высокая урожайность у среднеспелых сортов -Новосибирская 67 и Новосибирская 89 - формировалась в северной лесостепи предгорий (IV), у первого сорта - еще и в южной лесостепи низменности (V) При равной средней продолжительности периода всходы - колошение (у среднеспелого сорта Новосибирская 67 она составляла 42 дня, у сорта Новосибирская 89 - 39 дней), оптимальные условия по этому показателю в IV зоне складывались в 70 и 80 % лет, соответственно, а в V - в 60 % в обоих случаях Кроме того, северная лесостепь предгорий характеризовалась более низкими (17,5 и 19,2 °С), в сравнении с южной лесостепью низменности (17,8 и 19,8 °С соответственно сортам), средними температурами воздуха в период всходы — колошение Количество осадков было примерно одинаковым по зонам возделывания, но наименьшая разница в лимитах была в IV зоне (4,8 и 1,6 раза соответственно у сорта Новосибирская 67 и Новосибирская 89)

Таким образом, уровень урожайности яровой пшеницы в Новосибирской области имеет зональные различия Наиболее высокая и стабильная урожайность характерна для подтайги предгорий, северной лесостепи предгорий и в восточной части южной лесостепи низменности Семена пшеницы высокого качества формируются в северной лесостепи предгорий, южной лесостепи и степи низменности Основными факторами, определяющими величину урожайности яровой пшеницы, являются условия влаго- и теплообеспеченности периода всходы - колошение Для скороспелых сортов наиболее благоприятные условия ее формирования складываются в зонах подтайги и северной лесостепи предгорий, для среднеранних - в зонах северной лесостепи низменности и предгорий, а также южной лесостепи низменности, для среднеспелых — в зонах северной лесостепи предгорий и южной лесостепи низменности

10

2. Урожайные свойства и посевные качества семян яровой пшеницы в зависимости от условий их репродуцирования

Организация семеноводства в различных экологических условиях с целью увеличения производства семян с высокими урожайными свойствами и посевными качествами требует научного обоснования В Сибири, с ее разнообразными почвенно-климатическими условиями, изучение степени влияния погодных условий вегетации яровой пшеницы на величину показателей урожайных свойств и посевных качеств формирующихся семян всегда имело большое значение Актуальным является вопрос выявления степени зависимости урожайных свойств семян от условий их формирования, а также их связи с посевными качествами семян

Условия тепло- и влагообеспеченности в годы формирования семян сортов Скала, Иртышанка 10, Новосибирская 67 в природных зонах существенно различались Крайне неблагоприятными для формирования семян пшеницы они были в 1985 г низкие, в сравнении со среднемноголетними, средние за вегетацию температуры воздуха и обильные осадки (за исключением VI зоны) определили удлинение периодов вегетации Периоды вегетации 1986 г были близки к среднемноголетним значениям, но также ощущался недостаток тепла при превышении количества осадков Условия, сложившиеся в 1987 г, были наиболее благоприятным для формирования зерна пшеницы, хотя в некоторых зонах (V, VI) наблюдался дефицит осадков

В силу этого, а также относительно неблагоприятных условий периода вегетации опытов 1986 г, уровень урожайности пшеницы всех сортов был самым низким из трех лет исследований (табл 2) В зависимости от сорта средняя урожайность варьировала от 2,62 (Новосибирская 67) до 3,40 т/га (Скала) Самым высоким был уровень урожайности в 1988 г , когда изучались семена урожая благоприятного 1987 года (средняя урожайность от 4,23 у сорта Иртышанка 10 до 4,43 т/га у сорта Скала) У скороспелого сорта Скала и среднераннего сорта Иртышанка 10 более высокими урожайными свойствами обладали семена, выращенные в северной лесостепи предгорий (IV) У последнего сорта, кроме того, сопоставимая урожайность была получена из семян III (северная лесостепь низменности) и V (южная лесостепь низменности) зон

Сорт Новосибирская 67 - самый позднеспелый среди изучаемых и поэтому более требовательный к теплу Но природные зоны, в которых формировались изучаемые семена (III, IV, V, VI) - менее контрастные по гидротермическому режиму периодов вегетации и поэтому различия в урожайных свойствах семян были выражены слабее

Анализ элементов структуры урожайности показал, что различия в величине урожайности определяются в большей степени числом продуктивных стеблей на м2, и в меньшей степени - массой зерна в колосе

Таблица 2 - Урожайность сортов пшеницы и элементы ее структуры в зависимости от места репродуцирования семян (1986-1988 гг.)

Зона репродуцирования се- Урожайность, т/га Число продуктивных стеблей, шт /м2 Масса зерна в 1 колосе, г -

мян 1986 1987 1988 Средняя 1986 1987 1988 среднее 1986 1987 1988 средняя

Скала

I 3,28 3,30 4,47 3,66 436 456 400 430 0,78 0,63 1,14 0,84

II 3,14 3,19 4,29 3,54 471 451 364 428 0,82 0,85 1,13 0,93

IV 3,79 4,02 4,53 4,12 498 495 411 468 0,85 0,85 1,15 0,95

НСР05 0,17 0,32 0,17 0,14 26 24 20 5 0,04 0,09 0,15 0,29

Иртышанка 10

I 2,88 4,25 4,23 3,78 427 413 438 433 0,73 1,27 1,09 1,03

II 2,46 4,11 4,06 3,54 398 420 393 404 0,76 1,34 1,06 1,05

III 2,77 4,61 4,36 3,92 448 448 441 440 0,78 1,16 1,00 0,98

IV 3,03 4,76 4,36 4,05 445 449 444 446 0,92 1,20 1,11 1,09

V 2,88 4,71 4,19 3,93 441 432 425 432 0,83 1,22 0,98 1,01

VI 2,84 4,48 4,19 3,77 432 486 428 449 0,78 1,27 1,08 1,04

НСР05 0,16 0,17 0,81 0,11 15 19 27 4 0,04 0,14 0,16 0,09

Новосибирская 67

III 2,64 4,08 4,60 3,78 428 469 475 457 0,71 1,26 1,13 1,03

IV 3,00 4,19 4,67 3,95 481 481 479 481 0,68 1,17 1,05 0,97

V 2,63 4,16 4,35 3,71 499 483 428 470 0,73 1,18 1,04 0,98

VI 2,21 3,91 4,85 3,66 441 459 451 450 0,61 1,16 1,10 0,96

НСР05 0,12 0,12 0,15 0,11 8 21 19 4 0,04 0,13 0,08 " 0,27

Величина показателей посевных качеств семян зависит от многих факторов, в том числе и агроэкологических Анализ данных по энергии прорастания, лабораторной всхожести и силе роста скороспелого сорта Скала, среднераннего сорта Иртышанка 10 и среднеспелого сорта Новосибирская 67 показал значительную изменчивость посевных качеств семян в зависимости от сорта, года и природной зоны, где они формировались (табл 3)

У сорта Скала в 1985 и 1986 гг показатели энергии прорастания были самыми высокими у семян из IV зоны В более благоприятных 1986 и 1987 годах различия были менее контрастными Тем не менее, в среднем за 3 года энергия прорастания семян из IV зоны (северная лесостепь предгорий) была существенно выше, чем из I и II зон (подтайга) Корреляционный анализ данных по энергии прорастания и гидротермическим условиям периода колошение - восковая спелость пшеницы выявил тесную отрицательную связь между энергией прорастания семян этого сорта и ГТК (г = - 0,617) и положительную - между первым показателем и среднесуточной температурой воздуха этого периода (г = 0,757) Более высокая энергия прорастания характерна для семян скороспелого сорта Скала, формирующихся при среднесуточной температуре воздуха за период колошение - восковая спелость в пределах +17,2 +18,3°С и ГТК, варьирующем от 1,26 до 1,65

У сорта Иртышанка 10 проявилась тенденция снижения величины энергии прорастания по сравнению с семенами из аналогичных зон у сорта Скала, особенно в 1985, неблагоприятном, году В 1985-1986 гг более высокой энергией прорастания обладали семена из лесостепной и степной зон В среднем за 3 года у семян из подтаежных зон энергия прорастания была на 7-14 % ниже по сравнению с остальными природными зонами Этот показатель у сорта Иртышанка 10 имел тесную отрицательную связь с продолжительностью периода колошение - восковая спелость (г = - 0,523) и положительную - со средней температурой воздуха за этот период (г = 0,730) В целом, семена среднераннего сорта Иртышанка 10 с более высокой энергией прорастания формировались при продолжительности периода колошение - восковая спелость 34-37 дней и среднесуточной температуре воздуха, варьирующей от +18,8 до 20,3°С

У сорта Новосибирская 67 наблюдали снижение энергии прорастания, которая проявилась в 1985, неблагоприятном, году В остальные годы высокой энергией прорастания обладали семена из III, IV, VI природных зон Коэффициенты корреляции этого показателя с продолжительностью периода колошение - восковая спелость (г = - 0,487), а также средней температурой (г = 0,519) и ГТК (г = - 0,581) были существенно ниже, чем у двух других сортов

Изменения величины лабораторной всхожести семян проявляли ту же направленность, что и энергия прорастания В неблагоприятные годы семена из подтаежных (I и II) зон у сортов Скала и Иртышанка 10 имели существенно меньшую всхожесть, чем из лесостепных и степной зон (III, IV, V, VI)

В среднем за 3 года у семян из подтаежной зоны величина этого показателя была на 5-7 % ниже, чем из других природных зон Стабильно высокая

Таблица 3 - Посевные качества семян пшеницы в природных зонах Новосибирской области (1985-1987 гг.)

Природные Энергия прорастания, % Лабораторная всхожесть, % Сила роста, %

зоны 1985 г 1986 г 1987 г средние 1985 г 1986 г 1987 г средние 1985 г 1986 г 1987 г средние

Скала

I 71 89 94 85 74 93 95 87 81 77 88 82

II 64 94 95 84 82 94 96 91 77 77 93 82

IV 96 98 80 91 98 98 91 95 92 84 89 88

НСР05 4 4 8 2 5 3 5 2 6 7 5 2

Иртышанка 10

I 68 66 94 76 73 86 95 85 81 83 85 83

II 49 88 92 76 70 94 93 85 65 82 77 75

III 81 77 96 86 91 92 97 93 88 90 85 87

IV 75 83 90 83 92 94 94 93 92 89 86 89

V 82 83 88 84 94 93 94 94 92 83 86 87

VI 86 93 91 90 95 95 93 94 88 86 77 84

НСР05 8 6 3 2 4 2 3 2 6 6 6 2

Новосибирская 67

III 66 85 88 82 84 92 95 90 77 74 97 82

IV 75 90 93 84 90 93 97 93 90 75 89 84

V 86 91 87 88 94 94 93 94 92 83 84 86

VI 71 90 89 84 82 94 94 90 76 77 86 79

НСР05 5 4 4 2 3 3 3 2 4 5 4 2

всхожесть была у семян сорта Новосибирская 67 из северной лесостепи предгорий (IV) и южной лесостепи низменности (V) зон

У всех изучаемых сортов лабораторная всхожесть семян одинаково сильно зависела от продолжительности периода колошение - восковая спелость для сорта Скала г = - 0,770, для сорта Иртышанка г = - 0,799 и для сорта Новосибирская 67 г = - 0,770 В среднем, первый сорт формировал семена с наиболее высокой лабораторной всхожестью при длине периода в 36-38 дней, второй - 3537 дней, третий - 38-39 дней Этот показатель качества семян имел отрицательную связь с суммой осадков (г = - 0,777, - 0,547, - 0,774), а также с ГТК (г = -0,688, - 0,535, - 0,667, соответственно) Существенное влияние на лабораторную всхожесть семян изучаемых сортов оказывала средняя температурой воздуха периода колошение - восковая спелость для сорта Скала г = 0,953, для сорта Иртышанка 10 г = 0,849, для сорта Новосибирская 67 г = 0,953 Мы определили минимальную среднесуточную температуру воздуха периода колошение - восковая спелость (17,4, 16,9 и 17,7°С, соответственно), обеспечивающую получение семян, соответствующих кондиций В зонах подтайги (I и И) возможно получение кондиционных семян лишь в 30% лет, в зоне северной лесостепи низменности - в 40-50% лет Наиболее благоприятными являются условия северной лесостепи предгорий (IV), а также южной лесостепи (V) и степи (VI) низменности

Изменения величины показателя силы роста семян имели несколько иной характер В среднем за 3 года изучения он был выше у семян из IV зоны Показатель силы роста семян, как правило, не был связан с гидротермическими условиями вегетации

Посевные качества семян также характеризуются фитосанитарным состоянием семян В связи с этим вопросы влияния зараженности семян грибной микрофлорой на другие показатели посевных качеств семян являлись актуальными и требовали изучения

У сорта Скала не проявилось четкой зональной зависимости в величине заражения проростков грибами, и в среднем за три года этот показатель был примерно одинаковым у семян из изучаемых трех зон (табл 4) Однако в два года из трех зараженность проростков была выше у семян из I зоны (подтайга низменности), в один - из IV зоны (северная лесостепь предгорий) При рассмотрении слагаемых зараженности проростков грибной микрофлорой была выявлена четкая зональная дифференциация Так, Bipolaris sorokiniana были больше поражены проростки семян из IV зоны, а грибами рода Fusarium - из I и II зон Зараженность проростков пшеницы сорта Скала грибами рода Alternaría была выше у семян, полученных во II зоне А его вклад в общую зараженность семян составлял примерно 50% Корреляционный анализ показал прямую связь зараженности проростков грибной микрофлорой с суммой осадков (г = 0,807) и величиной ГТК (г = 0,835) за вегетационный период

Таблица 4 - Фитосанитарное состояние семян пшеницы в природных зонах Новосибирской области (1985-1987 гг.)

Природ- Заражено грибами, %

ные зо- Проростков всего Bipolaris sorokiniana Fusarium Alternaría

ны 1985 1986 1987 средние 1985 1986 1987 средние 1985 1986 1987 средние 1985 1986 1987 средние

Скала

I 64 15 23 34 1 1 0 1 28 4 3 12 25 15 12 17

II 52 30 17 33 2 1 6 3 42 9 0 17 12 23 29 21

IV 55 26 17 33 18 1 0 6 3 5 2 3 21 24 9 18

НСР05 11 3 5 2 4 1 2 1 9 1 2 2 7 2 4 2

Иртышанка 10

I 50 18 32 33 1 0 0 0 26 1 2 10 22 24 15 20

II 62 27 34 41 2 2 2 2 18 5 4 9 35 34 24 21

III 43 19 6 23 2 1 0 1 14 1 1 5 53 24 17 31

IV 55 21 5 27 5 4 0 3 9 3 0 4 42 25 17 28

V 67 18 1 28 9 8 0 5 7 3 1 3 37 31 13 27

VI 24 21 1 15 1 2 0 1 3 2 1 2 52 30 18 34

НСР05 9 2 2 2 1 1 1 1 5 1 2 2 9 2 5 2

Новосибирска я 67

III 44 28 18 30 4 2 0 2 14 4 1 7 22 26 22 23

IV 52 26 25 34 6 2 1 3 1 6 1 4 22 20 20 21

V 55 27 15 31 11 5 0 5 11 4 1 5 41 16 11 22

VI 36 27 14 26 2 1 1 1 3 2 0 2 43 25 21 30

НСР05 4 3 6 2 1 1 1 1 3 1 1 1 6 7 4 2

У сорта Иртышанка 10 проявилась тенденция общего снижения зараженности проростков грибами в лесостепной и степной зонах (III, IV, V, VI) Зараженность проростков грибами рода Fusarium была максимальной в I, II и III зонах (подтайга низменности и предгорий, северная лесостепь низменности), а зараженность Bipolaris sorokiniana превышала порог вредоносности только у семян, полученных в V зоне (южная лесостепь низменности) Грибами рода Alternaría были заражены семена из всех зон, но больше - из III и VI зон В целом уровень зараженности семян сорта Иртышанка 10 был связан с продолжительностью периода вегетации (г = 0,674), с суммой осадков (г = 0,581) и ГТК (г = 0,518)

Зональные различия зараженности семян сорта Новосибирская 67 грибной микрофлорой были выражены слабее. Как и у предыдущего сорта, только у семян, полученных в южной лесостепи низменности (V зона), зараженность Bipolaris sorokiniana превышала порог вредоносности Грибами рода Fusarium сильнее были заражены семена из III (северная лесостепь низменности) и V зоны (южная лесостепь низменности) Суммарная зараженность семян сорта Новосибирская 67 этими патогенами была на уровне порога вредоносности Наибольший вклад в общий процент зараженных проростков вносили грибы рода Alternaría Зраженность семян этого сорта грибами в большей степени зависела от условий периода колошение - восковая спелость Она была связана с продолжительностью этого периода (г = 0,761), температурой воздуха (г = - 0,711) и суммой осадков (г = 0,658)

Таким образом, при изучении фитосанитарного состояния семян также была показана изменчивость величины его показателей у различных по скороспелости сортов по природным зонам и годам исследований В неблагоприятные для формирования семян годы их зараженность грибной микрофлорой значительно возрастала, превышая порог вредоносности в 3-5 раз

Зараженность семян грибной микрофлорой оказывала отрицательное влияние на посевные качества пшеницы Так, энергия прорастания была тем ниже, чем выше зараженность проростков комплексом Bipolaris sorokiniana + Fusarium (в зависимости от сорта г = - 0,507 - 0,756), эта же закономерность прослеживалась и при изучении лабораторной всхожести сортов Скала и Иртышанка 10 (г = - 0,693 и - 0,709)

При изучении урожайных свойств и посевных качеств семян представляют интерес их биохимические показатели и в частности, содержание белка Следует отметить, что в отличие от показателей посевных качеств семян, содержание в них белка у различных сортов в пределах одной зоны изменялось в меньшей степени Большое значение имели зональные особенности Этим и объяснялось повышение содержания белка в лесостепной и степной зонах по сравнению с зоной подтайги и низменности

В течение вегетационного периода на содержание белка влияли условия периода колошение - восковая спелость У сорта Скала была выявлена отрицательная связь содержания белка с продолжительностью этого периода (г= -0,614) и положительная - со средней температурой воздуха (г= 0,567) У сорта

Иртышанка 10 и Новосибирская 67 коэффициенты корреляции содержания белка в семенах с продолжительностью периода колошение - восковая спелость пшеницы были - 0,638 и - 0,543, соответственно, а между этим показателем и средней температурой воздуха за период колошение - восковая спелость они составляли 0,583 и 0,558 Существенного влияния содержание белка в семенах пшеницы на величину их посевных качеств выявлено не было

ВЫВОДЫ

1 Уровень урожайности яровой пшеницы в Новосибирской области имеет четкие зональные различия В зонах подтайги предгорий и северной лесостепи предгорий, а также в восточной части южной лесостепи низменности формируется высокая урожайность, в северной лесостепи низменности и западной части южной лесостепи низменности - средняя, в подтайге низменности и южной степи низменности - низкая

2 Семена пшеницы с высокими посевными качествами формируются в северной лесостепи предгорий, южной лесостепи и степи Низкое качество семян соответствует зонам подтайги низменности и предгорий, северной лесостепи низменности

3 Основными факторами, определяющими величину урожайности яровой пшеницы в природных зонах, являются условия тепло- и влагообеспеченности периодов вегетации, доля влияния которых составляет 61-87 %

4 Важную роль в формировании урожайности яровой пшеницы играют продолжительность периода всходы - колошение (г = 0,582 0,901), а также температура воздуха (г = - 0,556 - 0,899), количество выпавших осадков (г =

0.531 0,913) и величина ГТК (г = 0,556 0,936) в данный период

5 Оптимальные условия периода всходы - колошение для скороспелых сортов складываются в зонах подтайги и северной лесостепи предгорий, для среднеранних сортов - в зоне северной лесостепи предгорий, а также в северной и южной лесостепи низменности, для среднеспелых - в зоне северной лесостепи предгорий и южной лесостепи низменности

6 Урожайные свойства и посевные качества семян зависят от условий их формирования Наиболее высокими урожайными свойствами обладают семена сортов трех групп спелости, выращенные в зоне северной лесостепи предгорий В зависимости от сорта и года репродуцирования урожайность варьирует от 3,0 до 4,67 т/га Низкие урожайные свойства проявляют семена из подтайги низменности и предгорий, северной лесостепи и южной степи низменности Различия в урожайных свойствах в основном определяются „способностью растений к формированию продуктивного стеблестоя

1. Величина показателей посевных качеств семян яровой пшеницы существенно различается в зависимости от сорта, условий года репродуцирования и природной зоны У семян из подтаежных зон энергия прорастания на 7-14 %, лабораторная всхожесть - на 5-7 %, сила роста - на 6-13% ниже по сравнению с семенами из остальных природных зон

8 Степень зараженности семян ВгроЬпз .югоктшпа и грибами родов

пит и Alternaría связана с сортовыми особенностями, условиями года и природной зоны В значительной степени инфицированы семена из подтаежных зон (33-41 %), в меньшей степени - из южной лесостепи и степи низменности (15-28%)

9 Степень инфицированное™ семян грибами зависит от продолжительности периода колошение - восковая спелость пшеницы (г= - 0,711), а также от средней температуры воздуха (г= - 0,711) и суммы осадков (г = 0,658) за этот период Она оказывает отрицательное влияние на энергию прорастания (г = -0,607 -0,756) и лабораторную всхожесть (г= - 0,693 - 0,709) семян

10 Условия периода колошение - восковая спелость оказывают различное влияние на посевные качества семян сортов пшеницы Энергия прорастания скороспелого сорта связана со средней температурой воздуха (г = 0,757) и ГТК (г = - 0,617), среднераннего сорта - с продолжительностью периода (г = - 0,523) и средней температурой воздуха (г = 0,730) этого периода Лабораторная всхожесть связана с продолжительностью периода колошение - восковая спелость (г = - 0,770 - 0,799), температурой воздуха (г = 0,849 0,953), суммой осадков (г = - 0,501 - 0,777) и ГТК (г = - 0,535 - 0,688) Сила роста, как правило, не зависит от отдельных показателей условий периода колошение - восковая спелость пшеницы

11 Содержание белка в семенах пшеницы изменяется в зависимости от условий выращивания семян в меньшей степени, чем их посевные качества Продолжительность периода колошение - восковая спелось (в зависимости от сорта г = - 0,543 - 0,638) и его средняя температура воздуха (г = 0,558 0,583) оказывают наибольшее влияние на этот показатель Не выявлено тесной связи между содержанием белка в семенах пшеницы и их посевными качествами

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для увеличения производства семян с высокими посевными качествами и урожайными свойствами и при формировании страховых и переходящих фондов различных по продолжительности вегетационного периода сортов следует учитывать агроклиматические особенности природных зон

Для рационального размещения семеноводческих посевов целесообразно использовать картограмму урожайности и качества семян яровой пшеницы в Новосибирской области

Семеноводство скороспелых сортов пшеницы рекомендуем концентрировать в северной лесостепи предгорий, среднеранних и среднеспелых сортов - в северной лесостепи предгорий и южной лесостепи низменности

Публикации по материалам диссертации:

1 Кузнецова Т Т Фитосанитарное состояние семян зерновых культур в зависимости от места репродуцирования / Т Т Кузнецова, С.И. Аносов, Е М Черепанова, Н В Хацевич // Селекция и семеноводство Сибири и Дальнего Востока Сборник трудов СО ВАСХНИЛ - Новосибирск, 1987 -С 141-147

2 Аносов С.И. Качество семян пшеницы в зависимости от места их репродуцирования /СИ Аносов // Рекомбинационная селекция растений в Сибири Сборник научных трудов -Новосибирск, 1989 -С 137-142

3 Кондратьев Р Б Влияние тепло- и влагообеспеченности на формирование посевных качеств и урожайных свойств семян зерновых культур в Новосибирской области / Р Б Кондратьев, С.И. Аносов // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки - 1989 -№2 - С 32-37

4 Аносов С.И. Урожайность и качество семян пшеницы в природных зонах Новосибирской области /СИ Аносов // Анализ современных аграрных проблем Сборник трудов молодых ученых и аспирантов - Новосибирск, 1994 -С 56-60

5 Аносов С.И. Формирование качества семян яровой пшеницы в Западной Сибири /СИ Аносов // Селекция сельскохозяйственных культур на адаптивность и особенности семеноводства в Сибири Тезисы докладов проблемного совета по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству сельскохозяйственных культур в Сибири -Новосибирск, 1995 -С 8-9

6 Аносов С.И. Содержание белка в семенах яровой пшеницы в зависимости от условий их репродуцирования /СИ Аносов, И В Костикова // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур Сборник научных трудов -Новосибирск, 1996 - С 30-32

7 Аносов С.И. Размещение семеноводческих посевов в Новосибирской области /СИ Аносов, В Б Полканова // Материалы научной конференции, посвященной 85-летию со дня рождения И И Синягина - Новосибирск, 1996 -С 8-10

Подписано в печать 02 10 2007 г Формат 60x84 '/|6 Печ л 1,0 Тираж! 00 экз Заказ№354

ООО ИПФ «Агрос» 630501, Новосибирская область, пос Краснообск

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Аносов, Сергей Иванович

Введение

Глава 1. Экологическая изменчивость урожайных свойств и посевных качеств семян

Глава 2. Объекты, условия проведения и методы исследований

2.1. Пшеница мягкая яровая как объект исследований

2.2. Краткая характеристика почвенно-климатических зон 36 Новосибирской области

2.3. Методика и условия проведения исследований

Глава 3. Урожайность, качество семян и условия вегетации яровой 51 пшеницы в Новосибирской области

Глава 4. Урожайные свойства и посевные качества семян яровой пшеницы в зависимости от условий их репродуцирования

Выводы

Предложения производству

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Роль агроэкологических условий в формировании посевных качеств и урожайных свойств семян яровой пшеницы"

Актуальность проблемы. Дальнейшее увеличение производства зерна, предусмотренное Национальным проектом развития аграрного сектора, возможно лишь на основе использования эффективных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, подбора сортов и качественных семян. По данным Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур, при посеве высококачественными семенами лучших районированных сортов урожай зерна повышается на 15-20 %.

Ежегодно в среднем по России высевают 4-7 % некондиционного материала, а доля семян яровых зерновых культур первого класса составляет лишь 40-45 %. По данным Новосибирской областной государственной семенной инспекции, за последние 15 лет в области высевалось семян пшеницы I и II класса 60 %, овса - 23, ячменя - 10 %.

Это не позволяет и наполовину реализовать достижения селекции и возможности значительного увеличения производства зерна, заложенные в современных технологиях. Вследствие этого зерновое хозяйство несет большие и неоправданные потери (Гуляев, 1992). Решение этого вопроса тесно связано с развитием системы семеноводства, его специализацией и концентрацией. В отличие от товарного зерна, при производстве семян, показатели качества которых в значительной степени зависят от условий выращивания, требуется более подробная оценка агроэкологических условий при размещении семеноводческих посевов и соответствия этих условий сортовым особенностям выращивания культур.

По данным многих исследователей (Константинов, 1925; 1939; Плотников, 1937; Никитенко, 1968; Макрушин, 1985; Сечняк, Киндрук, Слюсаренко, 1986; 1989; Чазов, 1970; 1980; 1988 и др.), посевные качества и урожайные свойства семян зависят от места их выращивания. Разница в урожайности при посеве семян одного и того же сорта и той же репродукции, но полученные в неодинаковых условиях, может достигать 80 %. Выявлены значительные различия в репродуктивных свойствах семян зерновых при их выращивании в условиях горизонтальной и вертикальной зональности. На основании этих исследований были выделены области, где можно получать семена высокого качества. Однако действие факторов внешней среды на качество семян в пределах административных областей изучены слабо (Никитенко, Легостаев, 1984).

Новосибирская область характеризуется разнообразием почвенно-климатических условий, что определяет необходимость и важность выделения зон, наиболее благоприятных для получения высококачественных семян яровой пшеницы для увеличения семенной продуктивности растений. В силу этого актуальность проблемы не вызывает сомнений.

Цель исследований - изучить агроэкологические условия вегетации яровой пшеницы и их влияние на посевные качества и урожайные свойства зерна для определения природных зон с оптимальными условиями формирования семян высокого качества в Новосибирской области.

Для этого необходимо решить следующие задачи: на основании многолетних данных сгруппировать районы области по уровню урожайности и качеству семян яровой пшеницы и составить соответствующую картограмму; определить влияние гидротермических условий различных периодов вегетации на урожайность сортов яровой пшеницы различных групп спелости в природных зонах области; изучить посевные качества семян пшеницы, репродуцированных в различных природных зонах области, и их связь с гидротермическими условиями периодов вегетации; исследовать урожайные свойства семян, выращенных в различных природных зонах, определить связь их урожайных свойств с посевными качествами, а также условиями формирования.

Научная новизна. Впервые в Новосибирской области применен агро-экологический подход в семеноводстве зерновых культур. При этом обобщены и проанализированы статистические данные по урожайности и качеству семян яровой пшеницы за 24 года в 30 административных районах, входящих в 6 природных зон, и составлена соответствующая^ картограмма. На основе многолетних данных сделан анализ гидротермических условий периодов вегетации сортов пшеницы различных групп спелости во всех природных зонах области. Определено влияние этих условий на величину показателей посевных качеств и урожайных свойств семян яровой пшеницы различных по скороспелости сортов. Выделены природные зоны с оптимальными условиями формирования семян высокого качества.

Защищаемые положения: агроэкологическое обоснование производства семян яровой пшеницы с высокими посевными качествами и урожайными свойствами; совершенствование системы семеноводства на основе агроэкологическо-го подхода к размещению семенных посевов.

Практическая значимость работы. Показана зависимость формирования высокого урожая семян хорошего качества от гидротермических условий периода вегетации в различных природных зонах Новосибирской области. Определены природные зоны с благоприятными гидротермическими показателями для получения семян яровой пшеницы различных по скороспелости сортов. За счет увеличения доли семеноводческих посевов в этих зонах возможно существенно увеличить рентабельность производства семян, т.к. при этом повышается урожайность и качество семян пшеницы.

Основные положения диссертации изложены в журнале «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки» и различных сборниках научных работ СО РАСХН.

Апробация результатов. Результаты исследований докладывались на проблемном совете по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству сельскохозяйственных культур в Сибири (Омск, 1995 г.), на научной конференции, посвященной 85 - летию со дня рождения И.И. Синягина (Новосибирск, 1996 г.), а также на ученых советах СибНИИ растениеводства и селекции, СибНИИ земледелия и химизации сельского хозяйства.

Работа выполнена под руководством доктора биологических наук Наталии Григорьевны Власенко, которой автор приносит глубокую благодарность. Автор также выражает искреннюю признательность кандидату сельскохозяйственных наук Т.Т. Кузнецовой и Е.М. Черепановой за большую практическую помощь.

Заключение Диссертация по теме "Растениеводство", Аносов, Сергей Иванович

Выводы

1. Уровень урожайности яровой пшеницы в Новосибирской области имеет чёткие зональные различия. В зонах подтайги предгорий и северной лесостепи предгорий, а также в восточной части южной лесостепи низменности формируется высокая урожайность, в северной лесостепи низменности и западной части южной лесостепи низменности - средняя, в подтайте низменности и южной степи низменности - низкая.

2. Семена пшеницы с высокими посевными качествами формируются в северной лесостепи предгорий, южной лесостепи и степи. Низкое качество семян соответствует зонам подтайги низменности и предгорий, северной лесостепи низменности.

3. Основными факторами, определяющими величину урожайности яровой пшеницы в природных зонах, являются условия тепло- и влагообеспеченности периодов вегетации, доля влияния которых составляет 61-87 %.

4. Важную роль в формировании урожайности яровой пшеницы играют продолжительность периода всходы - колошение (г = 0,582.0,901), а также температура воздуха (г = - 0,556. - 0,899), количество выпавших осадков (г = 0,531.0,913) и величина ГТК (г = 0,556.0,936) в данный период.

5. Оптимальные условия периода всходы - колошение для скороспелых сортов складываются в зонах подтайги и северной лесостепи предгорий, для среднеранних сортов - в зоне северной лесостепи предгорий, а также в северной и южной лесостепи низменности, для среднеспелых - в зоне северной лесостепи предгорий и южной лесостепи низменности.

6. Урожайные свойства и посевные качества семян зависят от условий их формирования. Наиболее высокими урожайными свойствами обладают семена сортов трех групп спелости, выращенные в зоне северной лесостепи предгорий. В зависимости от сорта и года репродуцирования урожайность варьирует от 3,0 до 4,67 т/га. Низкие урожайные свойства проявляют семена из подтайги низменности и предгорий, северной лесостепи и южной степи низменности. Различия в урожайных свойствах в основном определяются способностью растений к формированию продуктивного стеблестоя.

7. Величина показателей посевных качеств семян яровой пшеницы существенно различается в зависимости от сорта, условий года репродуцирования и природной зоны. У семян из подтаёжных зон энергия прорастания на 7-14 %, лабораторная всхожесть - на 5-7 %, сила роста - на 6-13% ниже по сравнению с семенами из остальных природных зон.

8. Степень заражённости семян Bipolaris sorokiniana и грибами родов Fusarium и Alternaria связана с сортовыми особенностями, условиями года и природной зоны. В значительной степени инфицированы семена из подтаёжных зон (33-41 %), в меньшей степени - из южной лесостепи и степи низменности (15-28 %).

9. Степень инфицированности семян грибами зависит от продолжительности периода колошение - восковая спелость пшеницы (г= - 0,711), а также от средней температуры воздуха (г= - 0,711) и суммы осадков (г = 0,658) за этот период. Она оказывает отрицательное влияние на энергию прорастания (г = -0,607. -0,756) и лабораторную всхожесть (г= - 0,693. - 0,709) семян.

10. Условия периода колошение - восковая спелость оказывают различное влияние на посевные качества семян сортов пшеницы. Энергия прорастания скороспелого сорта связана со средней температурой воздуха (г = 0,757) и ГТК (г = - 0,617), среднераннего сорта - с продолжительностью периода (г = -0,523) и средней температурой воздуха (г = 0,730) этого периода. Лабораторная всхожесть связана с продолжительностью периода колошение - восковая спелость (г = - 0,770. - 0,799); температурой воздуха (г = 0,849.0,953), суммой осадков (г = - 0,501. - 0,777) и ГТК (г = - 0,535. - 0,688). Сила роста, как правило, не зависит от отдельных показателей условий периода колошение - восковая спелость пшеницы.

11. Содержание белка в семенах пшеницы изменяется в зависимости от условий выращивания семян в меньшей степени, чем их посевные качества.

Продолжительность периода колошение - восковая спелось (в зависимости от сорта г = - 0,543. - 0,638) и его средняя температура воздуха (г = 0,558. 0,583) оказывают наибольшее влияние на этот показатель. Не выявлено тесной связи между содержанием белка в семенах пшеницы и их посевными качествами.

Предложения производству

Для увеличения производства семян с высокими посевными качествами и урожайными свойствами и при формировании страховых и переходящих фондов различных по продолжительности вегетационного периода сортов следует учитывать агроклиматические особенности природных зон.

Для рационального размещения семеноводческих посевов целесообразно использовать картограмму урожайности и качества семян яровой пшеницы в Новосибирской области.

Семеноводство скороспелых сортов пшеницы рекомендуем концентрировать в северной лесостепи предгорий, среднеранних и среднеспелых сортов - в северной лесостепи предгорий и южной лесостепи низменности.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Аносов, Сергей Иванович, Новосибирск

1. ГОСТ 12038-84 Семена сельскохозяйственных культур: Метод определения всхожести. М.: Изд-во стандартов, 1985. - 57 с.

2. ГОСТ 12042-80 Семена сельскохозяйственных культур: Метод определения массы 1000 семян . М.: Изд-во стандартов, 1985. - 57 с.

3. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Новосибирской области. Новосибирск, 2002,- 387 с.

4. Агроклиматические ресурсы Новосибирской области. Ленинград: Гид-рометеоиздат, 1971. - 154с.

5. Азин Л.А. Приемы получения высококачественных семян на Среднем Урале / Л.А. Азин // Селекция и семеноводство. 1963. - № 2. - С. 33-35.

6. Алферова П.А. Влияние экологических условий на качество семян яровой пшеницы / П.А. Алферова // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки.- 1989.-№4.-С. 7-9.

7. Альтергот В.Ф. Нарушение структуры колоса в результате теплового повреждения конуса нарастания пшеницы / В.Ф. Альтергот, С.С. Мордкович, С.Ф. Коваль // Физиология и биохимия культурных растений. 1974. - Т. 6. -С. 580-586.

8. Аникст Д.М. Удобрение яровой пшеницы / Д.М. Аникст. М.; Россель-хозиздат, 1986. - 142 с.

9. Архангельская С.Ф. Влияние крупности и выравненное™ семян ячменя на посевные и урожайные свойства / С.Ф. Архангельская, В.П. Коновалов, П.П. Ковальчук, О.К.Слюсаренко, В.И. Богачков // Селекция и семеноводство. -1970. №3. - С. 49-52.

10. Ацци Дж. Сельскохозяйственная экология / Дж. Ацци. М.; Иностранная литература, 1932. -354 с.

11. Ацци Дж. Сельскохозяйственная биология / Дж. Ацци. М.: Иностранная литература, 1959.- 459 с.

12. Бараев А.И. Яровая пшеница / А.И. Бараев, Н.М. Бакаев, M.JT. Веденеева. М.: Колос, 1978. - 429 с.

13. Барнаков И.В. Научные основы семеноводства зерновых культур / И.В.Баранков. Новосибирск: Наука, 1982. -324 с.

14. Березкин А.Н. Агроэкологическое обоснование размещения производства семян зерновых культур / А.Н. Березкин // Селекция и семеноводство. -1984.-№3.-С-11-13.

15. Березкин А.Н. Модификационная изменчивость семян зерновых культур и ее значение для семеноводства в условиях Нечерноземной зоны / А.Н. Березин // Автореф. дисс.д-ра с.-х, наук. М., 1988. - 48 с.

16. Березкин А.Н. Зависимость урожайных качеств семян яровых культур от места их репродукции / А.Н. Березкин, H.JI. Клочко, В.В. Бакеев, В.Н. Гуй-да, Г.В. Гуляев // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. -1978.-№4.

17. Биологические основы уборки урожая зерновых культур в условиях Западной Сибири. Новосибирск, 1984. - 11 с.

18. Биология семян и семеноводство. Пер. с польского С.Н.Мирошниченко. -М, 1976.-С. 44-46.

19. Богомолов A.M. Посевные и урожайные качества семян яровых зерновых культур, выращенных на минеральных и торфяно-болотистых почвах / A.M. Богомолов, В.М. Вашкевич // Сборник научных трудов Белорусской сельскохозяйственной академии, 1972. Т. 97. - С. 20.

20. Большаков Н.В. О производстве семян зерновых культур в Центральном районе НЗ России / Н.В. Большаков, B.C. Абрамов // Селекция и семеноводство. 1994. - №3.- С. 50-53.

21. Бурень В.М. Формирование колоса яровой пшеницы в условиях пониженной температуры на световой стадии / В.М. Бурень // Записки Ленинградского СХИ. 1972. - Т. 194. - С. 45-47.

22. Вавилов Н.И. Избранные труды / Н.И. Вавилов. M.-JL: Издательство АН СССР, 1962. Т. III. - С. 52-54.

23. Вавилов Н.И. Генетика и селекция. Избранные труды / Н.И. Вавилов. -М, 1966.-558 с.

24. Воронцова В.П. Яровая пшеница в Восточной Сибири / В.П. Воронцова.- М.: Россельхозиздат, 1987. 80 с.

25. Галачалова З.Н. Неполноценность семян в Сибири. Пути ее устранения / З.Н. Галачалова // Земледелие. 1968. - № 10. - С. 44-48.

26. Галачалова З.Н. Некоторые причины физиологической неполноценности семян зерновых культур в Западной Сибири / З.Н. Галачалова, В.В. Кун-гурцева, Т.М. Марусина, Г.А. Махоткина. М.: Наука, 1967. - С. 43-57.

27. Генетика культурных растений: зерновые культуры / Под ред. В.Д. Кобылянского и Т.С. Фадеевой. Л.: Агропромиздат, Ленинградское отд., 1986.- 264 с.

28. Германцев Л.А. Влияние температуры воздуха на продуктивность яровой пшеницы в зоне каштановых почв Поволжья / Л.А. Германцев, В.А. Крупнов // Вестник РАСХН. 2001. - №2. - С. 33-36.

29. Германцев Л.А. Влияние температуры воздуха на размер зерна яровой пшеницы в Заволжье / Л.А. Германцев, В.А. Крупнов // Вестник РАСХН. -2004.-№3.-С. 51-53.

30. Гешеле Э.Э. Болезни зерновых культру в Сибири. М.: Сельхозгиз, 1956.- 128 с.

31. Гордеева Т.Н. Влияние сроков посева яровой пшеницы Скала на урожай и посевные качества семян / Т.Н. Гордеева // Сб. науч. тр. Красноярского НИИСХ. Красноярск, 1969. - Т. V. - С. 120-128.

32. Гордеева Т.Н. Влияние условий выращивания яровой пшеницы на посевные качества семян при различных сроках посева / Т.Н. гордеева // Сб. науч. тр. Красноярского НИИСХ. Красноярск, 1970. - Т. VI. - С. 103-110.

33. Гуйда В.Н. Экологические предпосылки зональной специализации промышленного семеноводства озимой пшеницы в ЦРНЗ РСФСР / В.Н. Гуйда // Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. М., 1981. -24 с.

34. Гукин Д. Вся мощь Microsoft Excel и Word. Для версий 97, 2000, ХР, 2003 / Д. Гукин. М: НТ Пресс, 2006. - 432 с.

35. Гуляев Г.В. Словарь терминов по генетике, цитологии, селекции, семеноводству и семеноведению / Г.В. Гуляев, В.В. Мальченко. М.: Колос, 1975. -136 с.

36. Гуляев Г.В. Перевод семеноводства на промышленную основу / Г.В. Гуляев. М.: Знание, 1978. - 63 с.

37. Гуляев Г.В. Совершенствовать систему семеноводства полевых культур / Г.В. Гуляев // Вестник РАСХН. 1992. - №4. - С. 17-21.

38. Гусакова Л.П. Определение оптимальных условий формирования семян в многофакторном эксперименте / Л.П. Гусакова, Н.А. Лыкова // Зерновое хозяйство. 2004.- №4.-С. 14-18.

39. Денисов П.В. Структура урожая зерновых культур: Автореф. дисс.д-ра с.-х. наук.-Л., 1970.-48 с.

40. Дмитриев В.Е. Технологические и семенные качества яровой пшеницы в Красноярском крае / В.Е. Дмитриев. Красноярск, 2006. - 203 с.

41. Дмитриенко В.П. Об оптимальных значениях и закономерностях влияния осадков и температуры воздуха на урожайность сельскохозяйственных культур / В.П. Дмитриенко // Труды УкрНИИ гидрометеорологии. М.: Гид-рометиздат, 1969. - Вып. 84. - С. 26-47.

42. Дорофеев В.Ф. Пшеницы мира / В.Ф. Дорофеев, Р.А. Удачин, Л.В. Семенова и др. Л.: ВО Агропромиздат, Ленинградское отд., 1987. - 560 с.

43. Ермилов Г.Б. Полевая всхожесть семян и пути ее повышения / Г.Б. Ермилов. М.: Изд. МСХ РСФСР, 1960. -С. 20-30.

44. Ермилов Г.Б. Некоторые биологические особенности периода прорастания семян сельскохозяйственных культур и возможность прогнозирования их