INFLUENCE OF PRECURSOR ON PLANT GROWTH, DEVELOPMENT AND PROPAGATION RATE OF SEEDS OF SPRING WHEAT VARIETIES
Rubrics: AGRONOMY
Abstract and keywords
Abstract:
The purpose of the research was to study the influence of precursors on the growth, development of plants and the propagation coefficient of seeds of spring wheat varieties in the northern forest-steppe of the Tyumen Region. Studies were carried out in 2018–2020 on the experimental field of the GAU of the Northern Trans-Urals, in the northern forest-steppe of the Tyumen Region. The soil of chernozemis leached, heavy-coal in granulometric composition, on average provided with nitrogen and phosphorus, well – potassium, the reaction of the soil solution is 6.7. Four precursors were chosen for the research object: corn, rapeseed, annual herbs, spring wheat and four varieties of wheat: Omsk 36, Novosibirsk 31, Tyumen jubilee, Irene. Omskaya 36 variety was adopted as the standard. During the studies, the generally accepted technology for cultivating spring wheat in the zone was used. According to the studied precursors, mineral fertilizers were used in the calculation of obtaining a seed yield of 3 tons/ha. The article presents data on the formation of interfacial periods, leaf area, photosynthesis productivity, seed fraction yield, seed reproduction coefficient of registered wheat varieties depending on the precursor in the northern forest-steppe zone of the Tyumen region. It was established that the best predecessors for the production of seeds of wheat varieties Omsk 36, Tyumen jubilee, Novosibirsk 31, Irene were annual herbs and corn. They contributed to good plant growth, leaf surface formation, productivity of photosynthesis, seed fraction, seed reproduction coefficient. At the same time, the output of seeds from the total yield on average for the studied varieties was 75 and 78 %, respectively, and the reproduction coefficient was 11.5 and 13.3.

Keywords:
spring-sown field, grade, predecessor, productivity, exit of seed fraction, reproduction coefficient.
Text
Text (PDF): Read Download

Введение. Повышение урожайности и валового сбора зерна яровой пшеницы в Тюменской области во многом зависит от реестровых сортов и состояния по ним семеноводства [1, 2]. Известно, что высокоурожайные сорта реализуют свое преимущество перед другими сортами через высококачественные семена [3, 4]. При этом лучшие сорта должны за 2–3 года занять максимальную площадь посева, что зависит от коэффициента размножения качественных семян [5, 6]. Для каждого сорта необходимо разрабатывать свою технологию производства семян [7–9].

Тюменская область относится к зоне рискованного земледелия, и по сравнению с другими регионами страны коэффициент размножения семян зерновых культур здесь невысокий, но его вполне можно в определенной мере регулировать элементами технологии, и в первую очередь предшественниками [10–12].

Цель исследований. Изучить влияние предшественников на рост, развитие растений и коэффициент размножения семян сортов яровой пшеницы в северной лесостепи Тюменской области.

Объект и методы исследований. Исследования проведены в 2018–2020 гг. на опытном поле ГАУ Северного Зауралья, в северной лесостепи Тюменской области. Почва чернозем выщелоченный, тяжелосуглинистая по гранулометрическому составу, средне обеспечена азотом и фосфором, хорошо калием, реакция почвенного раствора 6,7.

За объект исследования взято четыре предшественника (кукуруза, рапс, однолетние травы, яровая пшеница) и четыре сорта пшеницы (Омская 36, Новосибирская 31, Тюменская юбилейная, Ирень). За стандарт взят сорт Омская 36.

При проведении исследований применялась общепринятая технология возделывания яровой пшеницы в зоне. По изучаемым предшественникам применялись минеральные удобрения в расчете на получение урожайности семян 3 т/га.

Срок посева оптимальный при температуре почвы 10–12 °С, норма высева 6,2 млн всхожих зерен на гектар, глубина посева 6–7 см, площадь делянки 60 м2, учетная – 50 м2, повторность четырехкратная, размещение делянок рендомизированное.

Наблюдения и учеты проведены по методикам Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [13]. Фотосинтетические показатели определяли по методике А.А. Ничипоровича [14]. Уборка проведена в фазу полной спелости комбайном Sampo 130. Урожайные данные и другие количественные показатели обработаны статистическим методом по Б.А. Доспехову [15].

Результаты исследований и их обсуждение. Годы исследований были контрастными по погодным условиям. Так, 2018 и 2019 гг. характеризовались как умеренно влажные и теплые, 2020 г. отличался жаркой погодой и недостатком осадков. Все это позволило полностью изучить влияние предшественников на рост, развитие растений и коэффициент размножения семян сортов пшеницы.

О влиянии предшественников на продолжительность межфазных периодов можно судить по данным таблицы 1.

Таблица 1

Продолжительность межфазных периодов сортов яровой пшеницы

в зависимости от предшественника, 2018–2020 гг.

Предшественник

Сорт

Период, суток

всходы-колошение

колошение-спелость

всходы-спелость

Кукуруза

Омская 36, стандарт

45±2

51±4

96±3

Тюменская юбилейная

42±1

47±2

89±2

Новосибирская ٣١

43±2

47±3

90±2

Ирень

43±1

44±2

87±1

Среднее

43

47

90

Рапс

Омская 36, стандарт

42±2

50±3

92±3

Тюменская юбилейная

40±3

48±2

88±3

Новосибирская ٣١

41±1

49±2

90±2

Ирень

40±1

47±1

87±1

Среднее

41

48

89

Однолетние травы

Омская 36, стандарт

46±3

52±4

98±4

Тюменская юбилейная

42±1

49±2

91±2

Новосибирская ٣١

44±2

48±3

92±3

Ирень

42±2

47±2

89±2

Среднее

43

49

92

Яровая пшеница

Омская 36, стандарт

41±2

50±3

91±3

Тюменская юбилейная

40±1

45±2

85±2

Новосибирская ٣١

40±2

46±3

86±3

Ирень

38±1

44±1

82±1

Среднее

40

46

86

В межфазный период всходы-колошение проходят начальные этапы органогенеза, когда закладываются будущие количественные признаки: высота растений, количество стеблей, листьев, длина колоса, количество колосков и зерен, объем корневой системы. Отмеченные органы растения развиваются хорошо при условиях наличия влаги, элементов питания, умеренной температуры воздуха и почвы.

По предшественникам кукуруза и однолетние травы анализируемый период изменялся от 42 суток у сорта Тюменская юбилейная до 46 суток у сорта Омская 36. По предшественникам рапс и яровая пшеница он сократился на 2–5 суток.

Второй период колошение-спелость по всем предшественникам был продолжительнее первого в разрезе сортов на 2–9 суток и в среднем по сортам – на 4–7 суток. Среди изучаемых сортов Омская 36 имела более продолжительный первый и второй межфазные периоды роста и развития растений.

Таблица 2

Влияние предшественника на фотосинтетическую активность сортов пшеницы, 2018–2020 гг.

Предшественник

Сорт

Площадь листьев, тыс. м2/га

Фотосинтетический потенциал,

м2/сут

Продуктивность фотосинтеза,

г/м2 в сутки

Кукуруза

Омская 36, стандарт

33,8

763

6,3

Тюменская юбилейная

35,3

840

6,7

Новосибирская ٣١

31,6

734

5,9

Ирень

32,1

751

6,1

Среднее

33,2

772

6,2

Рапс

Омская 36, стандарт

30,7

730

5,6

Тюменская юбилейная

32,9

822

6,2

Новосибирская ٣١

28,5

695

5,1

Ирень

30,2

755

5,5

Среднее

30,5

750

5,6

Однолетние травы

Омская 36, стандарт

36,4

791

7,2

Тюменская юбилейная

39,2

933

7,8

Новосибирская ٣١

34,7

788

6,3

Ирень

31,5

750

5,8

Среднее

35,4

815

6,9

Яровая пшеница

Омская 36, стандарт

24,3

565

3,9

Тюменская юбилейная

27,1

660

4,7

Новосибирская ٣١

22,9

572

3,2

Ирень

25,4

668

4,1

Среднее

24,9

616

3,9

 

НСР05

4,4

90

1,2

Основой формирования урожайности сортов пшеницы является фотосинтез, который включает следующие показатели: площадь листьев, фотосинтетический потенциал и продуктивность фотосинтеза (табл. 2).

По предшественникам кукуруза и однолетние травы изучаемые сорта пшеницы имели максимальную площадь листьев 33,2–35,4 тыс.м2/га. В разрезе сортов она изменялась от 31,5 тыс. м2/га у сорта Ирень до 39 тыс. м2/га у сорта Тюменская юбилейная. По предшественнику рапс площадь листьев уменьшилась до 30,5 тыс. м2/га, хотя и была еще достаточно высокой. По яровой пшенице сформировалась минимальная площадь листьев и в среднем по сортам составила 24,9 тыс. м2/га. При этом она изменялась от 22,9 тыс. м2/га у сорта Новосибирская 31 до 27,1 тыс. м2/га у сорта Тюменская юбилейная.

По остальным приведенным в таблице 2 показателям преимущество остается за предшественниками кукуруза и однолетние травы.

Изучаемые нами сорта пшеницы Тюменская юбилейная, Новосибирская 31, Ирень в оптимальных условиях выращивания имеют среднюю высоту стебля (75–80 см). При этом устойчивость к полеганию достаточно высокая (7–9 баллов). Сорт Омская 36 имеет более высокорослые растения, которые на полях с высоким плодородием во влажные годы полегают.

Высота растений, как морфологический признак, контролируется генетически, но его проявление во многом зависит от факторов внешней среды, включая и предшественники (рис.) [16–18]. Из данных рисунка видно, что максимальная высота растений изучаемых сортов была по предшественнику однолетние травы и варьировала от 81 см у сорта Новосибирская 31 до 98 см у сорта Омская 36. При этом склонность к полеганию отмечена только у последнего сорта. По остальным предшественникам все изучаемые сорта пшеницы были устойчивыми к полеганию.

Высота растений сортов пшеницы в зависимости от предшественника, 2018–2020 гг.

При изучении сортов пшеницы основным показателем является урожайность (табл. 3).

Из анализа данных таблицы 3 следует, что средняя урожайность сортов пшеницы по предшественнику кукуруза составила 3,68 т/га. При этом у стандартного сорта Омская 36 она была 3,73 т/га. На уровне стандарта дали урожайность сорта Тюменская юбилейная и Новосибирская 31. Сорт Ирень достоверно уступил стандарту на 0,21 т/га.

По предшественнику рапс выделился сорт Новосибирская 31, который превысил стандартный сорт Омская 36 на 0,22 т/га, по предшественнику однолетние травы и яровая пшеница выделился сорт Тюменская юбилейная, он превысил стандарт на 0,22–0,39 т/га соответственно. Сорт Ирень по однолетним травам дал урожайность 3,12 т/га, что ниже стандарта на 0,41 т/га.

Изучаемые сорта пшеницы дали самую низкую урожайность по предшественнику яровая пшеница. В разрезе сортов она изменялась от 2,77 т/га у сорта Ирень до 3,02 т/га у сорта Тюменская юбилейная. У стандартного сорта Омская 36 она составила 2,80 т/га. Согласно цели исследований, важно получить высокий выход семян из общей урожайности (табл. 4).

Таблица 3

Урожайность сортов пшеницы в зависимости от предшественника, 2018–2020 гг.

Предшественник

Сорт

Урожайность, т/га

К стандарту

2018 г.

2019 г.

2020 г.

Среднее

т/га

%

١

2

3

4

5

6

7

8

Кукуруза

Омская 36, стандарт

3,75

4,06

3,36

3,73

Тюменская юбилейная

4,01

4,06

3,43

3,85

+0,12

3,2

Новосибирская ٣١

3,61

3,87

3,35

3,63

–0,10

2,6

Ирень

3,43

3,84

3,27

3,52

–0,21

5,6

Среднее

3,71

3,96

3,36

3,68

١

2

3

4

5

6

7

8

Рапс

Омская 36, стандарт

3,40

3,64

3,25

3,46

Тюменская юбилейная

3,71

3,76

3,02

3,47

+0,01

0,2

Новосибирская ٣١

3,84

3,68

3,45

3,68

+0,22

6,3

Ирень

3,98

3,40

3,11

3,36

–0,10

2,8

Среднее

3,63

3,63

3,19

3,47

Однолетние травы

Омская 36, стандарт

3,11

3,85

3,56

3,53

Тюменская юбилейная

3,84

4,16

3,74

3,92

+0,39

11,0

Новосибирская ٣١

3,09

4,11

3,63

3,63

+0,10

2,8

Ирень

2,82

3,62

2,96

3,12

–0,41

11,6

Среднее

3,23

3,93

3,49

3,55

Яровая пшеница

Омская 36, стандарт

2,74

2,91

2,75

2,80

Тюменская юбилейная

3,02

3,09

2,95

3,02

+0,22

7,8

Новосибирская ٣١

2,75

3,01

2,98

2,92

+0,12

4,2

Ирень

2,75

2,82

2,72

2,77

–0,03

1,1

Среднее

2,84

2,98

2,87

2,90

 

НСР05

0,45

0,43

0,29

Таблица 4

Выход семенной фракции сортов пшеницы в зависимости от предшественника, 2018–2020 гг.

Предшественник

Сорт

Выход семенной фракции, ٪

К стандарту, ±

2018 г.

2019 г.

2020 г.

Среднее

Кукуруза

Омская 36, стандарт

76

73

71

73

Тюменская юбилейная

75

77

74

75

+2

Новосибирская ٣١

76

74

70

73

0

Ирень

79

76

72

75

+2

Среднее

76

75

71

74

Рапс

Омская 36, стандарт

71

70

68

69

Тюменская юбилейная

70

73

72

72

+3

Новосибирская ٣١

65

70

64

66

–3

Ирень

69

72

68

69

0

Среднее

68

71

68

69

Однолетние травы

Омская 36, стандарт

77

76

74

75

Тюменская юбилейная

79

80

75

78

+3

Новосибирская ٣١

72

77

68

72

–3

Ирень

81

79

77

79

+4

Среднее

77

78

73

76

Яровая пшеница

Омская 36, стандарт

66

68

64

66

Тюменская юбилейная

68

72

67

69

+3

Новосибирская ٣١

64

68

61

64

–2

Ирень

69

70

66

68

+2

Среднее

66

69

64

66

Максимальный выход семенной фракции получен по предшественникам однолетние травы (76 %) и кукуруза (74 %). В разрезе изучаемых сортов лучшими были Тюменская юбилейная (75; 78 %) и Ирень (75; 79 %). По предшественнику рапс выход семян по всем сортам в среднем снизился до 69 % и по яровой пшенице – до 66 %. Лучшие результаты по отмеченным предшественникам были у сорта Тюменская юбилейная – 72; 69 % соответственно.

При ведении семеноводства реестровых сортов важно разработать для каждого из них технологию, обеспечивающую высокий коэффициент размножения семян [19–21]. На этот показатель существенно влияют предшественники (табл. 5).

Таблица 5

Коэффициент размножения семян сортов пшеницы

в зависимости от предшественника, 2018–2020 гг.

Предшественник

Сорт

Коэффициент размножения семян

К стандарту, ±

2018 г.

2019 г.

2020 г.

Среднее

Кукуруза

Омская 36, стандарт

12,4

12,9

10,4

11,8

Тюменская юбилейная

13,1

132,6

11,0

12,5

+0,7

Новосибирская ٣١

11,9

12,4

10,2

11,5

–0,3

Ирень

12,6

19,6

9,9

11,4

–0,4

Среднее

12,2

12,8

10,3

11,8

Рапс

Омская 36, стандарт

10,5

11,0

9,6

10,3

Тюменская юбилейная

11,2

11,9

9,4

10,8

+0,5

Новосибирская ٣١

10,8

11,2

9,6

10,5

+0,2

Ирень

10,3

10,6

9,2

10,0

–0,3

Среднее

10,7

11,2

9,4

10,4

Однолетние травы

Омская 36, стандарт

10,4

12,7

11,4

11,5

Тюменская юбилейная

13,2

14,4

12,2

13,3

+1,8

Новосибирская ٣١

9,6

13,7

10,7

11,4

–0,1

Ирень

9,9

12,4

9,9

10,7

–0,8

Среднее

10,8

13,3

11,0

11,7

Яровая пшеница

Омская 36, стандарт

7,8

8,5

7,6

7,9

Тюменская юбилейная

8,9

9,6

8,7

9,0

+1,1

Новосибирская ٣١

7,6

8,8

7,9

8,1

+0,2

Ирень

8,2

8,6

7,8

8,2

+0,3

Среднее

8,1

8,8

8,0

8,3

Самый высокий коэффициент размножения семян (11,7–11,8) по изучаемым сортам получен по предшественникам однолетние травы и кукуруза. Следует отметить, что по анализируемому показателю выделился сорт Тюменская юбилейная. Коэффициент размножения семян у него составил 12,5 и 13,3, что выше других сортов на 0,7–1,6.

По предшественнику рапс коэффициент размножения семян снизился до 10,4 и по яровой пшенице до 8,3.

Заключение. Лучшими предшественниками для формирования площади листьев, продуктивности фотосинтеза, коэффициента размножения и выхода семенной фракции оказались однолетние травы и кукуруза. В среднем за годы исследований по этим предшественникам коэффициент размножения по изучаемым сортам составил 11,7 и 11,8 соответственно. В разрезе сортов выделилась Тюменская юбилейная с коэффициентом размножения семян 11,5 и 13,3 и выходом семян из общей урожайности – 75 и 78 % соответственно.

References

1. Belkina R.I., Kuznecova E.A. Kachestvo semyan i urozhaynost' yarovoy pshenicy // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2012. № 2. S. 30–31.

2. Kazak A.A. Semenovodstvo polevyh kul'tur v Tyumenskoy oblasti // Integraciya nauki i praktiki dlya razvitiya agropromyshlennogo kompleksa: mat-ly 2-y nac. nauch.-prakt. konf. Tyumen', 2019. S. 54–60.

3. Belkina R.I. Posleuborochnoe dozrevanie zerna pshenicy v usloviyah Severnogo Zaural'ya // Razvitie i vnedrenie sovremennyh naukoemkih tehnologiy dlya modernizacii agropromyshlennogo kompleksa: mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf., posvyasch. 125-letiyu so dnya rozhdeniya Terentiya Semenovicha Mal'ceva. Kurgan, 2020. S. 49–53.

4. Zaharov V.G., Yakovleva O.D. Izmenenie urozhaynosti i elementov ee struktury u sortov yarovoy pshenicy raznyh periodov sortosmeny // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2015. T. 29, № 10. S. 53–57.

5. Zaharov V.G., Yakovleva O.D. Reakciya sortov yarovoy myagkoy pshenicy na izmeneniya pogodnyh usloviy // Vestnik Ul'yanovskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2016. № 1 (33). S. 6–13.

6. Nikitina V.I. Vliyanie prodolzhitel'nosti svetovogo perioda na laboratornuyu vshozhest' semyan sortov yarovoy pshenicy razlichnogo geograficheskogo proishozhdeniya // Vestnik KrasGAU. 2015. № 4 (103). S. 98–101.

7. Trubnikova L.I. Posevnye kachestva semyan yarovoy myagkoy pshenicy, vyraschennyh v raznyh klimaticheskih zonah Tyumenskoy oblasti // Agrarnyy vestnik Urala. 2009. № 7 (61). S. 66–67.

8. Vrazhnov A.V., Tyunin V.A., Anisimov A.A. i dr. Rekomendacii po agrotehnologiyam vozdelyvaniya sel'skohozyaystvennyh kul'tur v Chelyabinskoy oblasti / Ministerstvo nauki i vysshego obrazovaniya Rossiyskoy Federacii, Chelyabinskiy NIISH. Chelyabinsk, 2019. 76 s.

9. Ovchinnikova T.G. Izmenchivost' pokazatelya vshozhesti semyan myagkoy yarovoy pshenicy pod vliyaniem intensifikacii fona vozdelyvaniya // Sovremennaya nauka: aktual'nye voprosy, dostizheniya i innovacii: sb. st. X Mezhdunar. nauch.-prakt. konf.: v 2 ch. Penza, 2019. S. 139–142.

10. Polyakov M.V., Belkina R.I., Shulepova O.V. Yarovaya pshenica i yachmen' v Severnom Zaural'e: sorta, elementy tehnologii, urozhaynost' i kachestvo zerna. Tyumen', 2020. 148 s.

11. Ageeva E.V., Lihenko I.E., Sovetov V.V. i dr. Formirovanie urozhaynosti i elementov produktivnosti yarovoy myagkoy pshenicy pri poseve po al'ternativnym predshestvennikam // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2014. № 12. S. 27–30.

12. Rzaeva V.V., Mokina N.E. Vliyanie predshestvennika na urozhaynost' yarovoy pshenicy v severnoy lesostepi Tyumenskoy oblasti // Dostizheniya vuzovskoy nauki – 2018: sb. st. III Mezhdunar. nauch.-issled. konkursa: v 2 ch. Penza, 2018. Ch. 1. S. 89–91.

13. Metodika Gosudarstvennogo sortoispytaniya sel'skohozyaystvennyh kul'tur. M., 1997. 216 s.

14. Nichiporovich A.A. Metodika izucheniya ploschadi list'ev i produktivnosti sel'skohozyaystvennyh kul'tur. M., 1967. 54 s.

15. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyta. M.: Agropromizdat, 1985. 351 s.

16. Nikitina V.I., Fedosenko D.F. Ocenka obrazcov yarovoy myagkoy pshenicy sibirskoy selekcii po adaptivnosti v usloviyah Krasnoyarskoy lesostepi // Vestnik KrasGAU. 2020. № 1 (154). S. 47–52.

17. Zaharov A.F., Toropova E.Yu. Vliyanie zernovyh i parovyh predshestvennikov na fitosanitarnoe sostoyanie i urozhaynost' yarovoy pshenicy v lesostepi Zapadnoy Sibiri // Sibirskiy vestnik sel'skohozyaystvennoy nauki. 2007. № 8 (176). S. 11–14.

18. Nikitina V.I. Zavisimost' prodolzhitel'nosti vegetacionnogo perioda sortov yarovoy myagkoy pshenicy ot punkta vozdelyvaniya // Vestnik KrasGAU. 2019. № 5 (146). S. 43–49.

19. Zaharov V.G., Yakovleva O.D. Izmenenie kachestva zerna yarovoy myagkoy pshenicy v processe selekcii // Zernovoe hozyaystvo Rossii. 2016. № 4. S. 41–45.

20. Ivanenko A.S., Loginov Yu.P., Belkina R.I. i dr. Rastenievodstvo Severnogo Zaural'ya. Tyumen', 2017. 308 s.

21. Pushkarev D.V., Chursin A.S., Kuz'min O.G. i dr. Izmenchivost' klimaticheskih faktorov i urozhaynosti sortov yarovoy myagkoy pshenicy v stepnoy zone Omskoy oblasti // Vestnik Omskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2018. № 2 (30). S. 39–45.


Login or Create
* Forgot password?