3 ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ: УРОВНИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И НОРМА ВЫСЕВА
Ячмень имеет слабую корневую систему, короткий период вегетации, поэтому для получения урожая высокого качества его посевы необходимо размещать на хорошо удобренных участках. Наряду с этим, результаты исследований Н.И. Арнаутовой (1969), Н.А. Кирпичникова (1989), В.И. Никитишена и др. (1994) позволяют констатировать наличие выраженной способности корневой системы ячменя к активной мобилизации питательных веществ из почвы и удобрений. И все же ячмень предъявляет высокие требования к минеральному питанию.
Эффективность удобрений во многом зависит от агрохимических показателей почвы и ее гранулометрического состава (Никитишен В.И., 1984; Панников В.Д., Минеев В.Г., 1987; Пестряков А.М., Габибов М.А., 1994). Правильное определение доз удобрений – одно из условий их успешного использования (Жуков Ю.П., 1994; Алметов Н.С., 1996).
Известно, что ячмень требует усиленного притока питательных веществ в первые 40 дней своей жизни (Грязнов А.А., 1996). Больше всего питательных веществ усваивается им в период кущения. Ко времени выхода в трубку он потребляет 2/3 количества калия, 50 % азота, до 40 % фосфора, используемого за весь вегетационный период. К началу цветения в основном прекращается поглощение питательных веществ (Бахтеев Ф.Х., 1955; Горшкова В.А., 1979; Минеев В.Г., 1990).
В формировании высоких урожаев зерна хорошего качества важнейшая роль принадлежит регулированию условий азотного питания (Иванова Т.И., Бабанина А.В., 1978; Павлов А.Н., 1984; Толстоусов В.П., 1987; Завалин А.А., Потапов В.И., 1996; Лапа В.В., Ивахненко Н.Н., 2000; Саранин К.И., Каничев В.И., 2000;
Бугаев П.Д., Тадессе А., 2003). При ограниченном азотном питании в самый ранний период от прорастания семян до появления 4-5 листа посевы слабо развиваются, ослабевает энергия кущения, происходит укорачивание зачаточного колоса и уменьшение числа колосков; азотное голодание в последующие фазы онтогенеза ухудшает налив зерна и его качество (Прянишников Д.Н., 1965; Генкель П.А., 1969; Ягодин Б.А., 1982; Сахибгареев А.А., Гаитов Т.А., 1999).
Согласно многочисленным исследованиям калий играет роль в стабилизации режима азотного питания пивоваренного ячменя и формировании зерна, пригодного для производства пивного солода (Карманенко Н.М., 1967; Коданев И.М., 1976;
Сапаев В.Г., 1982; Неттевич Э.Д., 1982; Прокошев В.В., Дерюгин И.П., 2000). Фосфор благоприятствует накаплению крахмала и снижению белковости зерна (Коданев И.М., 1964; Грязнов А.А., 1996).
V. Bezdek (1989) особое значение придает использованию минеральных удобрений при выращивании ячменя как на фуражное зерно, так и для пивоварения.
А. Дэвид и др. (1973) отмечают, что одни только фосфорные удобрения улучшают качество зерна, повышая его выполненность и выход солодового экстракта. Присутствие же в почве азота, хоть немного превышающего необходимый уровень для получения максимального урожая, способствует формированию зерна с повышенным содержанием белка. Подтверждение этому находим в работах чешских ученых F. Dudac (1989), M. Kandera (1989), D. Peric (1989). Однако, как считает И.М. Коданев (1981), повышенные дозы фосфорных удобрений на почвах со средним и повышенным его содержанием не приводят к улучшению качества пивоваренного ячменя ни по одному показателю.
В литературе имеется значительное количество работ, посвященных изучению влияния удобрений на урожай и качество ячменя.
Э.Д. Неттевич и др. (1981) отмечают, что внесение азота более 60 кг/га не только отрицательно влияет на качество зерна за счет повышения белка, но и приводит к полеганию, которое является главным фактором недобора значительной части урожая и снижения технологических качеств пивоваренного ячменя.
Согласно данным J. Holz (2001), рекомендуемой дозой азота к началу вегетации ячменя является 90-100 кг/га, на плодородных почвах – 60-90 кг/га.
Установлено, что применение азотных удобрений в дозе 45 кг/га отдельно и совместно с бактеризацией семян активными штаммами диазотрофов позволяет реализовать продуктивность ячменя без снижения пивоваренных качеств (Шотт П.Р., Литвинцева Т.А., 2001; Гамзиков Г.П., Шотт П.Р., 2003).
На бедных гумусом землях внесение азотных удобрений в дозе 50-60 кг/га д. в. не сказывается отрицательно на пивоваренных свойствах зерна при значительном повышении урожайности (Огнев В.Н., 2003). Внесение N30-60 P30-60 K30-60 в ЦЧЗ повышает урожай зерна и его качество (Мальцев В.Ф., 1991; Рогов И.Е., 1991; Богомазов и др., 1997).
Увеличение содержания белка в зерне ячменя под действием минеральных удобрений отмечается в работах Р.Ф. Макарова, В.В. Архиповой (2000), В.Т. Рымаря и др. (2003).
Установлено, что оптимальный режим питания растений для получения высококачественного зерна пивоваренного ячменя наблюдается при соотношении N: P: K как 1:0,65:2,07 или 1:2:3 в зависимости от почв (Неттевич Э.Д. и др., 1981).
В.Г. Сенченко и др. (1996) считают, что действие азота на белковость зерна ячменя зависит не только от доз вносимых удобрений, но и распределения их в течение периода вегетации. Так, избыточное снабжение азотом в период «колошениесозревание» вызывает увеличение белковости зерна.
Согласно исследованиям В.Г. Минеева, М.М. Ивлева, Д.М. Аникста (1980) в Поволжском регионе особое значение приобретают условия увлажнения, в значительной мере определяющие действие удобрений. Влиянию погодных условий на эффективность удобрений значительное внимание уделялось в работах М.С. Кулика (1966), А.П. Федосеева (1978), Ю.Г. Карцева (1983), В.Г. Минеева (1985), Р.Ф. Макарова (1985), Д.М. Хомякова (1990, 1991). Однако, как считают А.В. Ивойлов (1995), Н.П. Богомазов и др. (1997), такой информации накоплено недостаточно, особенно для условий неустойчивого увлажнения.
Анализ литературных данных позволяет сделать вывод, что получать ячмень с высокой урожайностью и качеством зерна, отвечающим требованиям пивоваренной промышленности, возможно путем выбора оптимальных доз минеральных удобрений и способа их внесения.
Управление продуктивностью посева – это создание комбинации высокого оптимального числа колосьев с высоким урожаем каждого отдельного колоса. Но специфические условия агрофитоценоза накладывают ограничение на генетически обусловленную продуктивность растений: плотность ценотической популяции, создаваемая нормами высева, усложняет отношение генотипа и условий среды, на что указывают А.Б. Дьяков, В.А. Драгавцев, А.Г. Бехтер (1976).
По данным Н.Ф. Шевляковой (1980), А.А. Жученко (1990) среди этих отношений особое место занимает конкуренция, которая генетически обусловлена и имеет видовую и сортовую специфику в зависимости от авторегулирующей способности разных сортов. Как утверждают В.А. Кумаков (1970) и Ю.А. Злобин (1980) эта возможность агроценоза к саморегулированию плотности стеблестоя связана с интенсивностью кущения растений, их способностью к самоизреживанию и стеблеотбору (цит. по Карповой Л.В., 2003).
Большой вклад в теоретическое обоснование подбора оптимальных норм высева и площадей питания растений внесли Д.Н. Прянишников (1914), В.Я. Юрьев (1925), И.М. Коданев (1970), М.С. Савицкий (1971), И.И. Синягин (1975).
Урожайность ячменя в одной и той же зоне в значительной мере колеблется от условий увлажнения в период вегетации. Так, по данным В.А. Вакар (1929), во влажные годы больший урожай дают густые посевы, в сухие – больший сбор зерна на посевах с меньшей нормой высева.
Н.М. Федулова, Н.И. Аниськина (1981) отмечают, что в условиях лесостепи Омской области в засушливые годы ячмень давал одинаковый урожай при нормах высева от 2 до 5 млн. семян/га.
Известно, что при выращивании ячменя на фуражные и пивоваренные цели выбор нормы высева различен. Так, по данным Э.Д. Неттевича и др. (1981), при высеве 2,5-3,0 млн. всхожих зерен на 1 га содержание белка в зерне бывает на 1,5-2,5 % выше, чем при норме высева 4,5-5,0 млн. зерен, однако, дальнейшее загущение ведет к полеганию стеблей и увеличению белковости.
Е.И. Комарицкая (1995) установила, что меньше белка и больше крахмала в зерне ячменя Зазерский 85 содержится при рядовом посеве с нормой высева 5 млн. всхожих семян на гектар по сравнению с разреженными посевами.
Х.Х. Исмагилов (1995), согласно проведенным опытам, отмечает, что увеличение нормы высева с 3,5 до 6,5 млн. всхожих зерен на га приводит к снижению содержания «сырого протеина», увеличению экстрактивности, уменьшению в зерновой массе крупных семян (2,8 мм) и росту доли средних (2,5 мм). Причем максимальный урожай получен при норме высева 5,5 млн. зерен на га. Р.К. Джантагулов (1974) также констатирует, что увеличение нормы высева приводит к уменьшению белковости и увеличению пленчатости зерна.
В Поволжье оптимальными нормами высева считаются 3,54,5 млн. всхожих зерен на 1 га. При запаздывании с посевом следует увеличить норму высева на 10-15 %, при этом ячмень меньше кустится (Рекомендации по выращиванию ячменя для пивоварения, 1982).
По данным Э.Д. Неттевича и др. (1981) в Поволжье и других районах, где лимитирующим урожай фактором служат осадки, для пивоваренного ячменя приняты нормы высева 3,0-3,5 млн. всхожих зерен на 1 га.
I. Balsan, V. Moravcik (1987) считают, что пивоваренные сорта ячменя не должны сильно куститься, так как это может вызвать большую разницу в побегообразовании, а значит и в качестве зерна. В свою очередь, повышению энергии кущения способствует заниженная норма высева, в результате в общей массе зерна возрастает доля семян, полученных со вторичных стеблей, что приводит к ухудшению их качеств (Грязнов А.А., 1996).
Таким образом, в каждой зоне необходимо высевать такое количество семян, которое не будет вызывать изреживания растений или их полегания.
3.1 Особенности роста и развития растений сортов
Продолжительность вегетационного периода является важнейшим биологическим свойством, в значительной степени определяющим возможность выращивания того или иного сорта в конкретных почвенно-климатических условиях. Этот показатель, как и уровень продуктивности, оказывает существенное влияние на качество ячменного зерна.
Н.И. Матвиевская (2002) считает, что оптимальная продолжительность вегетации позволяет наилучшим образом использовать природные факторы среды и избежать отрицательного влияния имеющихся неблагоприятных факторов.
В результате исследований, проведенных В.В. Глуховцевым (2001), было установлено, что высококачественные пивоваренные сорта зарубежной селекции мало приспособлены для возделывания в условиях Поволжья. В засушливые годы они резко снижают урожаи зерна и повышают содержание белка даже по сравнению со стандартными сортами ячменя кормового направления.
Пивоваренные сорта обладают медленным темпом начального роста и развития растений, что, по мнению немецких ученых, оказывает важное влияние на формирование зерна нужного качества. У них несколько более растянут общий период «посеввосковая спелость». Удлинение вегетации ведет к получению зерна с меньшим содержанием белка (Грязнов А.А., 1996).
На продолжительность вегетационного периода существенное влияние оказывают такие факторы, как освещенность, пищевой и гидротермический режимы. Поэтому подбор сортов с определенным периодом вегетации диктуется особенностями природных условий данного региона.
По мнению В.В. Глуховцева (2001) в условиях Поволжья не всегда можно дать объективную оценку тому или иному сорту по длительности вегетационного периода «всходы-созревание», что связано с наступлением засухи в июле месяце. В таких условиях практически все сорта ускоряют фазу созревания, и разница по этому признаку бывает незначительной.
П.Н. Константинов (1926), А.А. Корнилов (1927), В.А. Кумаков (1994), В.В Глуховцев (2001) отмечали, что скороспелость того или иного сорта лучше определять по фазе наступления колошения. Так, в условиях Центрально-Черноземной зоны фаза колошения сильно варьирует по времени. В засушливых условиях при высокой температуре воздуха она длится 6-7 дней, а во влажных условиях и умеренных температурах – 15-18 дней.
При высокой температуре ускоряются все химические процессы, протекающие в зерне, в результате чего зерно быстрее проходит все фазы спелости (Валишина, Цингер, 1952).
А.А. Корнилов (1927) на основании проведенных исследований указывал, что начало колошения может быть отмечено с полной объективностью и точностью до одного дня. Чего никак нельзя сказать о стадии «созревание». Момент колошения позволяет уловить небольшую межсортовую разницу (Глуховцев В.В., 2001).
В литературе имеются также данные о влиянии на продолжительность периода вегетации растений ячменя удобрений и густоты стеблестоя (норм высева).
Так, результаты исследований, проведенных П.П. Васюковым и др. (2000) показали, что внесение азотных удобрений способствовало увеличению начального темпа роста ячменя, уменьшению продолжительности вегетации.
Изучая влияние нормы высева на урожай и посевные качества семян ячменя, В.Я. Тютюнников (1999) указывал, что уже в фазе колошения наблюдается запаздывание развития растений на 2-3 дня в вариантах с меньшими нормами высева. Этот разрыв сохраняется вплоть до созревания зерна.
Учитывая вышеизложенное была поставлена задача установить длину периодов «всходы – колошение» и «всходы – восковая спелость» у сортов пивоваренного ячменя при различных фонах минерального питания и нормах высева в местных природноклиматических условиях. Полученные данные представлены в таблице 7.
Как видно из таблицы 7, на продолжительность периода «всходы-колошение» существенное влияние оказывали генотип растений, а также нормы высева и удобрения.
Наименьшим периодом «всходы-колошение» независимо от года выращивания характеризовался сорт Нутанс 642. Так, в 2001 году на варианте без внесения удобрений с нормой высева 5 млн. всхожих зерен на гектар фаза колошения у него наступила через 40 дней после появления всходов, что на 1 день раньше, чем у сортов Харьковский 99 и Волгарь (41 день) и на 10 дней быстрее, чем у сорта Рахат. В целом за годы исследований продолжительность периода «всходы-колошение» колебалась у сорта Нутанс 642 в пределах 39-45 дн., у сорта Волгарь – 40-45 дн., сорта Харьковский 99 – 41-47 дн. и у сорта Рахат – 46-55 дн. в зависимости от уровня минерального питания и нормы высева.
Таблица 7 – Продолжительность периода «всходы – колошение» у сортов ячменя
Применение удобрений способствовало сокращению периода наступления колошения. Так, в среднем за годы исследований самым длинным период «всходы-колошение» наблюдался у всех сортов на вариантах без применения удобрений – 45,3 дня и короче он был на вариантах с применением удобрений в дозе N45(P2O5)50 – 44,3 дня.
Густота стеблестоя также оказывала влияние на скорость наступления фазы колошения. Длительность периода «всходыколошение» увеличивалась при выращивании сортов ячменя с наименьшими нормами высева. Так, у сорта Нутанс 642 на фоне внесения удобрений N30+15(P2O5)50 действующего вещества на гектар в 2001 году продолжительность периода от всходов до колошения при коэффициентах высева 3; 4; 5 и 6 млн. всхожих зерен на гектар составила 45; 43; 41 и 42 дня соответственно.
Данные таблицы 8 показывают, что длительность периода «всходы-восковая спелость» в большей степени зависела от погодных условий, складывающихся в год выращивания. Так, в засушливом (ГТК < 1) 2002 году этот период у всех сортов колебался в пределах от 64 (сорт Нутанс 642) до 81 дня (сорт Рахат). В условиях наиболее увлажненного 2003 года длина вегетационного периода возросла и колебалась от 69 (сорт Нутанс 642) и до 88 дней (сорт Рахат). 2001 год, как по влагообеспеченности, так и по продолжительности периода «всходы-восковая спелость» занимал промежуточное положение.
Среди изучаемых сортов за все годы исследований раньше других в фазу созревания вступал сорт Нутанс 642. Так, в зависимости от фона минерального питания и норм высева длина периода «всходы-восковая спелость» колебалась за 2001-2003 гг. от 64 до 73 дней. У сорта Волгарь и Харьковский 99 данный показатель был в пределах 66-74 дн. и 68-79 дн. соответственно. Наибольшее количество дней от всходов до наступления восковой спелости требовалось сорту Рахат – 75-88 дней.
В проведенных исследованиях на длину периода «всходывосковая спелость» незначительное влияние оказывали минеральные удобрения. Так, в среднем за 2001-2003 гг. раньше в фазу созревания сорта вступали на вариантах с применением удобрений в дозе N45(P2O5)50 кг действующего вещества на 1 га – 73,3 дн.
Таблица 8 – Продолжительность периода «всходы – восковая спелость» у сортов ячменя
Повышенные нормы высева (5 и 6 млн. всхожих зерен на гектар) способствовали сокращению рассматриваемого периода в среднем на 2-3 дня по сравнению с разреженными посевами (3 и 4 млн. всхожих зерен на гектар). Так, на фоне минерального питания N45(P2O5)50 кг действующего вещества на гектар все сорта в среднем за годы исследований достигали фазы восковой спелости на вариантах с коэффициентом высева 3; 4; 5 и 6 млн. всхожих зерен на гектар за 75,6; 73,7; 71,5 и 72,3 дня соответственно.
Продолжительность вегетации, прохождение межфазных периодов, продуктивность растений и качество зерна тесно взаимосвязаны. Поэтому важно знать, как меняются эти показатели в зависимости от сорта и погодных условий года выращивания.
Оценку ярового ячменя по обеспеченности теплом проводили по сумме эффективных температур, поскольку учет активных температур часто дает завышенную оценку теплообеспеченности. В ходе исследований установлено, что сумма эффективных температур по периодам вегетации меняется в зависимости от года выращивания и биологических особенностей возделываемого сорта. Полученные результаты приведены на рисунке 4.
Как видно из представленных данных в 2001 году за 42 дня от всходов до колошения сумма эффективных температур составила у сорта Нутанс 642 – 145,3° (ГТК 2,0), у сортов Харьковский 99 за 44,1 дн. – 154,6° (ГТК 2,0), Рахат за 50,2 дн. – 197,9° (ГТК 1,9) и Волгарь – 146,3° за 42,2 дн. при ГТК 2,0. По продолжительности периода «колошение-восковая спелость» существенной разницы между сортами не наблюдалось. Однако, для наступления восковой спелости сорта нуждались в разной сумме эффективных температур. Так, наименьшей суммой, набранной за период от фазы колошения до созревания, характеризовался сорт Нутанс 642 – 280,8° (ГТК 0,7). Несколько выше потребность в тепле была отмечена у сорта Волгарь – 290,5° (ГТК 0,7). Наибольшей суммой эффективных температур для наступления фазы восковой спелости характеризовался сорт Рахат – 344,6° (ГТК 0,4). Харьковский 99 занимал промежуточное положение между сортом Волгарь и Рахат. Сумма эффективных температур за период «колошение-восковая спелость» у него составила 329,0° при ГТК 0,5.
Рисунок 4 – Продолжительность отдельных фаз вегетации при различных суммах эффективных температур и гидротермическом коэффициенте
В 2002 году за 41,9-50,5 дня от всходов до фазы колошения сумма эффективных температур у всех сортов составила от 178,3° (сорт Нутанс 642) до 281,2° (сорт Рахат) при ГТК 1,1 – 1,4. Время прохождения от колошения до восковой спелости у изучаемых сортов пивоваренного ячменя существенно не отличалось (24,6-27,6 дн.), а сумма эффективных температур была в пределах 298,3°-360,0° при ГТК 0,1. Причем, как и в 2001 году наибольшая потребность в тепле отмечена у сорта Рахат – 360,0°.
В условиях более увлажненного 2003 года суммы эффективных температур за межфазный период «всходы-колошение», который длился у сортов Нутанс 642 и Волгарь 42,2-42,6 дня, существенно не отличались и составили 149,4° и 150,7° соответственно при ГТК 2,2. Сорту Рахат для достижения фазы колошения потребовался 51,1 дн. при наборе эффективных температур 214,0° (ГТК 1,9). Тенденция в потребности эффективных температур для достижения фазы созревания по сортам в 2003 году сохранилась такой же, как и в предыдущие годы выращивания сортов пивоваренного ячменя.
Значительнее всего по годам изменялся период «колошениевосковая спелость». Самым коротким он был в 2002 году и составил у сортов Нутанс 642 – 24,6 дн., Харьковский 99 – 26,3 дн., Рахат – 27,6 дн. и Волгарь – 26,1 дн. Это связано, прежде всего, с высокими температурами, наблюдавшимися в данный период, и незначительным увлажнением (ГТК 0,1). Наиболее продолжительное развитие сортов ячменя от фазы колошения до созревания наблюдалось в 2003 году благодаря наличию достаточного увлажнения (ГТК 1,8-2,2) при умеренных температурах. Так, для наступления фазы созревания сортам Нутанс 642, Харьковский 99, Рахат и Волгарь потребовалось – 29,0; 31,8; 34,9 и 29,4 дн. соответственно. Сумма эффективных температур за данный период по сортам составила: Нутанс 642 –244,1° (ГТК 2,0), Харьковский 99 – 295,2° (ГТК 2,2), Рахат – 348,9° (ГТК 1,8) и Волгарь – 252,9° (ГТК 2,0).
За годы исследований наименее изменчивым являлся период «всходы-колошение», что согласуется с исследованиями А.И. Стебута (1915), который считал, что «колошение» гораздо лучше чем «созревание» определяет сложность формы той или иной продолжительности вегетации. К такому же выводу приходит и П.Н. Константинов (1926): « Скороспелость и засухоустойчивость определяются временем колошения» (Глуховцев В.В., 2001).
В.В. Глуховцев (2001) в своих работах указывает, что в условиях Заволжья сорта ярового ячменя с длительностью периода «всходы-колошение» до 40 дней ориентировочно можно характеризовать как скороспелые, 41-48 дней – среднеспелые и свыше 48 дней – позднеспелые.
Таким образом, можно констатировать, что в местных почвенно-климатических условиях сорта Нутанс 642, Волгарь и Харьковский 99 характеризуются как среднеспелые, требующие для достижения фазы созревания сумму эффективных температур в пределах от 393,5° до 548,2°, причем наименьшей суммой характеризуется сорт Нутанс 642. Рахат является позднеспелым сортом и требует для прохождения периода «всходы-созревание» 562,9-641,2°.
При изучении особенностей роста и развития сортов пивоваренного ячменя установлены некоторые зависимости между продолжительностью отдельных периодов вегетации и гидротермическим коэффициентом. Полученные результаты представлены в таблице 9.
Как видно из таблицы 9 влияние ГТК на время прохождения периода «всходы-колошение» различается в зависимости от сорта. Так, тесная корреляционная связь между изучаемыми признаками установлена у сорта Нутанс 642 (r = 0,891), т. е. наблюдается закономерность увеличения продолжительности периода с ростом ГТК.
Корреляционный анализ полученных данных также показал, что у сортов Харьковский 99 и Волгарь между скоростью наступления колошения и величиной гидротермического коэффициента существует средняя отрицательная связь (r = – 0,500 и – 0,454). Слабая корреляционная зависимость (r = 0,189) между продолжительностью периода от всходов до фазы колошения и ГТК установлена у сорта Рахат. Это связано, прежде всего, с тем, что длина данного периода определяется в большей мере генетическими особенностями сорта.
Анализируя коэффициенты корреляции в период «колошение-восковая спелость» видно, что у всех сортов между длиной рассматриваемого периода и величиной ГТК наблюдается сильная прямая связь (r = 0,756-0,993). Судя по коэффициенту детерминации, изменчивость длины межфазного периода «колошение– созревание» на 57,2-98,6 % определяется изменчивостью гидротермического коэффициента.
Таблица 9 – Корреляция между продолжительностью отдельных периодов развития сортов пивоваренного ячменя и гидротермическим коэффициентом (2001-2003 гг.)
Корреляционная зависимость между длиной вегетации и величиной ГТК у изучаемых сортов ячменя характеризуется как сильная положительная (r = 0,879-0,980). Причем сильнее на степень увлажнения реагировал сорт Рахат. Доля влияния ГТК на продолжительность периода «всходы-восковая спелость» составила 96,0 %.
3.2 Оценка адаптивной способности сортов
В настоящее время особую важность приобретает вопрос определения адаптивной способности выращиваемых сортов, которая характеризует приспособленность генотипа к варьирующим условиям окружающей среды, их способность давать стабильные урожаи в различных условиях произрастания (Бурдун А.М., Лопатина Л.М. и др., 1989; Стрижова Ф.М., 2002).
А.К. Глянько (2001) отмечает, что у многих современных культурных растений высокая продуктивность, как правило, сопряжена с достаточной устойчивостью к изменяющимся (нерегулируемым) факторам среды. В связи с этим роль сортов зерновых культур с широкой нормой реакции на абиотические, биотические и антропогенные факторы среды в настоящее время с ухудшением экономической ситуации в стране еще более возрастает (Жученко А.А., 2001).
Сорта с широкой агроэкологической адаптацией нужны даже в пределах локальных регионов (Кадыров М.А. и др., 1984). Это особенно актуально сегодня, когда современные сорта отличаются высоким потенциалом урожайности (Fichbeck G., 1991).
Многие исследователи считают, что районированные сорта культурных растений должны обладать не максимальными, а оптимальными параметрами урожайности и качества зерна при достаточно высокой экологической устойчивости посевов, поскольку именно последней принадлежит решающая роль при реализации потенциальной продуктивности растений в неблагоприятных условиях среды (Жученко А.А., 1988, 1993; Хазиахметов Р.М., Наумова Л.Г., 1996).
В агрофитоценозах культурные растения в процессе селекции в значительной степени утратили свойства конкурентоспособности, устойчивости к неблагоприятным воздействиям и могут характеризоваться как растения-экспреленты, важнейшей особенностью которых является способность быстро реагировать на улучшение условий произрастания посредством усиления роста и развития. Следовательно, свойства эксплерентности и патиентности можно рассматривать как стратегии, определяющие экологическую устойчивость агрофитоценоза (Миркин Б.М., 1985).
В литературе имеются такие термины как «общая адаптивная способность» и «специфическая адаптивная способность», отражающие общую реакцию генотипа во всей совокупности сред и специфическую его реакцию в определенной среде (Simmonds, 1962; Finlay, Wilkinson, 1963; Oka H.I., 1967 (цит. по Matsuo, 1975); Жученко, 1980). H.I. Oka (1967) определил общую адаптивную способность (ОАС) как способность культур давать постоянно высокий урожай в различных условиях произрастания, а специфическую (САС) как способность реагировать и быть устойчивыми к специфическим условиям, таким, как холод, засуха или вредители.
А.В. Кильчевкий, Л.В. Хотылева (1985) под адаптивной способностью понимают способность генотипа поддерживать свойственное ему фенотипическое выражение признака в определенных условиях среды. ОАС характеризует среднее значение признака в различных условиях среды, САС – отклонение от ОАС в конкретной среде.
Оценка сортов по адаптивности может быть получена при испытании оцениваемого материала в течение двух-трех лет в нескольких пунктах, существенно различающихся между собой по условиям произрастания (Литун П.П., Шевченко М.В., Суббота Г.М., 1982).
Проведен анализ сортов ячменя, районированных и выращиваемых в разных районах области (Лунинский, Бековский, Кузнецкий), на адаптивную способность по признаку «урожайность», так как низкий уровень продуктивности влечет за собой менее выраженные пивоваренные качества зерна и наоборот.
Выделение сортов, характеризующихся повышенной устойчивостью к абиотическим и биотическим факторам окружающей среды приводит к росту и стабилизации производства зерна ячменя.
Общая оценка генотипов по параметрам, определяющим адаптивную способность и стабильность, представлена в таблице 10.
Таблица 10 – Параметры адаптивной способности и стабильности сортов ячменя в природноклиматических условиях Пензенской области
Анализ таблицы 10 показывает, что наибольшими эффектами общей адаптивной способности (ОАСi) в местных условиях обладают сорта: Харьковский 99, Одесский 100 и Нутанс 642. Наименьшим ее уровнем отличается сорт Рахат (-1,94).
Свойство, отражаемое параметром специфической адаптивной способности, является показателем для узкозонального районирования, при котором генотип максимально использует благоприятные специфические условия среды. Наибольшей вариансой САСi обладают сорта Рахат и Эльф.
Относительная стабильность генотипов (Sgi) варьировала у изучаемых сортов от 25,5 до 40,3 %. Сорта Волгарь, Одесский 100, Нутанс 642 и Харьковский 99 характеризуются повышенной стабильностью урожайности в меняющихся условиях среды по сравнению с сортами Рахат и Эльф.
Среди изучаемых сортов ячменя высоким уровнем параметра селекционной ценности генотипа (СЦГi) отличаются сорта Одесский 100, Нутанс 642 и Харьковский 99. Данный показатель имеет большое значение для одновременного отбора образцов на ОАСi и стабильность.
Судя по величине коэффициента регрессии (bi), характеризующей реакцию генотипа на улучшение условий среды, наибольшей отзывчивостью на среду обладают сорта Эльф (1,40) и Рахат (1,35). Нутанс 642 и Волгарь по сравнению с другими сортами отличаются повышенной экологической устойчивостью в худших условиях среды.
Согласно классификации сортов по коэффициенту регрессии (Eberhart, Russel, 1966) сорта Рахат и Эльф характеризуются как формы интенсивного типа с низкой фенотипической стабильностью по признаку урожайности (1,3<bi<1,4), Одесский 100 и Харьковский 99 – как интенсивные формы с пониженной фенотипической стабильностью (1,2<bi<1,3). Сорта Волгарь и Нутанс 642 обладают соответственно высокой (1,1<bi<1,2) и очень высокой (0,9<bi<1,1) фенотипической стабильностью урожайности в условиях Пензенской области.
3.3 Влияние уровня питания и приемов использования минеральных удобрений на развитие инфекционного процесса в посевах
Оптимизация фитосанитарной обстановки в условиях экологического растениеводства в настоящее время приобретает важное значение.
Конец ознакомительного фрагмента.